明天的被动和主动安全技术.doc

生命值多少钱？是选择享受还是选择安全？事实上仅在美国每年就有超过40000人死于交通事故。所以这不是经济上的选择，而是人类本能的选择。当选 择利益与生命时，决定就会变得简单。看看安全的发展历程，福特公司在1927年使用多层式风挡玻璃，1970年使用了3点式安全带，1985年开始在低价 车使用安全气囊，93年双气囊作为标准配置。到2000年时ESC等各种安全配置开始大量涌现，人们对安全的重视程度在高涨。在过去的50年中，廉价的安 全带对乘员起到了重要的保护作用，在美国就已经挽救了大约33万人的生命。安全带虽然便宜且重量轻，但在挽救生命中起的作用却是非凡的。从美国的资料显 示，自从1960年以来安全设施在车辆上的增加已挽救了32.8万人的生命，包括安全带、气囊、溃缩式转向柱、儿童座椅和车顶结构的加强。一些新的技术也 在应用，如车道偏离报警、制动辅助装置、侧面碰撞安全、头部保护、增加顶棚强度，在欧洲和日本正在增加行人的安全保护。 新型传感器使气囊更安全 作为被动安全系统的安全气囊（SRS）很可能会伤害到乘员，但是新增加在座椅和车身内部的传感器减小了安全气囊对乘员的伤害。这些传感器不仅能区分那里坐 人，还能区分成人和儿童。美国新的法规要求2006年车型都要具备这种新式安全气囊系统。新增加的传感器包括压电式螺栓来感知重量和平衡、电子的座椅接触 垫、红外线热感应器、照相机，他们分布在座椅、仪表、门柱等部位。传感器连续将乘坐、重量改变等情况的数据传入电脑。电脑通过这些数据计算出气囊和乘坐者 的距离和角度，车辆安全系统以此为依据决定气囊的爆发、不爆发或减少力度的适度爆发。系统的传感器还可以通过监测座椅的位置、司机头部的运动来监测司机是 否昏昏欲睡或注意力不集中。在更先进的阶段，系统可通过鉴别司机的面部达到防盗作用。将来还会与车道探测、车身平衡控制、司机视野盲点探测综合在一起，通 过跟踪司机眼睛和头部的运动帮助车辆和司机协调工作。当前的障碍是造价很高，需要再增加一套系统。在美国新气囊法规的推出是这项产品的催化剂。人们也怀疑 司机行动监测系统并不像感应位置那么简单。德尔福公司说在2008年，带司机监测系统的产品将推向市场。另外，当发生事故时系统还会做些应急的工作，如打 开车窗、与呼叫中心联系。 行人安全是要解决的突出问题 欧洲在05年10月1日将颁布针对有效保护行人的法规。在2010年9月欧洲就要开始实行更为严格的行人安全规则。在欧洲每年4万交通事故死亡中有30% 牵扯到了行人（国内的数据会更高）。据分析要保护行人的关键是要保护行人的头部。80%的行人死亡事故是由于行人的头部碰撞了发动机舱盖、A柱或风挡造成 的。为了更好地保护行人，车辆必须设计出更多的空间在车身前端到发动机舱盖，这里被叫做硬点，如在发动机和散热器部位。被动安全方法已经发展了包括软发动 机盖、薄散热器和柔软材料冷却格栅，这只是提高行人安全的第一步，在12年后，车辆要配备对行人全方面保护的主动行人保护系统，如可弹出的发动机舱盖和气 囊。系统将安装在与行人接触的部位，如前保险杠、A柱和发动机舱盖后部。首先雷达测定被撞物体的形状，而车辆此时的反应是收紧安全带和提供更强劲的刹车。 在车前部，传感器将激活外表气囊和弹起发动机盖。瑞典的Autoliv Inc.公司已经利用气囊技术将发动机舱盖后端升起了4英寸。目前本田公司的Inspire轿车原型车已经具有可弹出的发动机盖。系统使用了烟火技术使它 更简单和便宜。目前遇到的障碍是在车身前部增加碰撞空间必将导致重新设计且增加成本，并限制了车辆设计者的自由性。前部气囊系统同样会增加很多投入。目前 这一系统的主要开发商有Autoliv、 TRW Automotive Inc.、 Denso Corp.、 Robert Bosch GmbH、Siemens VDO Automotive 和 Valeo SA。为了提高行人的安全，各大公司目前都在开发夜视监测系统，当夜视监测系统监测到前方有行人时会将行人的影象显示在前风挡上以提醒司机。在将来夜视功 能、风挡显示和综合了碰撞前激活安全设备的行驶雷达将与主动安全系统综合成一体。（待续） 交通事故并不是简单地危害到司机的利益，它还会危害到许多素不相识的人，只因为他们在特定地点、特定时间与这辆车相遇。上期我们介绍了新一代SRS安全气 囊系统和主动行人安全系统，这期我们将继续介绍将在汽车上普及的安全技术:防滚控制系统为SUV提供了更安全的操控性能;车道偏离报警系统当发生无意 识的车道偏离时及时提醒司机，避免交通事故的发生。 防滚控制系统 我们知道SUV在过弯道或变线时要控制好车速，否则就会发生侧翻。我们对事先预料到的情况可以采取措施加以控制，而对于那些突如其来的情况，就不能在事先 加以预防了。如果有了车身防滚技术，就可以以不变应万变。今天的SUV变得更低和宽，再加上电子稳定控制系统在SUV上的应用，减少了翻滚的机会。虽然增 加了成本，但效果肯定要超过它的价值。一些突发事件是如此突然，司机还没有意识到它的严重性就发生了，而稳定系统可以帮助司机避免灾难。在欧洲，奔驰、宝 马、奥迪、大众、Jaguar、Saab、Volvo等公司在轿车上已经部分安装了ESC车身稳定控制系统，在北美将把这种车身稳定控制系统普及到SUV 上，称作防滚控制系统。许多年前大陆公司和博世公司就开始游说汽车制造厂商和消费者应用汽车稳定系统的重要性。为了车身稳定技术的发展，2003年大陆和 博世公司还共同建立了电子稳定控制系统联盟来宣扬稳定控制系统的好处。最近克莱斯勒计划在2006年将防滚技术作为SUV的标准配置，而通用和福特先前也 都承诺将在他们的SUV上应用此技术。美国三大汽车公司在以后的2年中将每年有250万辆SUV配备车身防滚技术，部件将来自大陆、博世、德尔福和TRW 公司。每辆车将因此增加100美元的投入。但随着产品的广泛应用和生产数量的增加，成本也会随之下降。而配备此产品的新上市车辆的价格将会上升600美元 左右。福特在2005款探索者SUV、林肯Navigator 、 Aviator、水星 Mountaineer和Volvo XC90上将防滚控制系统作为标准配置。无论你叫它做什么：翻滚保护、电子稳定控制或ESC，其作用是相同的：当车辆的不稳定性被觉察时保证乘员的安全。 对于系统的添加并不需要大量的重新设计，因为有些部件是已经存在的，如ABS和TCS。防滚保护系统自动对个别车轮实施制动，同时也会削减发动机动力输出 来帮助车辆克服侧翻，尤其是在转弯时。车身防滚技术系统使用了ABS（制动防抱死）和TCS（牵引力控制）系统，这两个系统已经在广泛使用。通用和克莱斯 勒在SUV车身上设计了一个监测车身旋转的传感器，如在车身失控突然转向时防滚控制系统会及时介入，防止侧翻的发生。福特更先进一点，同时可以监测过度偏 航，当车辆向一侧倾斜太多时及时纠正车身。当系统监测到转动时，首先检测是否是司机的行驶意愿，以方向盘的位置为依据，如果不是，立即对一个或多个车轮制 动，使司机恢复控制。2005年在北美生产的SUV车型只有20%配备此系统，其中包括通用将在2005年销售的130万辆SUV。到2006年，通用的 悍马H2也将配备这一技术。克莱斯勒在今年有3个车型拥有ESP技术：300C、道奇Magnum、交叉火力，另外在今年生产的切诺基、Jeep Liberty和Dodge Durango上配备了车身防滚技术。到2006年将武装所有的SUV。配件厂家有：德尔福、博世、大陆、Denso Corp.、TRW Automotive Inc.，福特则自己生产这一系统。 车道偏离报警系统 根据法国Valeo SA公司提供的资料显示，在美国，2002年有超过41万起交通事故是由于无意识的车道偏离或变更车道引起的。在国内，由于车道偏离或变更车道引起的交通 事故就更多了。现在偏离报警系统已经开始在美国欧洲应用，如05款日产无限FX45运动旅行车、雪铁龙C4、C5就配备了此系统。车道偏离报警系统的目的 是保持司机直线行驶，在司机昏昏欲睡偏离车道时发出报警以避免交通事故的发生。这套系统非常适用于国内，因为国内太多的交通事故是由于货车、客车司机的超 疲劳驾驶造成的，导致了许多无辜的人失去生命。车道报警系统怎样工作？车道偏离报警系统使用像照相机一样的传感器或者是雷达监视车道标志线，当系统检测到 车辆正在逼近车道标志线（分道线），而此时司机并没有发出变线信号，该系统就会通过声音警报或座椅抖动、方向盘抖动以提醒司机。同时驾驶辅助系统会自动介 入，使车辆不会偏离车道。在将来，系统还会扩展功能，如协助司机变更车道并避免在司机盲点区域发生碰撞。2002年丰田在Alphard小型MPV上应用 的类似系统称做车道监测系统，只在日本销售，由丰田公司和Aisin Seiki共同开发，通过相机监测黄线和白线，当距离靠近警戒线时发出声音报警。在欧洲，新雪铁龙C4和C5将装配此系统，06年无限M45也要配备该系 统。 该系统来自Valeo，由Iteris开发。丰田、福特、通用等公司都在研发类似技术。有些系统在坏天气时就不能读出车道了，当然，如果没有车道标志线也 就无法监测。Valeo是主要供应商，Hella KG Hueck公司计划在2年内将产品推向市场。系统的成本大约是230美元。由于许多人认为这套系统不是必需的，所以在推广上有一定难度。随着科学技术的高速发展，新技术向平民化普及的速度也在加快，也许某天你所驾驶车辆的前大灯就会跟随你的眼珠左右转动，照亮你想要看到的一切 前两期我们介绍了新一代SRS安全气囊系统、主动行人安全系统、防滚控制系统、车道偏离报警系统。这期我们继续介绍将在汽车上普及的安全技术：驾驶员报警 系统当检测到司机的睡意时立刻声音报警唤醒司机并提示停车休息；主动灯光系统灯光系统会根据司机的意图提供良好的视野；不怕漏气的轮胎在飞驰 时不用再担心轮胎问题了。 驾驶员报警系统 Saab的DAWS（Driver Attention Warning System，驾驶员报警系统）提供了由于司机精力不集中所导致事故的防范。两个微型红外照相机安装在仪表台上，负责监测司机的头部和眼睛的动作。如果司 机的眼睛偏离了主要注视区域，眼睛出现迷茫达到2秒种时，A柱就会响起声音报警，紧跟着是简短的脉动刹车。当司机环视周围的交通状况时系统不会发出不必要 的警报，而当检测到司机的睡意时立刻声音报警唤醒司机并提示停车休息。即使发生碰撞时系统也会调节气囊的爆发力度并准确地对准司机的头部。Saab还没有 确定何时提供DAWS系统，但预计在Saab9-3轿车上装备。这套系统与上期提到的车道偏离报警系统有异曲同工之处。 主动灯光系统 主动灯光系统为司机带来了明亮的前景。它在2002年底就已经出现在欧洲的公路上，现在已有15种车型可选装此系统，如Lexus RX 330s、BMW 5系等车型，主要应用在昂贵的氙气灯上，费用要1500美元左右。为了主动灯光系统在常规大灯上的普及，Visteon和福特公司联合开发了以卤素大灯为 基础的主动灯光系统，并应用在Focus上，费用只有462美元。通用欧宝生产的Astra也可选装主动灯光系统，需要另加1434美元。今年还将出现另 一种先进的主动灯光系统，前大灯能根据环境自动选择灯光模式，如在城市、高速公路、在雨中选用不同模式。其他如LED发光二级管用于后尾灯也将普 及，LED前大灯预计将于2007年出现在欧洲。主动灯光具有静态和动态系统。静态系统使用前大灯组中额外的大灯，当需要时提供转向灯光。动态系统则使用 转向传感器，电控马达旋转大灯。2个系统可单独或共同使用。在欧洲适应性灯光系统已配备在BMW5、6、7系，奥迪A6、A8，奔驰E、CLS、SLK， 欧宝Vectra，Lexus RX 330，保时捷卡宴，雪铁龙C4和福特Focus等车型，进入中国市场的时间也不会太远了。 不怕漏气的轮胎 不怕漏气的轮胎的设计目的是在轮胎失去气压时防止司机失去控制，尤其是在高速时。这种轮胎在气跑光后还能行驶200km，最高车速可达到80km/h，当 然也就不需要备胎了，可提供更多的行李空间并减轻整车重量。不怕漏气的轮胎与传统轮胎相比价格昂贵，重量要重些，没有吸收振动的能力，会减小乘坐舒适性。 米其林PAX就是不怕漏气的轮胎，轮胎内有支撑环，大陆公司也在制造相同的产品。而固特异正在研制侧壁加强的轮胎。目前使用不怕漏气轮胎的车型 有：BMW、Mini Cooper、劳斯莱斯、奥迪A6、A8、本田奥德赛等。在车辆底盘系统中不断增加的电子控制系统极大地提升了消费者对于车辆动态性能的期望 上期我们介绍了驾驶员报警系统、主动灯光系统、不怕漏气的轮胎，这期我们将继续介绍将在汽车上普及的安全技术：轮胎气压检测系统及时提醒司机轮胎气压 不足，防范事故的发生；头前指示系统；线性控制系统。这些系统都在一定程度上有效地提高了车辆的安全性能。 轮胎气压检测系统 轻微的轮胎气压不足可导致轮胎两侧磨损，严重的可导致交通事故的发生。福特探索者配备的Firestone轮胎所发生的事故使得人们越来越关注轮胎气压。 轮胎气压自动检测系统的应用也越来越广泛。电子传感器安装在气门芯内部或使用低频无线电信号监测轮胎，在仪表盘上装有警报灯。系统能够及早发现气压不足的 轮胎并及时报警。通常系统的设置是压力减少超过25%时就要报警。2004年在美国已经有200万辆车安装了轮胎气压检测系统。在05年，美国将有一半车 型安装，到07年将全部安装，每车成本将增加70美元。通常轮胎气压不足对轮胎的损害并不会突然造成严重伤害，但是轮胎一点点地撒气通常不会引起司机注 意。大陆公司DDS（Deflation Detection System）和TPMS是两套轮胎气压检测系统，使用不同的方法来监测轮胎是否跑气。DDS系统是造价较低的间接压力监测系统，当轮胎压力减小到一定程 度就会发出报警信号。直接监测TPMS系统与智能报警系统综合在一起，精确地区分轮胎压力的波动，可根据不同的压力减少发出不同级别的报警信号。DDS系 统并不带有自身的传感器，而是根据车轮转速传感器给出的数值来进行判断。任何轮胎气压亏损都会导致轮胎半径的改变，结果就会通过精确的车轮转速信号反映出 来。通过改写软件而增加DDS功能可以说是一种实惠的选择。 抬头显示系统 在司机视线所及的地方显示信息已不是新技术，类似的技术在几年前就已应用于军用飞机上。VDO的抬头显示产品已经应用于BMW 5系、6系，GM也在使用。信息包括车速、导航、制动距离等，显示在前风挡内侧。西门子研究指出看风挡信息的速度比看仪表要快0.5S。卡迪拉克 XLR将该系统与红外线夜视系统共同应用。 线性控制系统 混合制动系统是下一代制动技术，也是向线性控制系统迈出的一步。传统刹车靠液压控制；混合制动系统后轮刹车是电子制动，而前轮还是传统的液压刹车。在刹车 时制动踏板的信号传输到电脑，电脑再控制位于刹车盘上的马达实施制动。制动力的大小取决于制动踏板上的压力。传统制动系统需要很多附件和油管，比较复杂， 而电子刹车系统部件少，还可同时执行电子驻车制动等其他功能，与其他系统实现信息共享，与ABS、ESC综合控制形成综合的主动安全系统。系统的实现还需 要42V电压系统以保证充足的动力。现在该系统还只是处于研究的初级阶