1.4 夜间路面障碍物检测系统
该系统能够在规定的车辆接近区域内检测是否存在障碍物或行人,并通过直观显示信号警告驾驶员,以便提前采取适当措施。系统还通过激光雷达和超声波传感器,检测前方是否有行人以及在斜角方向上是否有驶来的车辆,若系统确认有,则发生警告信号,驾驶员可以及时采取相应措施,以避免发生事故。
1.5 自动导航技术
针对交通堵塞、交通事故和路面状况等相关的信息,该系统会根据前方车辆车速与跟车距离进行调整,自动加速和减速。系统主要执行元件有前方路传感器,其中油门和刹车伺服器由运算层次更高的CPU来控制执行。
2 事故避免技术
2.1 车距警报系统
该系统通过雷达和摄像机来检测两车距离。当车距小于规定值时,系统发出直观警告信号,闪烁车灯警告跟车驾驶员,驾驶员则采取措施;若系统认为碰撞不可避免,则自动停住车辆。
2.2 车辆行驶路线改变警报系统
该系统能够在车辆改变行驶路线时,检测与后面接近车辆的距离。当有危险时,系统则发出信号警告驾驶员,以避免发生碰撞事故。
2.3 行驶路线偏离警报系统
该系统能够在驾驶员未操作转向信号而车辆开始偏离自己原来路线的情况下,利用摄像机检测白色路线标记。若驾驶员无意识偏离自己原来的路线,则系统用声音信号警告。
2.4 调节车辆位置的速度控制系统
该系统能够调节车速,是跟车始终与前车保持一定的距离,以避免事故发生和减轻驾驶员劳动强度。该系统用扫描雷达和摄像机检测前面行驶车辆,当触发“巡行”控制装置情况下,系统自动调节油门和换挡顺序,使车辆不跟随太紧。
2.5 碰撞自动检测与防护系统
当在同一线路上有车辆或其它障碍物时,该系统通过多个扫描激光雷达、多个摄像机以及6个方向上的被动光束传感器来确认危险状况。当有危险情况而驾驶员未及时采取措施,系统将按最佳方案触发转向和制动装置来避免碰撞。
2.6 转弯减速调节系统
该系统能够在车辆行驶遇到转弯时检测转弯车辆经由路面的转弯半径及曲率,并相应地自动调节车辆进行减速。
2.7 自动停止警报和调节系统
该系统能够在车辆行驶遇到前方有交叉行驶的车辆、行人或交叉路口时,通过传感器检测危险情况,使车辆自动减速或停止。
3 碰撞时减轻危害程度技术
3.1 冲击吸能保护系统
该系统在汽车发生碰撞时能够吸收汽车的动能,减缓乘员移动的程度,并保证乘员有足够的生存空间。当车体受到撞击时,该系统具有高吸能特性的“压偏区”,以一种可以预见的形式发生断裂或破坏,在一定程度内被压偏,从而最大限度地吸收车辆所受到的撞击能量,使乘员不遭受直接撞击,并大大减少间接作用力;同时车门结构强度足够大,在受到撞击后既要保证驾乘人员不被甩出车外,又要保证开启容易以便救助;汽车前后保险杠不仅有吸能功能,还要考虑保护行人;汽车转向柱设计成缩进式,当转向柱的两端受到撞击时,以便能够折叠起来,通过限制转向柱冲出撞击驾驶员和减少驾驶员与转向盘接触产生的作用力,为驾驶员提供额外的保护功能。
3.2 保护乘员系统
该系统能够在车辆事故发生后尽量减少乘员伤害,主要包括智能安全带及安全气囊系统。该系统用雷达作传感器检测外部情况,座椅蒙皮下的小传感器测量驾驶员体重,用安全带测量驾驶员外形尺寸及驾驶员与转向盘距离。当预测到事故不可避免时,中央智能系统便使安全带张紧,根据计算得到的将要发生碰撞的严重程度,令驾驶员座椅沿其滑轨向后移动,收缩型转向柱缩到仪表板内,调节气囊充气时间和爆破力。一切数据处理和命令均由中央处理器完成,并且这些工作都在几微秒内完成,从而减少碰撞时乘员伤害。
3.3 降低行人伤害程度系统
该系统能够在撞到行人后尽量降低伤害程度。采用行人伤害程度降低系统,在发生碰撞事故时,发动机罩宽幅气囊由碰撞传感器激发后,在保险杠上沿着发动机罩的外形展开,能有效地为中、高身材的成年人提供腹部和臀部保护,以及为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。
4 碰撞后伤害减轻与防护技术
4.1 该系统能够通过传感器检查发动机室或隔断的车辆内室中是否着火,若检测到火情,灭火装置将自动进行灭火。
4.2 紧急门锁释放系统
该系统能够在车辆发生碰撞后释放门锁,以便乘员能从被撞车辆中解放出来。
4.3 碰撞反应通报系统
该系统由碰撞传感器、车辆坐标旗、车辆乘员情况输入器及无线通讯设备等组成,当确认车辆发生碰撞后,系统自动地进行紧急呼救。该系统在碰撞事故发生后可自动向事故救援调度中心发出呼救信号,报告汽车基于全球卫星定位系统的准确位置,事故救援调度中心根据收到的信息立即派人前往事故发生地进行救护。在救援人员赶赴现场的途中,还可以发生车辆碰撞程度和人员受伤情况等有关重要信息,使救援人员在抵达事故现场之前便可得到有关伤员数量、受伤程度、乘坐位置、安全带使用情况、安全气囊展开情况、汽车姿态等信息,从而为救援做好充分准备。
4.4 驾驶记录系统
该系统类似飞机上的“黑匣子”,又称机动车行驶记录仪。它可以监视并记录碰撞前瞬间及撞前各种传感器信号的变化,为分析碰撞事故发生的原因提供有价值的资料。该系统能够把事故发生前后的车辆和驾驶环境所有信息记录成信号曲线示意图,并且可以模拟再现事故发生的全部过程。
ASV技术发展趋势
1 汽车安全技术发展的重点项目
由于高度集成化、智能化、系统化的电子技术以及新材料技术运用于汽车领域,目前ASV技术重点研究的项目主要有:一是瞌睡警告,即在仪表板监控器里内置一套控制台数码照相机和红外发光二极管监测驾驶员眼睛和眉毛的位置,一旦发现驾驶员眼睛和眉毛的位置超出了监控范围,该系统的ECU就发出警告信号,蜂鸣器发出警报声音;二是高功能尾灯,当高速大容量的ECU处理驾驶模型(加速与制动操作)和路上障碍物等时,该系统开始启动,此时该车辆就会出现在你汽车仪表板的显示屏上;三是车道保持系统,位于风挡玻璃中心的控制台数码照相机监测白色的车道分界线,当汽车越线时,转向触发器会自动启动,使汽车回到自己的车道内;四是超级光滑风挡玻璃涂层,新一代玻璃采用了一种光滑涂层,直径1mm的微小水珠也会以40km/h的速度从玻璃上滚落下去。
2 与智能运输系统结合的趋势
未来的汽车将成为各种尖端电子技术的载体,或者说汽车是移动的电脑平台。安全技术将成为“智能运输系统”(ITS)的关键组成部分,汽车的“主动”与“被动”安全项目会不断增加。目前,除了应用防抱死制动装置、安全气囊、高位安装示警停车灯、CSR大灯(复杂路面折射灯)、转弯指示灯、防水玻璃、四轮转向、车速及牵引力控制装置、无线电呼救信号系统和吸能车身结构等技术外,主要围绕下面3个领域进行开发:一是信息安全技术,该技术将向驾驶员提示潜在的危险;二是控制安全技术,该技术将帮助驾驶员减少事故机会,使汽车听从驾驶员的指挥;三是冲撞安全技术,该技术将减少事故发生后的人员伤害率。
汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细,随着电子技术的发展以及新材料的应用,ASV的单项技术已使汽车整体安全性能得到很大提高。为进一步提高汽车安全性,在要不断完善各项单一技术的基础上,搞好各项单一技术间的协同。这一点更重要,直接影响到第一项工作的最终成败,即汽车安全技术应超值集成化、智能化、系统化发现发展。集成化的作用远远大于单项技术所有作用的简单总和。智能化在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化,现代通信技术、传感器技术、电子控制技术与ITS相结合,将使汽车达到几乎不出现交通事故的境界。
参考文献:
1.杨妙梁,薛志红 汽车安全系统结构与维修[N],北京,中国物资出版社,1998.
2.曲晓峰 21世纪先进安全车(ASV)技术[J],中国机电工业,2003.
3.许力 现代汽车安全新技术[J],城市车辆,2004.