智能安全下的汽车电子技术发展及对策

摘要：首先阐释了汽车智能安全电子技术的内涵，介绍了其基本原理及实现功能，综合国内外最新的研究成果，厘清关于汽车智能安全电子技术的研究进展，并且对该技术的未来发展进行预测，立足本国实际，针对汽车智能安全电子技术的发展问题制定有效的应对策略。

关键词：智能安全电子；协同式安全技术；驾驶辅助系统

1概述

智能化汽车主动安全系统不断吸收了先进的控制技术、信息技术等，从而在实践中发挥出更大作用，并朝向高安全性、高集成化的方向发展。除了传统的摄像机、雷达等环境信息获取方式以外，还创新出了GIS、GPS等新型手段，在控制目标方面，除了要求实现安全这一基础目标以外，还希望同步实现舒适、节能等更高目标，此外，智能化汽车主动安全系统的应用环境逐步从良好路况拓展至更为复杂的路况。为了满足现代社会及未来社会对于汽车安全的更高要求，在汽车智能安全电子系统的研发工作中必须攻克以下关键问题：控制产品成本，颁布相关法规及标准；精准辨别危险状态，做出正确的安全决策；提高对多源信息的分析能力，确保复杂行车环境识别的准确度；创建适配的系统性能评价机制，提出有效的评价方法；提高驾驶员对系统的可接受程度。

2汽车智能安全电子最新发展状况

2.1走-停型车辆ACC技术

为了满足车距近、车速低行驶情况的应用需求，人们对车辆ACC系统进行了功能扩展，并且研发出了具有走-停功能的车辆ACC系统，不仅具备强大的近距离探测能力，而且表现出优越的控制性能，比如响应速度快、信号处理高效、鲁棒抗强等。相较于常规ACC，车辆走-停巡航控制系统表现出时滞、非线性、干扰的动力学特征，这是由其运行工况所决定的，即行使于城市拥挤的交通线路中，需要频繁地走或停，对车间相对距离、相对速度的控制精度要求高，期望车间距离小，车速一般介于0～40km/h区间内。目前，国内外学者高度关注于走-停巡航控制系统的应用实效，并且取得了较快的研究进展。

2.2弯道ACC技术

为了满足弯曲道路工况的应用需求，人们对常规ACC进行了功能拓展，由此研发出的弯道ACC系统能够对弯道中的目标车辆进行精准识别。当车辆行驶至弯道，雷达提供自车、前车的相对速度、方位角等信息，据此实时掌握前车在弯道工况下的行驶状态，比如速度、换道等；此外，分析前车与自车的横向间距，可以认识自车的相邻车道中的车辆情况。弯道ACC系统与DYC系统共享一个制动执行器，这样能够降低系统成本，并且节省内部空间，可是这种设计可能诱发特定工况下的控制冲突。为了解决这一问题，DYC期望的附加横摆力矩与ACC期望的纵向驱/制动力共同控制车轮的目标滑移率，此外，ACC期望的纵向驱/制动力是纵向力模型的输入，由滑移率控制器产生的附加制动力是制动力分配模块的输入，由此控制节气门的开度和轮缸的制动压力，这种设计能够有效规避ACC系统与DYC系统因为共享执行器而诱发的矛盾。

2.3协调化集成式汽车主动安全电子控制技术

对于常规的汽车主动安全系统来说，通过调控车轮及其部件来改变车轮-路面的作用力，所以，各种汽车主动安全系统并非独立运作，而是相互关联、相互影响的。当汽车主动安全系统不断扩增，独立设计的策略难以为继，而设计研发的工作量又是巨大的，相反地，如果实现多种汽车主动安全系统的融合，这样虽然能够减少设计工作量，但是却可能出现部分控制功能相互冲突的情况，有悖于主动安全控制的初衷。对此，行之有效的策略是在设计过程中实现集成式、多层面的全局优化控制，如此既能够降低设计研发难度，又能够实现正常的主动安全控制功能。

2.4车道偏离预警及车道保持辅助电子控制技术

车道偏离预警系统对于保障行车安全具有重要意义，它也是交通运输安全保障技术体系的重要部分。回顾过往发生的交通事故，由于驾驶员自身因素造成的交通事故案例可谓不胜枚举，在部署应用车道偏离预警系统以后，能够在因驾驶员困觉、精神涣散、疏忽大意等情况下出现车辆偏离车道时，及时地向驾驶员发出警告，从而降低事故发生率。

2.5车-路协同式汽车主动安全控制技术

以ACC为代表的车载式驾驶安全辅助控制技术，其功能实现过程是接收由车载传感器感知到的行车环境信息，并且对接收到的信息进行综合分析，通过对行驶中的车辆进行主动安全控制，从而防范出现行车事故。可是，现有的自主式主动安全控制技术遭遇信息不足的压力，这是因为探测行车环境的路径较少，不能全面掌握与现车安全相关的信息，尤其在复杂交通环境中的控制效果较差，这成为当前技术研发的重点。车-路协同式汽车主动安全控制技术能够对大量行车过程因素进行一体化控制，从而向车载安全控制系统输入更多地行车环境信息，不及能够适应复杂路况下的控制要求，而且有效遏制了事故频发的问题。目前，车-路协同式汽车主动安全控制技术已经成为现代交通领域的研究热点，人们期望借助于这一技术来达成“安全、畅通、环保”的控制效果。

2.6车-车协同式汽车主动安全控制技术

在此技术的支撑下，搭建起车-车信息交互局域网，进一步提高了车辆控制程度，有利于维护道路行车安全。基于车-车协同式汽车主动安全控制技术，若前车在行驶过程中遇到障碍物或者车祸现场，借助于车-车信息交互局域网向后车发出告警，警示后车行车注意安全。此外，紧急停靠的车辆也会通过信息交互局域网向靠近自车的行进车辆发出提醒，行进车辆主动规避危险区域。车-车通信还可应用于安全超车、车队管理以及转弯速度控制等工况中。

3智能安全视角下汽车电子技术发展对策

客观来讲，虽然我国汽车工业的体量较大，但是汽车智能安全电子行业尚处于起步阶段，汽车安全电子行业只能够生产少量汽车安全电子产品，而不具备完整的专业化生产能力，无法支撑大批量生产任务。本文提出以下对策，用以加强汽车智能安全技术的研发实力，同步推动汽车智能安全行业的产业化进程。

3.1明确合适的技术发展路线

技术研发是保持汽车安全电子行业生命活力的根本，而技术研发的关键在于找到适当的技术发展路线。参照发达国家的发展经验，立足于我国的发展现状，本文认为国内企业应当着力推动相关技术的实用化进程，以自主式智能安全电子技术为代表，逐步实现成熟产品的产业化；其次，针对关键技术进行专项研发，建立具有实用价值的示范测试系统；在加快技术研发的过程中，还应兼顾技术的标准化，制定出业内通行的技术标准体系；最后，脚踏实地，坚实基础，积极参与国际合作，助力于开发更高水准的智能车辆系统。

3.2确立发展战略

从战略高度来认识安全电子技术，能够为国内安全电子行业的发展提供有益指导，并且为安全电子技术的发展提供引领。目前，安全电子技术是中国汽车产业与国际先进水平的重要分水岭，加大安全电子技术的研发力度，不仅能够降低交通事故率，还能够助力于我国汽车产业的现代化发展。安全电子是汽车关键核心技术，它代表了汽车领域的最高技术水平，因此成为国际汽车市场的重要竞争领域。可是，国内对于安全电子的理解不够深入，尚未形成专门的发展战略。对此，我国应当优化调整现行的发展战略，在不影响行业整体发展进程的前提下，逐步制定出正确的、适配的发展战略。

3.3技术上结合我国国情

由于研发资源有限，技术基础薄弱，我国在发展汽车安全电子技术时，尤其在攻克核心技术难题时，必须坚守产业化的策略。此外，国内企业在进行汽车安全电子技术研发时，不能脱离于我国道路交通的行驶工况，还要考虑本土驾驶员的行为特征，这样才能确保研发出的技术产品具有市场。

3.4推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合

无论从技术特点还是从产业结构来看，汽车智能安全电子产业的发展离不开电子信息产业、交通产业的支持，只有实现三大产业的产学研合作和协调发展，才能促进汽车智能安全电子产业的长远进步。对此，以国家重大项目为契机，整合各方研发资源，联合创办人才培养中心，着力培育高素质复合型人才，为汽车安全电子技术的研发及实用化提供人力支持。在行业内建立汽车电子标准平台，相关企业培育自主研发能力，加强企业合作，紧跟国际步伐，重视人才培养，提升综合研发实力。

4结语

相较于发达国家的汽车安全电子行业，国内的汽车智能安全电子行业正处于起步阶段，在设计研发和产业化进程方面仍有明显差距。对此，我国亟须颁布相关标准，相关企业除了要重视自主研发，还应加强企业合作，协力构建行业信息平台，致力于培养高精尖人才，从而为国内汽车智能安全电子行业的稳健发展奠定基石，并且在发展中不断积累经验，逐渐培育核心竞争力，积极融入国际采购体系，在国际市场抢占更大份额。随着汽车安全电子产业的大发展，也将为我国汽车工业的进步注入力量，最终实现协同发展和可持续发展的喜人局面。

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作者：王曼 梅友忠 单位：上海汽车电驱动有限公司