自动驾驶毕业论文

自动驾驶毕业论文

现在很多品牌的汽车都可以实现自动驾驶，未来的汽车一定是无人驾驶的。特斯拉、宝马、奔驰等品牌的汽车已经能够实现无人驾驶，这主要依靠摄像头、传感器、gps定位系统和电子控制系统。许多汽车带着l2级自动驾驶离开工厂。在一些特殊情况下，汽车可以自动行驶，而无需车主控制汽车。还有很多车有自动泊车功能，类似于无人驾驶功能。停车时，车主只需换挡。现在也有很多公司涉足无人驾驶技术领域。随着工程师们突破一个又一个难关，无人驾驶的时代总有一天会到来。无人驾驶可以避免人为的不正确操作，响应速度和准确率都比人高，因此无人驾驶技术可以避免交通事故的发生概率。虽然目前的无人驾驶技术偶尔会引发事故，但随着科技的发展，无人驾驶技术也在不断进步。未来，无人驾驶技术肯定可以避免事故，甚至在关键时刻挽救车内成员的生命。

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汽车ABS技术的发展趋势研究 在汽车防抱死制动系统出现之前，汽车所用的都是开环制动系统。其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力、制动力的分配调节以及制动器的尺寸和型式有关。由于没有车轮运动状态的反馈信号，无法测知制动过程中车轮的速度和抱死情况，汽车就不可能据此调节轮缸或气室制动压力的大小。因此在紧急制动时，不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。当车轮抱死时，地面的侧向附着性能很差，所能提供的侧向附着力很小，汽车在受到任何微小外力的作用下就会出现方向失稳问题，极易发生交通事故。在潮湿路面或冰雪路面上制动时，这种方向失稳的现象会更加严重。汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS）的出现从根本上解决了汽车在制动过程中的车轮抱死问题。它的基本功能就是通过传感器感知车轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象，因而是一个闭环制动系统。 它是电子控制技术在汽车上最有成就的应用项目之一，汽车制动防抱死系统可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效提高行车的安全性。 一、ABS的工作原理 汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异，因而会导致车轮与路面之间产生滑移，当车轮以纯滚动方式与路面接触时，其滑移率为零；当车轮抱死时其滑移率为100％。当滑移率在8％～35％之间时，能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果，通过控制调节制动力，使制动过程中车轮滑移率控制在合适的范围内，以取得最佳的制动效果。ABS系统硬件构成主要由传感器（包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器）、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成，形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上，控制装置是一个微处理器，它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中，车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时，它就发出信号给液压调节器，液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制（作用、保持、释放、重新作用）。这一动作，每秒钟能出现10次以上。 二、ABS技术的发展及应用现状 基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936年，德国博世公司（BOSCH）申请一项电液控制的ABS装置专利，促进了ABS技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司，1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置，这种ABS装置控制部分采用机械式，结构复杂，功能相对单一，只有在特定车辆和工况下防抱死才有效，因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到70年代后期，由于电子技术迅猛发展，为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。ABS控制部分采用了电子控制，其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高，制动效果也明显改善，同时其体积逐步变小，质量逐步减轻，控制与诊断功能不断增强，价格也逐渐降低。这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置。 进入90年代后，ABS技术不断发展成熟，控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90％以上，轿车ABS的装备率在60％左右，运送危险品的货车ABS的装备率为100％。ABS装置制造商主要有：德国博世公司（BOSCH），欧、美、日、韩国车采用最多；美国德科公司（DELCO），美国通用及韩国大宇汽车采用；美国本迪克斯公司（BENDIX），美国克莱斯勒汽车采用；还有德国戴维斯公司（TEVES）、德国瓦布科（WABCO）、美国凯尔西海斯公（KELSEYHAYES）等，这些公司的ABS产品都在广泛地应用，而且还在不断发展、更新和换代。 近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。 国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位，虽然起步较晚，也取得了一些成果。在气压ABS方面，国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大，国外技术封锁严密，国内企业暂时不能独立生产，但在液压ABS方面也在做自主研发，力图突破国外跨国公司的技术壁垒，已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统（ABS）“九五”国家科技攻关课题，在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论，避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性，取得了理论上的突破，研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义，标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统，率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距，但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下，相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平

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[搬运]自动驾驶中的单目 3D 车道线检测——综述

原文链接：  Monocular 3D Lane Line Detection in Autonomous Driving — A Review

车道线检测是自动驾驶中最基本和关键的安全任务之一。这一重要感知任务的应用范围从 ADAS（高级驾驶员辅助系统）功能如车道保持到更高级别的自主任务，如与高清地图和轨迹规划的融合。给定在自动驾驶车辆上收集的输入 RGB 图像，车道线检测算法旨在在图像上提供结构化线的集合，每条线代表 3D 车道线的 2D 投影。这种算法本质上是二维的，因为输入和输出都驻留在同一个图像空间中。

另一方面， Monocular 3D Lane Line Detection 旨在从单个图像直接预测道路场景中车道的 3D 布局。具体来说，3D 车道线检测算法在相机坐标系的 3D 度量空间中输出一系列结构化的车道线。最近，学术界和工业界已经在探索这项任务的可行性和应用方面做出了一些努力。

一种简单的方法是使用逆透视映射 (IPM) 将 2D 车道检测结果重新投影回 3D 空间。IPM 是一种单应变换，可将透视图像变形为鸟瞰 (BEV) 图像。但是，IPM 假定地面平坦，并且是静态且经过良好校准的相机外在因素。在现实世界的驾驶环境中，道路很少是平坦的，并且由于速度变化或崎岖不平的道路，相机外在因素对车身运动很敏感。

因此，正确的方法是恢复检测到的 2D 车道线上每个点的深度。如果我们在推理时可以使用激光雷达等主动 3D 测量设备，则通过将 3D 测量分配给车道线点，2D 到 3D 的提升相对简单。如果我们在推理时只有相机图像，理论上，我们可以利用 单目深度估计 的最新进展来为车道线点分配深度值。虽然这种方法是通用的，但它的计算量很大。这篇博文回顾了更轻量级的方法来直接预测车道线点的 3D 位置。

单目 3D 车道线检测是对其他单目 3D 任务的补充，这些任务可以从单个 RGB 图像预测驾驶环境的 3D 信息，例如 单目 3D 对象检测 和 单目 BEV 分割 。也许并不奇怪，如何从单目图像中准确地恢复环境深度是这些领域的核心。

二维车道探测网络

在我们深入研究 3D 车道线检测算法之前，一个重要的 2D 车道线检测算法是重新审视 LaneNet （ Towards End-to-End Lane Detection: an Instance Segmentation Approach  , IV 2018）。它的 2D 车道线检测性能已经被许多新算法超越，但在当时还是相当创新的，它的许多想法构成了 3D 车道线检测的基础。

它对 2D 车道线感知的贡献是提出了一种用于车道线语义分割的分段然后聚类方法——我们稍后将在 Semi-local 3D LaneNet 中再次讨论这个想法。更有趣的是，它还使用称为 H-Net 的轻量级网络直接从透视图像预测单应变换（以 3x3 矩阵 H 的形式）。单应变换矩阵 H 本质上是将采样的车道线点投影到 BEV 的 IPM，用于优化车道拟合后处理。这里的基本假设是车道应该由 BEV 空间中的三阶多项式完美描述。

LaneNet 采用的另一个隐含假设是车道线位于平坦的道路上。对于有坡度的非平坦道路，没有一个最好的 IPM 可以描述透视图像和 BEV 图像之间的转换，LaneNet 仍然使用单应变换逼近道路相机模型。

那么问题是——描述非平坦道路的最佳转换是什么？可能会争辩说，最好的转换应该准确地将地平线（相机图像中道路和天空之间的交汇点）映射到无限深度，或者您可能会争辩说最好的转换应该将最接近自我汽车的车道线投影到 3D 中的平行线空间。LaneNet 将最佳变换定义为一种映射，该映射使拟合曲线的重投影误差最小化。

3D 车道探测网络

普及单目 3D 车道线检测领域的开创性工作是来自通用汽车以色列研究中心的 3D-LaneNet (ICCV 2019)。   3D LaneNet 不需要诸如平坦地面假设之类的脆弱假设，它只假设对局部路面的摄像机滚动为零。与 2D LaneNet 一样，它也估计 2D 透视图像和 3D 局部道路平面之间的单应变换。与直接预测单应矩阵的 LaneNet 不同，3D LaneNet 预测唯一确定单应矩阵的 相机高度和间距。 这两个参数是以监督的方式学习的。

网络架构是从图像转换为 BEV 空间的双通路主干。这实际上让我想起了自监督深度学习 Sfm-learner  (CVPR 2017) 中的 PoseNet 结构，它预测 6 DoF 自我运动，然后用它来扭曲相邻图像。

基于锚点的 3D 车道线表示

它不是直接预测车道线点的深度，而是首先预测相机的俯仰/高度，从而构建 道路投影平面 。道路投影平面根据摄像机安装俯仰角 ?  _cam 和高度 h_cam 定义 。然后相对于该平面表示 3D 车道线。具体而言，车道线点由其在平面上的投影点（x，y）和高程 Δz 定义。

3D LaneNet 使用基于锚的车道预测头。与 groundtruth 车道关联的锚点是最接近车道 x 坐标 Y_ref=20 m 处的锚点。

每个车道线类型的预测总数为#anchor*(2*K+1)。K (K=6) 是每条车道线的预定义 y 位置的数量。K 个点中的每一个预测两个数字，与锚点 dx 的偏差和高度 z. 每个anchor也有一个conf分数来预测车道线的存在。

请注意，由于这种锚点设计，3D LaneNet 只能处理具有与自我汽车运动方向大致平行的车道线的正常拓扑。例如，它无法处理与自我汽车垂直的车道线。

半局部 3D LaneNet（  3D LaneNet+）

半局部 3D LaneNet   建立在 3D-LaneNet 的基础上，并增加了两个贡献，即处理更复杂拓扑的能力和不确定性预测。不确定性估计是相当标准的 任意不确定性 估计，这里不再赘述。 该论文以3D-LaneNet+ 的形式 在 NeurIPS 2020 研讨会上重新发布 。

大部分工作基于 3D LaneNet。它还具有双路径主干、相机高度和滚动预测，并具有 BEV 空间中的最后一个特征图。主要区别在于更灵活的车道线表示，允许对更复杂的车道拓扑进行建模，包括拆分、合并和垂直于车辆行驶方向的车道。

半局部表示还利用 道路投影平面 作为参考，并将其 BEV 投影到道路投影平面上的 3D 车道线公式化。然而，半局部 3D LaneNet 并没有将每个车道与预定义的锚点相关联，而是提出了一种紧凑的半局部表示。本质上，它将 BEV 图像（将 3D 结构投影到道路投影平面）分解为称为图像块的非重叠网格。假设每个图像瓦片只能有一条车道线穿过它，并且每个瓦片中裁剪的车道线段足够简单，可以参数化为 2 DoF 线段（到瓦片中心的距离和方向）。然后下一步是为每个车道学习全局一致的嵌入，以将小车道段聚集成完整的曲线。

这种先检测后聚类方法的灵感来自 2D LaneNet 。半局部 3D LaneNet 使用推挽损失来训练图像块上的嵌入，并且比原始 2D LaneNet 的语义分割具有更少的计算负担。在推理过程中，通过模式搜索算法 mean-shift 完成聚类，找到每个聚类的中心，然后设置阈值来获取聚类成员。

Gen-LaneNet

Gen-LaneNet  (ECCV 2020) 基于 3D LaneNet 的标准实践，提出了一种用于 3D 车道线检测的两阶段方法。它提出首先执行 2D 车道线检测，然后使用称为 3D-GeoNet 的单独网络将 2D 检测结果提升到 3D。

将 3D 结构预测与 2D 车道线检测分离的原因在于 3D 几何的编码与图像特征相当独立。这种解耦使模块更加灵活和可扩展。它可以立即受益于第一阶段不断发展的二维车道线检测算法。更重要的是，它允许仅使用合成数据集对第二阶段进行训练，即使是非真实感模拟也可以完成，因为对图像特征的依赖已被消除。

在 3D LaneNet 中，不能保证预测的投影与图像匹配，并且缺乏 2D-3D 一致性。在 Gen-LaneNet 中，3D 从 2D 提升，因此这种一致性是管道固有的。

在第二阶段故意去除图像特征类似于仅在 Deep Object Distance Estimator中使用 bbox info 预测距离，而在 MonoLoco 中仅使用骨架预测距离。 在单目 BEV 语义分割 的许多早期研究中也可以找到类似的缓解 sim2real 域差距的策略。

Gen-LaneNet 还指出了 3D-LaneNet 的一个主要缺点，即在存在非零斜率的情况下，顶视图投影与 IPM 转换的特征不对齐。换句话说，IPM 假设一个平坦的地面，并且当这个假设以非零斜率打破时，IPM 转换后的视图不是 真正的顶视图 (BEV)。相反，IPM 转换的特征是一个扭曲的 BEV 视图，在本文中称为 虚拟顶视图。 这个虚拟顶视图是通过光线追踪每个车道线点并投影到道路投影平面（下图中的橙色点）获得的。3D 车道线groundtruths 被预处理为虚拟顶视图，以与IPM 转换特征对齐。

真实顶视图和虚拟顶视图的概念不是很容易掌握。举一个更具体的例子，零偏航角的上坡 3D 车道将其两条平行车道线投射到 真实俯视图中完全平行的目标，但在 虚拟俯视图 中，当我们上坡时，它们会显得发散。这种不同的观点实际上与来自 3D LaneNet 的双路径主干网的 IPM 转换特征一致。

在数学上，在上图中，我们有以下等式，其中 h 是相机高度，z 是距离道路投影平面 xoy 平面的高度偏差（以上为正）。

假设我们在 3D 中有两条平行的车道线，因此车道宽度 Δx 是恒定的。在真实的顶视图中，由于车道宽度仍为 Δx，它们仍将平行显示。在虚拟俯视图中，车道宽度变为 Δx̄ = Δx*h/(hz)，如果上坡路的 z 变大（z < h），则车道宽度变宽并显得发散。

Gen-LaneNet 仍然使用基于锚的表示，因此存在与 3D LaneNet 相同的缺点。更好的方法可能是将两种方法的优点结合起来：使用 Gen-LaneNet 的虚拟顶视图和解耦管道以及 Semi-local 3D LaneNet 的半局部图块表示。

数据集

3D 车道一检测领域研究有限的主要原因之一是缺乏相关的数据集和基准。构建 3D 车道线数据集主要有三个数据源：合成数据、深度测量（使用激光雷达或可能的立体相机）和时间传感器融合。

3D LaneNet 和 Semi-Local 3D LaneNet 使用模拟环境 Blender 生成大量具有已知 3D groundtruth 的合成数据。同样， Gen-LaneNet 利用 Apollo 项目中的模拟器并生成 Apollo 3D Synthetic 车道线数据集 。

3D LaneNet 和 Semi-Local 3D LaneNet 还使用激光雷达检测器和半手动注释收集了 2.5 小时的真实数据，但这只是为了验证这个想法。收集校准和同步的相机和激光雷达数据的多传感器数据不太可扩展。此外，基于激光雷达的数据集本质上只能达到约 50 米，因为激光雷达能够可靠地检测超出此范围的车道线。

获取真实 3D 车道线数据的另一种更具可扩展性的方法类似于 MonoLayout  (WACV 2020) 中描述的方法。鉴于可以获得准确的自我运动信息，它通过聚合整个视频的结果（所谓的时间传感器融合）来使用自生成的地面实况。聚合的groundtruth可以根据预设的距离阈值截断并投影回单个图像帧。如果我们想看到超过上述 50 米的限制，同样的想法也适用于激光雷达数据。

要点

- 预测相机外部参数以在特征图上执行 单应变换 (IPM) 似乎是标准做法。

- 虚拟顶视图 解决了转换后的特征图和生成的groundtruth之间的错位。

- 由于城市驾驶场景中复杂的车道线拓扑（环形交叉路口、垂直车道线等）， 基于锚点的表示将失败。 对半局部图块进行 预测然后进行聚类似乎是一种更灵活的处理复杂几何图形的方法。

- 合成数据集和 sim2real 是引导 3D 车道线检测系统的方法，特别是考虑到开源的 Apollo 数据集。 从时间聚合的单个图像感知结果 构建 3D 车道线数据集的可扩展方法仍未得到充分探索。我期待着未来在这个方向上做更多的工作。

- 对于未来的工作，最好使用 Gen-LaneNet 的虚拟顶视图和解耦管道以及 Semi-local 3D LaneNet 的半局部 tile 表示。

References

LaneNet : Towards End-to-End Lane Detection: an Instance Segmentation Approach , IV 2018

3D-LaneNet : End-to-End 3D Multiple Lane Detection , ICCV 2019

Semi-local 3D LaneNet :  Semi-Local 3D Lane Detection and Uncertainty Estimation , ArXiv, 03/2020

Gen-LaneNet : A Generalized and Scalable Approach for 3D Lane Detection , ECCV 2020

3D-LaneNet+ : Anchor Free Lane Detection using a Semi-Local Representation , NeurIPS 2020 workshop

Deep Radar Detector:   Vehicle Detection With Automotive Radar Using Deep Learning on Range-Azimuth-Doppler Tensors , ICCV 2019

SfMLearner : Unsupervised Learning of Depth and Ego-Motion from Video , CVPR 2017

MonoLayout : Amodal scene layout from a single image , WACV 2020

自动驾驶汽车侵权责任的论文属于什么研究方向

人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统研究方向。
1）驾驶辅助系统（DAS）：目的是为驾驶者提供协助，包括提供重要或有益的驾驶相关信息，以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如车道偏离警告（LDW）系统等。
2）部分自动化系统：在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统，如自动紧急制动（AEB）系统和应急车道辅助（ELA）系统等。
3）高度自动化系统：能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责，但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。
4）完全自动化系统：可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。

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　　汽车的主动安全与被动安全
摘 要
随着社会进步，科技发展，生活水平提高，汽车作为人们的代步工具开始走入平常百姓的家庭，尤其是城市化的加快，越来越多的汽车出现在我们身边，交通安全问题越来越凸显，各种安全隐患被无形放大，人们的生命安全也面临着更加严峻的挑战。传统的汽车安全措施并不能有效解决交通事故的发生，目前，汽车安全理念也在逐渐发生变化，随着科技的进步，汽车的安全被细化，目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种念。
关键词：主动安全； 被动安全； 安全新技术；
上世纪60年代，美国要求所有车辆强制安装安全带被写入法律。现在，另一项重要的安全装备也被美国国家公路交通安全管理局列为强制安装配置———车身电子稳定控制系统。有专家预测，到2011年，在美国仅这一项技术每年就可挽救1万人的生命。不仅如此，现在越来越多技术都被集成到汽车中，来提高行驶的安全性。汽车的安全配置已经不再是安全带这样单一的配件，更多的配件和电控系统被集成起来，形成互不相同但又互相交叉的综合系统。汽车安全技术已经开始渗透到汽车的各个部分，请大家看下面的详细介绍。
汽车被动安全
一、什么是被动安全：被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念以及延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。被动安全装置，则是在车祸意外发生，车辆已经失控的状况之下，对于乘坐人员进行被动的保护作用，希望透过固定装置，让车室内的乘员，固定在安全的位置，并利用结构上的导引与溃缩，尽量吸收撞击的力量，确保车室内乘员的安全。
二、主要被动安全技术：
1. 预紧式安全带
当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。预紧过程预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同，除了普通卷收器的收放织带功能外，还具有当车速发生急剧变化时，能够在0.1s左右加强对乘员的约束力，因此它还有控制装置和预拉紧装置。控制装置分有两种：一种是电子式控制装置，另一种是机械式控制装置。预拉紧装置则有多种形式，常见的预拉紧装置是一种爆燃式的，由气体引发剂、气体发生剂、导管、活塞、绳索和驱动轮组成。当汽车受到碰撞时预拉紧装置受到激发后，密封导管内底部的气体引发剂立即自燃，引爆同一密封导管内的气体发生剂，气体发生剂立即产生大量气体膨胀，迫使活塞向上移动拉动绳索，绳索带动驱动轮旋转号驱动轮使卷收器卷筒转动，织带被卷在卷筒上，使织带被回拉。最后，卷收器会紧急锁止织带，固定乘员身体，防止身体前倾避免与方向盘、仪表板和玻璃窗相碰撞
2.乘员头颈保护系统（WHIPS）
WHIPS一般设置于前排座椅。当轿车受到后部撞击时，头颈保护系统会迅速充气膨胀起来，其整个靠背都会随乘坐者一起后倾，乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起，靠背则会后倾以最大限度地降低头部向前甩力量，座椅的椅背和头枕会向后水平移动，使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护，以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力，并防止头部向后甩所带来伤害。
3.安全气囊
分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。在装有安全气囊系统的容器外部都印有（Supplemental Inflatable RestraintSystem，简称SRS)的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统”。旨在 减轻汽车碰撞后，乘员因惯性发生二次碰撞时的伤害程度。　做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，称为一次碰撞，乘员与车内构件发生碰撞，称为二次碰撞，气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。　安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能有效保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。据统计，配备安全气囊的车发生正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64%，甚至在其中有80%的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78%的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。
4.安全车身
设计优良的车身结构是被动安全的主要课题。有研究表明，在道路交通事故中，绝大部分的碰撞能量被车身所吸收。安全车身的表现形式是车室结构坚固，在发身事故时变形量极小，充分保证内部乘员的生存空间；同时，车身前后能在碰撞时变形以吸收能量，减轻乘员受到的冲击。最新的安全带增加了预紧装置和限力保护措施，即当传感元件探测到碰撞发生时，预紧器通过爆破能量（比安全气囊的爆破能量小很多，因此后文中把安全气囊当做惟一先释放能量的装置）把安全带收紧，使安全带的吸能时间和距离得到延长。限力保护是在乘员受到压迫极限的时候适当放松安全带，避免不必要的伤害发生
5.智能安全气囊
安全气囊的工作原理是：当汽车前部遭受一定力量的撞击后，安全系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在方向盘内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在车内人员的身体由于惯性作用向前冲撞即将撞上车上设备之前起到铺垫作用，以减轻身体所受到的撞击力。由于在事故发生的一瞬间必须完成铺垫功能，因此气囊必须以极快的速度弹出。这样能很好的有效保护驾驶员的生命。
三、被动安全性的新技术：
1) 能承受碰撞吸收能量的车身及车门
进一步改善能承受正面及侧面碰撞并吸收能量的车身, 改进车门设计, 增加横 梁, 使其能有更好的防侧撞能力, 采用中间有泡沫充填物的夹层钢板等。
2) 侧边安全气囊
在头枕及椅背的侧方布置侧边安全气囊, 当发生侧面碰撞时, 气袋即膨胀吸收 侧撞能量,保护乘员的安全。
3) 乘员保护系统
当预测到事故不可避免时, 中央微机控制系统, 便指令安全带收紧, 使座椅沿 滑轨向后移动, 使收缩型方向柱收缩到仪表板内, 使气袋投入工作。
4) 紧急门锁释放装置
当车辆发生碰撞, 传感器已确认发生碰撞, 系统能立即释放门销, 让车门能迅 速打开。
5) 灭火系统
发动机室内传感器检测出火情后, 即起动灭火装置自动灭火, 如装置失灵, 则 发动机罩自动释放开, 可从外面灭火。
6) 行车记录仪
类似飞机上的黑匣子, 可以记录事故发生瞬间前后操作车辆和环境的多种信息, 而且可以再现导致事故的发展过程, 可以分析事故原因, 为以后预防提供可靠资料。
7) 紧急事故自动通报系统
通过该系统车辆与负责交通管理的无线电台及时联系, 电台可以获知发生事故 的车辆的位置、事故及乘员受伤害的主要情况, 可以通知有关部门及人员及时前 往事故地点, 进行救援工作。如福特汽车公司的RescueCar技术可在碰撞事故发 生后立刻向有关部门报告，并在救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重 要信息
汽车主动安全
一、什么是主动安全： 主动安全是指尽量自如的操纵控制汽车的安全系统措施。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证汽车安全。主动安全体系大致包括以下几种系统。
二、汽车主动安全技术：
1. ABS（防抱死制动系统）
它通过传感器侦测到的各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率，由此了解车轮是否已抱死，再命令执行机构调整制动压力，使车轮处于理想的制动状态（快抱死但未完全抱死）。 对ABS功能的正确认识：能在紧急刹车状况下，保持车辆不被抱死而失控，维持转向能力，避开障碍物。在一般状况下，它并不能缩短刹车距离。

2. EBD（电子制动力分配系）
它必须配合ABS使用，在汽车制动的瞬间，分别对四个轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出摩擦力数值，根据各轮摩擦力数值的不同分配相应的刹车力，避免因各轮刹车力不同而导致的打滑，倾斜和侧翻等危险。
3. ESP（电子稳定程序）
它实际上也是一种牵引力控制系统，与其它牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且控制从动轮。它通过主动干预危险信号来实现车辆平稳行驶。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会放慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会放慢内后轮，从而校正行驶方向。
4. EBA（紧急刹车辅助系统）
电脑根据刹车踏板上侦测到的刹车动作，来判断驾驶员对此次刹车的意图，如属于紧急刹车，则指示刹车系统产生更高的油压使ABS发挥作用，从而使刹车力更快速的产生，缩短刹车距离。
5. LDWS(车道偏离预警系统）
该系统提供智能的车道偏离预警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发出警报，为驾驶员提供更多的反应时间，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯，该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。
6. TRC(牵引力控制系统 )
TRC是防止车辆起步或加 速时车轮发生空转的装置。在冰雪等湿滑路面上，车辆急起步或急加速时，车轮容易 发生空转。 TRC能够通过传感器感知车辆在起步或行使过程中驱动 轮发生空转的情况，控制驱动轮制动油压以及发动机的动 力输出，提供最恰当的驱动力，防止驱动轮发生空转，提 高在湿滑路面上的行驶安全性。
7. VSC(车身稳定控制系统 )
前轮侧滑对各车轮轮胎进行适当制动，使车朝向内侧。 同时控制发动机出力， 使车辆不会冲出车道。后轮侧滑对轮侧轮胎进行制动，使车朝向 同时控制发动机出力，使车身稳定。
8．刹车辅助系统
作为辅助制动操作系统，刹车辅助系统可以在 紧急情况下提高刹车的制动力。 根据作用于刹车踏板的速度和力量，系统可以 判断出该刹车属于哪一类的制动。当系统判断 为紧急刹车时，即使驾驶员踩刹车的力量很弱， 系统也能通过自动控制发生大的制动力。

9.胎压监控
美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 已经做出要求，截止2003产品年车重小于或达到4536公斤的所有美国乘用车辆都必须配备胎压监控系统，事后宝马公司就已经把该系统用在全系轿车中。驾驶者可以通过车内提示警告系统来判断轮胎胎压情况是否正常，首先避免了因轮胎亏气出现的行车跑偏，其次在高速行驶时也对乘坐者安全是一种保障。
10.倒车警告/倒车影像/车外摄像头
倒车警告这项技术用于在驾驶期间以及驻车时，针对您盲区中的轿车或物体向您发出警告。通常，该系统会在您行车时已经进行响应；它可能会使后视镜内的一个警告标示进行闪烁，同时会发出声音警告，该系统是一个短程检测系统。如：上海通用别克君越车内后视镜就配备此功能，反光镜左边会有一个车体形状的图标，前/后雷达在侦测障碍物时警告标示会给驾驶者以视觉和听觉上的警告。
倒车影像和后视摄像机是一体，不仅保护您的轿车，还能够避免在倒车时意外伤及儿童和动物。倒车已经从向下倾斜后视镜或发出声音警告到实时查看。新一代技术包括一个摄像机，它可以与导航系统协同工作，对您身后的一切进行广角拍摄，然后反映在车内屏幕上，从而帮助您倒车或挂接拖车。
11.芯片防盗系统
财产安全也被人日益关注，一部几十万的轿车被偷盗会让车主受到很大的损失。厂家也绞尽脑汁为轿车加入更多的安全防范系统。通用别克君越不仅在点火钥匙上加入Passkey III安全防盗系统，还针对后行李箱结构进行了改进，变为遥控开启无锁芯防盗模式，大大减低了被盗被撬的几率，给车主财产方面的最大保护。自动巡航技术
启动巡航系统，汽车就会保持一个固定速度自动前进，不用再踩油门。这样可以减轻驾驶员长途行驶的疲劳，最适合在高速公路上使用。但一遇有情况，必须立即刹车减速以防止事故发生，因此，司机必须随时准备刹车，采取刹车动作以后，巡航系统自动失去功能，必须重新加速后再次设置巡航速度。新型巡航系统则具有高度智能化功能，能够自动调整车速。
装上新巡航系统的汽车在街道上行驶时，驾驶员可以将脚远远地搁在一边，车辆可自动减速、加速，仿佛有一位看不见的驾驶员在为你驾驶。人眼看得见的，自动巡航系统能察觉，就是驾驶员看不到的东西，它同样也能发现。它携带的GPS定位系统会时时提醒自动巡航系统近一平方公里范围内可能突然出现的物体。
12.一体化底盘控制系统
新型一体化底盘控制系统的功能，就是让驾驶员在急速行驶或转弯的汽车中不会撞得头破血流或被甩出车外。通过中央底盘控制器，将制动、悬挂、转向、动力传动等控制系统进行“电子化连接”，通过复杂的控制运算，对各个系统进行协调，使车辆整体性能和稳定性达到最佳水平，减少颠簸和快速转向时离心力造成的冲撞。
13.自动感应大灯和/或夜视辅助系统

自动感应大灯随车辆周边环境光线影响，系统会自动识别判断。雨雾天气光线不够，大灯会自动亮起给驾驶者提供更安全的行车环境。后期厂家又延伸到自适应大灯系统，这更高级的系统会因方向而调节(在车辆转向时会转动灯光)。它们也可以是车速感应式车灯(可以改变光束的长度或高度)，或者对环境光进行补偿。
夜视系统可以有不同的形式，如基本的红外线大灯或热成像摄像机。但是无论采用何种科技，作用都一样：在夜间或者视线不明的情况下，帮助您看清更远处的路面并且辨别接近 1000 英尺外道路上的动物、人或树木。图像在驾驶室中的显示屏上形成，使肉眼难于看清的障碍物体提前被驾驶者掌控，目前博世公司开发的夜视系统则具有以上功能，但价格很是昂贵，即使是超豪华轿车目前也基本为选配系统。相信不久将来这一更高级的系统也会被中高级轿车所选用。

三、主动安全性的新技术:
1）检测路面及环境状况系统
使用传感器或摄像机检测路面状态(干燥、潮湿或冰雪, 有无障碍物等) ; 检测 周围车辆及障碍物的距离, 车辆的相对速度; 检测周围行人及交通状况, 夜间 则用红外线监视系统在显示屏上指示行人状况。这些检测不断地给驾驶员提供信 息或者危险状态警告等。
2) 打瞌睡警告及唤醒系统
使用安装在驾驶员前仪表板处的小型摄像机及夜间使用红外线扫描装置, 监视 驾驶员的脸部表情变化, 通过微机处理, 判别驾驶员是否打瞌睡。当驾驶员注意 力不集中, 处于危险状态时, 即发出警告响声, 同时还会由空调系统中自动散 发出具有提神效果的香气。
3) 高适应性定速巡航系统
定速巡航功能启动后, 该系统能根据前方车辆速度及后方车辆的距离, 自动减 速或加速。该系统比传统的增加了路面状态感知系统, 并用性能更高的微机控制 刹车系统及调节发动机的供油量。
4) 紧急制动先期警告系统
一般驾驶员在紧急制动时, 脚由加速踏板移到制动踏板时约需0 .8s。这一系统 可以监视驾驶员紧急制动的先期动作, 当加速踏板弹回的加速度达到一定值时, 制动灯即亮起, 警告后边车辆驾驶员, 使后车驾驶员多0 .8s 对前边车辆状况 的反应。配备该系统能减少车辆的追尾现象。
5) 火灾隐患或轮胎气压过低的警报系统
该系统能在发生火灾的早期及轮胎气压过低时, 给驾驶员发出警告信号, 以便 及早消除隐患。
6) 智能前大灯随转系统
智能前大灯随转系统(Intelligent AdaptiveFronLighting System) 是在采用防眩玻璃、异型前照灯等措施之外，视觉方面除了根据各种行驶状况， 提供更加便于观察前方道路的灯光。AFS系统可以根据转弯角度和行驶 速度，自动地将近光束和曲光灯的照射轴向左右两侧调节，使驾驶员在夜间行车 转弯时更容易看清前方的路况，提高了行车安全。
7) 主动行驶安全系统
该系统也称为行驶动力学调节系统, 不仅能保持和改进ABS 和ASR 的基本作用, 即汽车在纵向动力学临界状态下的稳定作用; 而且在汽车各种工作状态下, 都 能明显地减小侧滑危险, 即在横向动力学临界状态下, 也能起到稳定作用。 以牵引力控制系统(TCS)为例 ，TCS(TractiOn COntrOlSystem)又称驱动防 滑系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在 起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而 发生危险。因此需要对其牵引力进行控制。TCS依靠电子传感器探测到从动轮速 度低于驱动轮时(这是打滑的特征)，就会发出一个信号，调节点火时间、喷油器 开闭时间、减小气门开度，从而降低发动机转速以减小输出扭矩。或控制降挡及 制动车轮，从而使车轮不再打滑。TCS可以提高汽车行驶稳定性，提高加速性， 提高爬坡能力。
再比如电子稳定装置(ESP)ESPfElectronic StablityProgram)实际上也是一 种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可 控制从动轮。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加 速度传感器等。该系统具有支援ABS及TCS的功能。它通过各传感器传来的车辆行 驶状态信息的分析，向ABS、TCS发出纠偏指令，帮助车辆维持动态平衡。ESP可 以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果 更加明显。有研究表明，ESC技术使美国每年降低了5000～8000 个交通死亡人数，在紧急情况下，驾驶员控制汽车的能力提高了34％ 。
8) 卫星定位导行系统
该系统可以向驾驶员提供有关交通信息, 如该车行驶时的所在位置, 前进路线 中交通事故及堵塞情况等。指导驾驶员如何按最佳路线行驶, 以便顺利到达目的 地。该系统可提高交通运输效率, 使驾驶轻松, 有助于交通安全。
9) 主动防撞技术
主动防撞技术是汽车主动安全领域的一个重要研究方向。其原理是采用雷达、红 外线等多种方式来监测车辆周围的道路交通状况，一旦发现有两车相撞的危险时，就会给驾驶员发出提醒信号，或者自动采取制动、转向等措施来避免碰撞。近年来在主动安全技术研发方面屡创佳绩的日产公司最近就推出了2项车辆主动防撞技术，它们分别是侧面碰撞预防与追尾碰撞预防，用来强化日产旗下车型对于乘员的保护性能。这2项技术与之前推出的车道偏离警示系统及车距控制辅助系统相配合，可以很好地体现日产公司“安全屏障”的安全理念，为车辆及乘员提供多角度的保护。
侧面碰撞预防技术是在汽车车身的侧面装上传感器，当邻道有车时，如果驾驶员开始变道，就会以图像和声音发出警示的同时，通过分别控制每个车轮的制动器产生车辆的回转力，帮助驾驶员驾驶车辆不接近邻道车辆。至于追尾碰撞预防技术，则是通过车尾的传感器来监 测后方的情况，若是感应器检测到后方来车有可能追尾的话，会自动发出声音警告驾驶者，或是暂时接管制动系统的控制来避免被追尾。 近年来，日产公司在主动安全技术领域成果颇丰，开发了很多世界首创的主动安全技术，对降低道路 交通事故伤害起到了很好的效果。
10 )安全的行驶方向控制系统
当车辆偏离正确行驶路线时, 该系统摄像机摄取到白色路线标志的信号不正常, 便警告驾驶员或自动地回到原来路线。当车辆要改变路线时, 则会提醒后边车辆 注意, 以免发生相撞事故。
11 )转弯减速调节系统
当车辆行驶遇到弯道时, 由于驾驶员对道路不熟悉, 或者注意力不集中, 或者车速太高, 经常发生车辆撞上路标或者翻车事故。转弯减速调节系统可检测转弯车辆经由路面的转弯半径及曲率, 并相应地使车辆速度减低。

现代汽车安全技术的发展趋势
汽车安全设计要从整体上来考虑，不仅要在事故发生时尽量减少乘员受伤的机率，而且更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故的发生。现代汽车的安全技术包括主动安全技术和被动安全技术两方面。而被动安全技术和主动安全技术是保证汽车乘员安全的重要保障。过去，汽车安全设计主要考虑被动安全系统，如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计，使汽车能够主动采取措施，避免事故的发生。在这种汽车上装有汽车规避系统，包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施，由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息，并可自动采取措施，有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息，对驾驶员和车辆进行监测控制。例如，根据日本政府“提高汽车智能和安全性的高级汽车计划”，由日本丰田公司研制成功的“丰田高级安全汽车”即具有驾驶员瞌睡预警系统、轮胎压力监测警告系统、发动机火警预报系统、前照灯自动调整系统、盲区监控系统、汽车间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自动制动系统、紧急呼叫(SOS)停车系统、灭火系统以及各向安全气囊系统等，其中有些单项设备已投放市场。
汽车100多年的发展史中，有关汽车的安全性能的研究和新技术的应用也发生了日新月异的变化，从最初的保险杠减振系统、乘客安全带系统、安全气囊到汽车碰撞试验、车轮防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)，到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究，汽车的安全性能正日趋完善。特别是近几年，随着科学技术的迅速发展，越来越多的先进技术被应用到汽车上。目前，世界各国都在运用现代高新科，加紧研制汽车安全技术，一批批有关汽车安全的前沿技术、新产品陆续装车使用，使未来的汽车更加安全。
未来汽车电子控制的重要发展方向之一是汽车安全领域，并向几个方向发展：利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统；利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统；高性能的轮胎综合监测系统；自适应自动巡航控制系统；驾驶员身份识别系统；安全气囊和ABS/ASR。随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通信技术在汽车上的广泛应用，现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。

结 论
电子控制技术、微电脑处理技术、传感技术的应用，使车辆控制精度提高的 同时，也使安全技术得到了长足的发展。主动安全技术、被动安全技术的协调集成发展是势不可挡的发展趋势。减轻驾驶员的劳动强度、发生事故时能有效的保 护乘员及行人在安全方面也起到重要作用。相信未来的安全技术能够进一步增强 车辆的安全性，为更多的驾驶者、乘坐者、第三者保驾护航。
参 考 文 献
[ 1] 崔心存 主编.现代汽车新技术 . 人民交通出版社出版发行，2001.8
[ 2] 成洁,崔同杰.汽车主动安全控制新技术林林总总[ J].汽车应用 ,2005
[ 3] 余志生.汽车理论(第三版)[ M].北京清华大学出版,2004
[ 4] 黄世霖,张金焕等.汽车碰撞安全性研究的新进展.清华大学, 汽车研所.1996
[ 5] 彭汉锐. 汽车主要安全装备与新技术[ 期刊论文]，城市车辆
[ 6] 中国汽车安全技术新进展分析报告[ 期刊论文]
致 谢
从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。那种感觉就宛如在一场盛大的颁奖晚会上，我在晚会现场看着其他人一个接着一个上台领奖，自己却始终未能被念到名字，经过了很长很长的时间后，终于有位嘉宾高喊我的大名，这时我忘记了先前漫长的无聊的等待时间，欣喜万分地走向舞台，然后迫不及待地开始抒发自己的心情，发表自己的感想。这篇毕业论文的就是我的舞台，以下的言语便是有点成就感后在舞台上发表的发自肺腑的诚挚谢意与感想：
我要感谢，非常感谢我的老师。他们为人随和热情，治学严谨细心。在闲聊中她总是能像知心朋友一样鼓励你，在论文的写作和措辞等方面她也总会以“专业标准”严格要求你，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改、润色，老师们始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。正是老师们的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才能够得以顺利完成，谢谢您老师。
好吧，这够完善的了，望采纳！！！望加分！！！