汽車主動安全的案例
案例分享 | 通用汽車推進虛擬自動駕駛和主動安全技術
您對于從現在起的五年里通用汽車在自動出行領域的進展有何見解？
現在仍處在自動出行技術的初期，我們為這項能讓世界更美好的技術所帶來的商機而歡欣鼓舞。在工程和開發方面，我們將繼續聽取我們客戶的意見，交付能夠滿足他們需求的先進通行解決方案。
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作者：Christopher Kinser，通用汽車
美國密歇根州米爾福德
圖 1：行駛中的自動駕駛汽車
通用汽車在密歇根州的米爾福德試驗場運營著一個整車性能中心（圖 2）。全球自動駕駛中心是此項工作的一個重要組成部分，致力于開發各種主動安全功能，諸如先進泊車輔助、全速自適應巡航以及超級巡航等技術。這項工作以通用汽車的零碰撞、零排放及零擁堵的未來愿景為指導。我們團隊的使命是提供讓我們客戶滿意的平穩、合格的駕駛輔助系統。
圖 2：通用汽車在密歇根州的米爾福德試驗場
運營著一個整車性能中心通用汽車的自動駕駛之路
在探討自動駕駛車輛及其能力時，行業標準的自動駕駛水平分級（SAE）有助于從學術角度進行分析。但是，在我們著手開發新型車輛或系統時，我們并不是從行業標準規定的某個自動駕駛水平開始，而是立足于應用場景以及我們認為自己能夠安全實現的功能組合。我們正是以安全性為著眼點來指導整個過程。
通用汽車是唯一一家集設計、工程、驗證及試驗于一身的公司。這不僅僅局限于車輛的設計、制造。
展開 #汽車安全#汽車配置#在進口品牌車國產化背景下，談談汽車十大必備安全配置
兒童座椅
汽車兒童安全座椅也稱兒童約束系統 CRS（Child Restraint System），是一種專為不同年齡（或體重）兒童設計、安裝在汽車內、能有效提高兒童乘車安全性的座椅。
在汽車發生碰撞或突然減速的情況下，減緩對兒童的沖擊力和限制兒童的身體移動來減少對他們的傷害，確保孩子的乘車安全。
保險杠
汽車保險杠是吸收和減緩外界沖擊力、防護車身前后部的安全裝置。尤其前保險杠是最容易與人接觸的部位，它的設計平滑圓潤，前保險杠還安置了吸能結構，發動機罩和前翼子板也可吸收沖擊能量，從而減輕對行人造成的傷害。
展開 博世主動安全系統—ESP
博世主動安全系統—ESP
前視主動安全攝像頭
?集成 32bit Infineon AURIX ? TriCore ? 芯片，主頻最大 200MHz
?Infineon PRO-SIL ?技術，全面滿足 ISO 26262 功能安全設計需求
高度集成化，可擴展升級，接口資源豐富
?EyeQ4專用52°/100°攝像頭傳感器
?體積小巧
?支持雷達擴展升級
縝密的安全性方案
?支持 ISO 26262 的功能安全要求
?支持訪問許可授權、傳輸數據加密、硬件安全模塊調用等系統和網絡安全功能
?關鍵事件數據自動識別、采集并存儲
車規級系統設計
?全車規級器件，滿足整車電器、EMC、材料、耐久等要求
?低運行功耗，9V~16V工作電壓
配套客戶
展開 
主動預緊安全帶電機控制簡介 ￥9.9
前言：
安全帶是開車過程中最常使用的汽車部件之一，在汽車發生碰撞時，乘員會在慣性的作用下向前移動，安全帶可以通過機械鎖止機構將乘員緊緊地綁在座椅上，防止乘員身體前傾而碰到硬物或飛出車外，有效保護乘員的安全。通過加裝電機升級結構的主動預緊安全帶可實現更強大的功能，有更高的安全性。主動預緊安全帶除了以上功能之外，還可以在車輛緊急剎車、車輛打滑、轉向過度時通過電機主動回收安全帶使乘員保持正常坐姿，通過安全帶振動對駕駛員進行超速提醒、車道偏離提醒、疲勞駕駛提醒等。其應用場景如下：
主動預緊安全帶的機械結構和組成如下：
展開 燃氣安全 | 居民家庭應主動安裝燃氣泄漏報警裝置
燃氣安全是公共安全的重要組成部分，直接關系著人民群眾的福祉和生命財產安全。一戶人家發生燃氣泄漏爆燃，往往殃及周圍多戶人家，有的造成十分嚴重的生命損害和財產損失。每個用戶都應積極配合、參與家用燃氣泄漏報警裝置推廣普及工作，主動安裝泄漏報警裝置，為自己和他人的人身財產安全加把“放心鎖”。各地政府也應積極作為攻堅克難，將家用燃氣泄漏報警裝置推廣普及工作引向深入。
2月19日5時許，浙江杭州蕭山區北干街道家聯公寓某住戶發生燃氣爆燃事件，樓下空地發現一名男子，經現場施救已無生命體征。目前，應急、公安等部門及有關專家正在現場處置，具體原因正在進一步調查中。
相關視頻顯示，在事件現場，一棟樓房的高層出現多處損壞，樓下地面上各種雜物碎片四處散落，其中還有一扇嚴重變形的門。突發的燃氣爆燃事件令人揪心，慘烈的場面讓人痛心，而類似事故早已不是第一次發生。近年來，隨著我國燃氣用戶的快速增長，燃氣安全事故已成為沖擊社會安全底線的一大“殺手”。如何遏制燃氣爆燃事件多發、頻發的態勢，是各地正在積極破解的重要課題。
中國城市燃氣協會安全管理工作委員會發布的《全國燃氣事故分析報告（2022 年第二季度報告暨半年綜述）》顯示，2022年上半年，共收集到媒體報道的國內（不含港澳臺）燃氣事故457起，造成29人死亡，280人受傷；其中居民用戶事故271起，死亡18人，受傷186人，分別占比為59.3%、62.1%和66.4%，成為最主要的事故來源。
燃氣看不見、摸不著，當人們發現燃氣泄漏的時候，往往已經為時晚矣。保障居民家庭用氣安全，有許多工作要做，其中至關重要的一項是安裝泄漏報警裝置。該裝置包括報警器以及緊急切斷閥，倘若家庭中有了這個裝置，便能在第一時間發現泄漏，通過聲光警報發出提醒，并自動切斷氣源，最大限度避免燃氣泄漏引發爆燃事故。
展開 安全帶系統及主動控制卷收器技術
高級安全帶系統及主動控制卷收器技術.part2.rar
高級安全帶系統及主動控制卷收器技術.part1.rar
采埃孚推出新型主動控制卷收器安全帶系統
由于大大提高了乘員的安全性和舒適性，主動安全帶系統在各車型如緊湊級車型到中高端車型之中越來越受歡迎。除了與現代先進駕駛輔助系統（ADAS）配合工作的類似如消除安全帶松弛量功能，還有其他可選功能，例如通過安全帶震動的提醒功能（觸覺反饋）；在避免碰撞和發生碰撞之前的可逆預緊功能。在自主駕駛應用中，主動控制卷收器還有助于在可能發生危險事故的情況下，讓車輛乘員處于更有利的乘坐位置。安全帶系統與其他安全系統（例如安全氣囊）相互配合，進一步提高對乘員安全的保護，并且控制在碰撞過程中人體所受的力值水平。
ACR8還有可能集成在自動駕駛系統中。由自主駕駛模式切換到手動駕駛模式時，主動控制卷收器在需要駕駛員接管并采取行動的情況下通過高頻震動安全帶發出警告，來提醒駕駛員接管車輛。這需將安全帶系統集成到自主駕駛車輛的用戶界面中，作為一種有效方式來獲取駕駛員注意力。
來源：蓋世汽車
展開 #汽車工程#盤點五種創新底盤控制技術設備，讓安全更有保障
從目前底盤技術發展來看，越來越多的新電子控制設備被應用于汽車上，其中許多新的底盤控制技術設備在汽車的安全性、動力性、操作穩定性等方面起著重要的作用。據一家國產汽車的銷售人員介紹，它包括全電路制動系統(BBW，Brake-by-Wire)、汽車轉向控制系統(RWS、ESPⅡ等)、汽車懸架控制系統(ADC、ARC等)以及現在發展起來的汽車底盤線控技術(線控換檔系統、制動系統、懸架系統、增壓系統、油門系統和轉向系統等)，再加上汽車CAN總線的應用，42 V電壓技術的研究，如今汽車底盤控制技術正向電子化、信息化、網絡化、集成化方向發展。
全電路制動系統(BBW)
BBW是一種全新的制動模式，它采用嵌人式總線技術，可以與防抱死制動系統(ABS)、牽引力控制系統(TCS)、電子穩定性控制程序(ESP)、主動防撞系統(ACC)等汽車主動安全系統更加方便地協同工作，通過優化微處理器中的控制算法，可以精確地調整制動系統的工作過程，提高車輛的制動效果，加強汽車的制動安全性能。BBW以電能作為能量來源，通過電機或電磁鐵驅動制動器。因此，BBW的結構簡潔，更趨向于模塊化，安裝和維修更簡單方便。
控制單元是BBW的控制核心，它負責BBW信號的收集和處理，并對信號的推理判斷以及據此向制動器發出制動信號。此外，根據汽車智能化的發展趨勢，汽車底盤上的各種電子控制系統將與制動控制系統高度集成，同時在功能上趨于互補。
BBW采用雙重閉環控制方式，首先在各個電能制動器中都有制動力矩傳感器，可以實時地監控制動力矩的大小，實現制動力矩的閉環控制。其次在制動過程中，各車輪轉速傳感器時刻監視著車輪的運轉過程，ABS根據車輪轉速傳感器的信號判斷車輪的運轉狀態。
根據目前BBW的研究成果，投入使用還需要解決一系列問題，其中主要是電能制動器結構和性能的改善。
展開 中國汽車“出海”，從被動到主動
記者丨李思佳
責編丨崔力文
編輯丨朱錦斌
1957年，在第二屆中國出口商品交易會上，約旦海外貿易董事長比塔訂購了3輛我國自己生產的汽車，從而實現中國汽車出口零的突破。
在之后的很長一段時間內，中國汽車大多以國家間協定以無償援外的形式出口，總體技術水平和數量都不高。而隨著中國汽車工業的發展，一代代汽車人的篳路藍縷、披荊斬棘，中國汽車慢慢開辟出一條海外市場的探索之路。
只是，盡管我國一直是世界上最大的汽車生產國，甚至在2018年，中國乘用車產量占據到全球的四分之一，但在出口方面，和許多出口型汽車生產大國相比，我國的汽車出口還有很大進步空間。
不過，這一情況在近幾年尤其是今年正在發生改變。
企業穩定發揮，市場探索良好
根據乘聯會此前發布的上半年汽車出口情況，在乘用車市場空間的巨大增長下，2021年上半年中國汽車出口95萬輛，同比增長了118%。尤其是在中東和非洲等國家出口表現較強。
上半年的出口表現是近兩年中國汽車出口情況的縮影。
近幾年我國汽車出口形勢良好。2019年整車出口122萬輛，2020年受新冠疫情影響出口量同比下降了13%，只有106萬輛。但2021年上半年，汽車市場趨于穩定，汽車整車出口量95萬輛，在去年同期低基數基礎上實現了翻番，幾乎觸碰到了百萬輛級別。
展開 汽車主動懸架技術的研究現狀
結束語
汽車主動懸架經過多年的理論研究和實踐發展．面臨的主要挑戰依然在于作動器的設計實現和應用。目前由于受成本和功耗制約，電磁主動懸架的產量還未取得突破．主動懸架作動器開發過程中應重點關注主動控制力或者位移．而產生和跟蹤所需的控制力或位移實際上并不簡單．尤其要綜合考慮使用成本、實際封裝、重量及由此帶來的能量消耗等眾多因素。
控制算法作為主動懸架設計開發中的另一個關鍵因素，一方面要考慮算法自身的魯棒性和適應性．另外還應結合作動器的動態特性，而且未來還將以汽車整車安全性作為首要目標進行考慮。先進的主動懸架設計一方面要通過計算機仿真分析、臺架試驗，另外最終還需通過整車道路的驗證試驗來進行評估。綜合來看，汽車懸架系統的性能優越程度將取決于智能的控制軟件和設計精巧的作動器硬件兩者之間的完美結合程度。基于車輛頂層目標和模型化設計的系統工程。以及汽車電子、微控制器和相應傳感器技術的發展．未來的懸架系統也將更加智能和節能。
- End -
展開 
應用在線驗證技術防止自動駕駛汽車主動事故
盡管自動駕駛正在逐步走向現實，但最近一些涉及自動駕駛系統的事故引起了各方關注[1]，可以預見的是，行業相關的政策制定者會繼續就如何認證自動駕駛汽車的自主安全水平進行商討[2]。為了使自動駕駛技術得到大眾接受，安全決策必須使所有道路使用者完全滿意，到目前為止，汽車安全主要依賴于各種仿真和測試。然而，由于現實交通環境的特殊場景是無法窮舉的，這些技術不能確保嚴格的自主安全水平[3,4]，特別是在使用機器學習進行運動規劃時[5]。
本文倡導將決策安全問題從“如何降低碰撞風險”轉變到“如何通過在線驗證確保主動安全”，這是證明無人駕駛系統始終滿足安全規范的過程[6]。然而，在安全運動規劃的背景下，人工標定或分類出所有不安全場景及自動駕駛汽車正確反應是個一項繁瑣的任務[6]。雖然不能完全排除自動駕駛汽車發生事故的可能性（例如：當后面的汽車故意追尾導致碰撞時），但主動引起的事故能夠而且應該被消除。為了避免自動駕駛汽車主動引起事故的發生，我們可以對人類司機有什么要求呢？根據《維也納道路交通公約》（是全球78個國家的安全駕駛基礎），人類駕駛員“應避免任何可能危及或妨礙交通的行為”[7]。受這些法律規則的啟發，本文要求在其他交通參與者執行不違反交通規則的動態可行行為前提下，自動駕駛汽車的運動必須保持無碰撞，即“合法安全”（合法安全）[8][9]。
與相關工作相比，本文提出的方法考慮了其他交通參與者的所有合法行為以及自動駕駛汽車的無碰撞后備解決方案，可作為現有得到了目標軌跡的運動規劃框架的安全層。本文提供以下三個關鍵特性：
1.在線評估：通過嚴格預測場景的所有合法未來演變，同時考慮測量不確定性，在自動駕駛汽車運行期間在線評估每種交通情況的安全性。
展開 汽車主動懸架（6）：液壓和空氣式
從控制力的角度劃分，懸架可分為被動懸架，半主動懸架和主動懸架。
目前，大多數汽車的懸架系統裝有彈簧和減振器，懸架系統內無能源供給裝置，其彈性和阻尼不能隨外部工況變化，因此稱這種懸架是被動懸架。
主動懸架有作為直接力發生器的動作器，可以根據輸入與輸出進行最優的反饋控制，使懸架有最好的減震特性，以提高汽車的平順性和操縱穩定性。它由彈性元件C和一個力發生器Fe組成。
半主動懸架可看作由可變特性的彈簧和減振器組成的懸架系統，雖然它不能隨外界的輸入進行最優的控制和調節，但它可按存儲在計算機的各種條件下最優彈簧和減振器的優化參數指令來調節彈簧的剛度和減振器的阻尼狀態。它由彈性元件C和一個一個阻尼系數能在較大范圍內調節的阻尼器組成。
電子技術控制汽車懸架系統主要由（車高、轉向角、加速度、路況預測）傳感器、電子控制ECU、懸架控制的執行器等組成。系統的控制功能通常有以下三個：
１車高調整 當汽車在起伏不平的路面行駛時，可以使車身抬高，以便于通過；在良好路面高速行駛時，可以降低車身，以減少空氣助力，提高操縱穩定性。
２阻尼力控制 用來提高汽車的操縱穩定性，在急轉彎、急加速和緊急制動情況下，可以抑制車身姿態的變化。
３彈簧剛度控制 改變彈簧剛度，使懸架滿足運動或舒適的要求。
采用主動式懸架后，汽車對側傾、俯仰、橫擺跳動和車身的控制都能更加迅速、精確，汽車高速行駛和轉彎的穩定性提高，車身側傾減少。制動時車身前俯小，啟動和急加速可減少后仰。即使在壞路面，車身的跳動也較少，輪胎對地面的附著力提高。
一.主動式液壓懸架
電子控制的主動式液壓懸架能根據懸架的質量和加速度等，利用液壓部件主動地控制汽車的振動。
展開 汽車懸架知識專題（5）：主動懸架
現代汽車中的懸架有兩種，一種是從動懸架，另一種是主動懸架。
從動懸架即傳統式的懸架，是由彈簧、減振器（減振筒）、導向機構等組成，它的功能是減弱路面傳給車身的沖擊力，衰減由沖擊力而引起的承載系統的振動。其中彈簧主要起減緩沖擊力的作用，減振器的主要作用是衰減振動。由于這種懸架是由外力驅動而起作用的，所以稱為從動懸架。
而主動懸架的控制環節中安裝了能夠產生抽動的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。由于這種懸架能夠自行產生作用力，因此稱為主動懸架。
主動懸架是近十幾年發展起來的，由電腦控制的一種新型懸架，具備三個條件：（1）具有能夠產生作用力的動力源；（2）執行元件能夠傳遞這種作用力并能連續工作；（3）具有多種傳感器并將有關數據集中到微電腦進行運算并決定控制方式。因此，主動懸架匯集了力學和電子學的技術知識，是一種比較復雜的高技術裝置。
例如裝置了主動懸架的法國雪鐵龍桑蒂雅，該車懸架系統的中樞是一個微電腦，懸架上有5種傳感器，分別向微電腦傳送車速、前輪制動壓力、踏動油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉向盤角度及轉向速度等數據。電腦不斷接收這些數據并與預先設定的臨界值進行比較，選擇相應的懸架狀態。同時，微電腦獨立控制每一只車輪上的執行元件，通過控制減振器內油壓的變化產生抽動，從而能在任何時候、任何車輪上產生符合要求的懸架運動。因此，桑蒂雅橋車備有多種駕駛模式選擇，駕車者只要扳動位于副儀表板上的“正常”或“運動”按鈕，轎車就會自動設置在最佳的懸架狀態，以求最好的舒適性能。
另外，主動懸架具有控制車身運動的功能。當汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形時，主動懸架會產生一個與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。
展開 汽車的半主動懸架你知道嗎？
懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，比如支撐力、制動力和驅動力等，并且緩和由不平路面傳給車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。典型的汽車懸架結構由彈性元件、減震器以及導向機構等組成，這三部分分別起緩沖、減振和力的傳遞作用。
下表對比了不同可控懸架的特性調節范圍、控制帶寬及功耗三方面的性能。從車輛動力學控制角度來看，不同的可控懸架系統的功能簡述為：
1) 車身高度調節系統，僅用于調節車身高度，使其不隨靜載變化而變化；
2) 阻尼自適應懸架和慢主動懸架，適用于改善車身動力學性能（頻帶1-5 Hz），但不能改善車輪動力學性能（頻帶10 Hz左右）；
3) 半主動懸架和全主動懸架，響應迅速，適用于改善車身和車輪動力學性能；全主動懸架具有主動作動的能力，故能取得最好的綜合性能，但這需要極大的功耗，且控制不當容易引起系統失穩；而半主動懸架由于被動約束，在各種條件下均是穩定的，且能實現較好的綜合性能。
上世紀七十年代，Crosby和Karnopp等提出了半主動懸架（Semi-Active Suspension, SAS），僅通過調整減振器的阻尼來提高車輛不同工況下的平順性和操縱穩定性。該懸架形式結構簡單、響應快，相對于主動懸架能耗和成本低。目前常見的半主動懸架常采用阻尼連續可調的減振器（如電/磁流變減振器、閥控阻尼可調減振器），在量產車型上得到了廣泛應用，如Audi TT、Buick LaCrosse、Cadillac全系車型、Range Rover等。實際使用中，還常將阻尼可調減振器與車身高度調節系統結合，使半主動懸架適應更復雜的汽車行駛工況，例如奧迪A8、奔馳S600、寶馬7系等車型使用的CDC空氣懸架。
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