安全生產(chǎn)明天的被動和主動安全技術(shù)

1、生命值多少錢？是選擇享受還是選擇安全？事實上僅在美國每年就有超過 40000人死于交通事故。所以這不是經(jīng)濟上的選擇，而是人類本能的選擇。當選 擇利益與生命時，決定就會變得簡單?？纯窗踩陌l(fā)展歷程，福特公司在 1927 年使用多層式風擋玻璃， 1970年使用了 3點式安全帶， 1985年開始在低價 車使 用安全氣囊，93年雙氣囊作為標準配置。到2000年時ESC等各種安全配置開始 大量涌現(xiàn)， 人們對安全的重視程度在高漲。 在過去的 50 年中，廉價的安 全帶對 乘員起到了重要的保護作用，在美國就已經(jīng)挽救了大約 33萬人的生命。安全帶 雖然便宜且重量輕， 但在挽救生命中起的作用卻是非凡的。 從美國

2、的資料顯 示， 自從 1960 年以來安全設(shè)施在車輛上的增加已挽救了 32.8 萬人的生命，包括安全 帶、氣囊、潰縮式轉(zhuǎn)向柱、兒童座椅和車頂結(jié)構(gòu)的加強。一些新的技術(shù)也 在應 用，如車道偏離報警、 制動輔助裝置、 側(cè)面碰撞安全、 頭部保護、增加頂棚強度， 在歐洲和日本正在增加行人的安全保護。新型傳感器使氣囊更安全作為被動安全系統(tǒng)的安全氣囊（SRS很可能會傷害到乘員，但 是新增加在座椅和車身內(nèi)部的傳感器減小了安全氣囊對乘員的傷害。 這些傳感器 不僅能區(qū)分那里坐 人，還能區(qū)分成人和兒童。 美國新的法規(guī)要求 2006年車型都 要具備這種新式安全氣囊系統(tǒng)。 新增加的傳感器包括壓電式螺栓來感知重量和平 衡

3、、電子的座椅接觸 墊、紅外線熱感應器、照相機，他們分布在座椅、儀表、 門柱等部位。 傳感器連續(xù)將乘坐、 重量改變等情況的數(shù)據(jù)傳入電腦。 電腦通過這 些數(shù)據(jù)計算出氣囊和乘坐者 的距離和角度，車輛安全系統(tǒng)以此為依據(jù)決定氣囊 的爆發(fā)、不爆發(fā)或減少力度的適度爆發(fā)。 系統(tǒng)的傳感器還可以通過監(jiān)測座椅的位 置、司機頭部的運動來監(jiān)測司機是 否昏昏欲睡或注意力不集中。在更先進的階 段，系統(tǒng)可通過鑒別司機的面部達到防盜作用。 將來還會與車道探測、 車身平衡 控制、司機視野盲點探測綜合在一起，通 過跟蹤司機眼睛和頭部的運動幫助車 輛和司機協(xié)調(diào)工作。 當前的障礙是造價很高， 需要再增加一套系統(tǒng)。 在美國新氣 囊法規(guī)的

4、推出是這項產(chǎn)品的催化劑。人們也懷疑 司機行動監(jiān)測系統(tǒng)并不像感應 位置那么簡單。德爾福公司說在 2008 年，帶司機監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)品將推向市場。 另外，當發(fā)生事故時系統(tǒng)還會做些應急的工作， 如打 開車窗、與呼叫中心聯(lián)系。行人安全是要解決的突出問題歐洲在 05年10月1日將頒布針對有效保護行人的法規(guī)。 在2010 年 9 月歐洲就要開始實行更為嚴格的行人安全規(guī)則。 在歐洲每年 4 萬交通事故死 亡中有 30% 牽扯到了行人（國內(nèi)的數(shù)據(jù)會更高）。據(jù)分析要保護行人的關(guān)鍵是 要保護行人的頭部。 80%的行人死亡事故是由于行人的頭部碰撞了發(fā)動機艙蓋、 A 柱或風擋造成 的。為了更好地保護行人，車輛必須設(shè)計出

5、更多的空間在車身前 端到發(fā)動機艙蓋， 這里被叫做硬點， 如在發(fā)動機和散熱器部位。 被動安全方法已 經(jīng)發(fā)展了包括軟發(fā)動 機蓋、薄散熱器和柔軟材料冷卻格柵，這只是提高行人安 全的第一步，在 12年后，車輛要配備對行人全方面保護的主動行人保護系統(tǒng)， 如可彈出的發(fā)動機艙蓋和氣 囊。系統(tǒng)將安裝在與行人接觸的部位， 如前保險杠、 A柱和發(fā)動機艙蓋后部。首先雷達測定被撞物體的形狀，而車輛此時的反應是收 緊安全帶和提供更強勁的剎車。 在車前部，傳感器將激活外表氣囊和彈起發(fā)動 機蓋。瑞典的 Autoliv Inc. 公司已經(jīng)利用氣囊技術(shù)將發(fā)動機艙蓋后端升起了 4 英寸。目前本田公司的 Inspire 轎車原型車

6、已經(jīng)具有可彈出的發(fā)動機蓋。 系統(tǒng)使 用了煙火技術(shù)使它 更簡單和便宜。目前遇到的障礙是在車身前部增加碰撞空間 必將導致重新設(shè)計且增加成本， 并限制了車輛設(shè)計者的自由性。 前部氣囊系統(tǒng)同 樣會增加很多投入。目前 這一系統(tǒng)的主要開發(fā)商有 Autoliv 、 TRWAutomotive Inc. 、 Denso Corp. 、 Robert Bosch Gmb、H Siemens VDOAutomotive 和 Valeo SA為了提高行人的安全，各大公司目前都在開發(fā)夜視監(jiān)測系統(tǒng)， 當夜視監(jiān)測系 統(tǒng)監(jiān)測到前方有行人時會將行人的影象顯示在前風擋上以提醒司機。 在將來夜視 功 能、風擋顯示和綜合了碰撞前激

7、活安全設(shè)備的行駛雷達將與主動安全系統(tǒng)綜 合成一體。（待續(xù)） 交通事故并不是簡單地危害到司機的利益， 它還會危害到許多素不相識的人， 只 因為他們在特定地點、特定時間與這輛車相遇。上期我們介紹了新一代SRS安全 氣 囊系統(tǒng)和主動行人安全系統(tǒng)，這期我們將繼續(xù)介紹將在汽車上普及的安全技 術(shù)：防滾控制系統(tǒng)一為SUV提供了更安全的操控性能；車道偏離報警系統(tǒng)一當發(fā) 生無意 識的車道偏離時及時提醒司機，避免交通事故的發(fā)生。防滾控制系統(tǒng)我們知道SUV在過彎道或變線時要控制好車速，否則就會發(fā)生 側(cè)翻。我們對事先預料到的情況可以采取措施加以控制， 而對于那些突如其來的 情況，就不能在事先 加以預防了。如果有了車身

8、防滾技術(shù)，就可以以不變應萬 變。今天的SUV變得更低和寬，再加上電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)在 SUV上的應用，減少 了翻滾的機會。雖然增 加了成本，但效果肯定要超過它的價值。一些突發(fā)事件 是如此突然， 司機還沒有意識到它的嚴重性就發(fā)生了， 而穩(wěn)定系統(tǒng)可以幫助司機 避免災難。在歐洲，奔馳、寶 馬、奧迪、大眾、 Jaguar 、 Saab、 Volvo 等公司 在轎車上已經(jīng)部分安裝了 ESC車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，在北美將把這種車身穩(wěn)定控制 系統(tǒng)普及到 SUV 上，稱作防滾控制系統(tǒng)。許多年前大陸公司和博世公司就開始 游說汽車制造廠商和消費者應用汽車穩(wěn)定系統(tǒng)的重要性。 為了車身穩(wěn)定技術(shù)的發(fā) 展， 2003 年大陸和

9、 博世公司還共同建立了電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)聯(lián)盟來宣揚穩(wěn)定控 制系統(tǒng)的好處。最近克萊斯勒計劃在 2006年將防滾技術(shù)作為SUV的標準配置， 而通用和福特先前也 都承諾將在他們的SUV上應用此技術(shù)。美國三大汽車公司 在以后的2年中將每年有250萬輛SUV配備車身防滾技術(shù)，部件將來自大陸、博 世、德爾福和TRW公司。每輛車將因此增加100美元的投入。但隨著產(chǎn)品的廣 泛應用和生產(chǎn)數(shù)量的增加， 成本也會隨之下降。 而配備此產(chǎn)品的新上市車輛的價 格將會上升600美元左右。福特在2005款探索者SUV林肯Navigator 、 Aviator 、水星 Mountaineer 和 Volvo XC90 上將防滾控

10、制系統(tǒng)作為標準配置。 無論你叫它做什么：翻滾保護、電子穩(wěn)定控制或 ESC其作用是相同的：當車輛 的不穩(wěn)定性被覺察時保證乘員的安全。 對于系統(tǒng)的添加并不需要大量的重新設(shè) 計，因為有些部件是已經(jīng)存在的，如 ABS和 TCS防滾保護系統(tǒng)自動對個別車輪 實施制動，同時也會削減發(fā)動機動力輸出 來幫助車輛克服側(cè)翻，尤其是在轉(zhuǎn)彎 時。車身防滾技術(shù)系統(tǒng)使用了 ABS（制動防抱死）和TCS（牽引力控制）系統(tǒng)， 這兩個系統(tǒng)已經(jīng)在廣泛使用。通用和克萊斯勒在SUV車身上設(shè)計了一個監(jiān)測車身旋轉(zhuǎn)的傳感器， 如在車身失控突然轉(zhuǎn)向時防滾控制系統(tǒng)會及時介入， 防止側(cè)翻 的發(fā)生。福特更先進一點，同時可以監(jiān)測過度偏 航，當車輛向一

11、側(cè)傾斜太多時 及時糾正車身。 當系統(tǒng)監(jiān)測到轉(zhuǎn)動時， 首先檢測是否是司機的行駛意愿， 以方向 盤的位置為依據(jù)，如果不是，立即對一個或多個車輪制 動，使司機恢復控制。2005年在北美生產(chǎn)的SUV車型只有20哪己備此系統(tǒng)，其中包括通用將在 2005年 銷售的130萬輛SUV到2006年，通用的 悍馬H2也將配備這一技術(shù)。克萊斯 勒在今年有3個車型擁有ESP技術(shù)：300C道奇Mag num交叉火力，另外在今 年生產(chǎn)的切諾基、Jeep Liberty 和Dodge Durango上配備了車身防滾技術(shù)。到 2006年將武裝所有的 SUV。配件廠家有：德爾福、博世、大陸、 Denso Corp.、 TRWA

12、utomotive Inc. ，福特 則自己生產(chǎn)這一系統(tǒng)。車道偏離報警系統(tǒng)根據(jù)法國 Valeo SA 公司提供的資料顯示，在美國， 2002年有 超過 41 萬起交通事故是由于無意識的車道偏離或變更車道引起的。在國內(nèi)，由 于車道偏離或變更車道引起的交通 事故就更多了?，F(xiàn)在偏離報警系統(tǒng)已經(jīng)開始 在美國歐洲應用，如05款日產(chǎn)無限FX45運動旅行車、雪鐵龍C4 C5就配備了 此系統(tǒng)。車道偏離報警系統(tǒng)的目的 是保持司機直線行駛，在司機昏昏欲睡偏離 車道時發(fā)出報警以避免交通事故的發(fā)生。 這套系統(tǒng)非常適用于國內(nèi)， 因為國內(nèi)太 多的交通事故是由于貨車、客車司機的超 疲勞駕駛造成的，導致了許多無辜的 人失去生

13、命。車道報警系統(tǒng)怎樣工作？車道偏離報警系統(tǒng)使用像照相機一樣的傳 感器或者是雷達監(jiān)視車道標志線，當系統(tǒng)檢測到 車輛正在逼近車道標志線（分 道線），而此時司機并沒有發(fā)出變線信號， 該系統(tǒng)就會通過聲音警報或座椅抖動、 方向盤抖動以提醒司機。 同時駕駛輔助系統(tǒng)會自動介 入，使車輛不會偏離車道。 在將來，系統(tǒng)還會擴展功能， 如協(xié)助司機變更車道并避免在司機盲點區(qū)域發(fā)生碰 撞。2002年豐田在Alphard小型MPV上應用的類似系統(tǒng)稱做車道監(jiān)測系統(tǒng)，只 在日本銷售，由豐田公司和 Aisin Seiki 共同開發(fā)，通過相機監(jiān)測黃線和白線， 當距離靠近警戒線時發(fā)出聲音報警。在歐洲，新雪鐵龍C4和C5將裝配此系統(tǒng)

14、，06年無限M45也要配備該系 統(tǒng)。該系統(tǒng)來自Valeo，由Iteris 開發(fā)。豐田、 福特、通用等公司都在研發(fā)類似技術(shù)。有些系統(tǒng)在壞天氣時就不能讀出車道了， 當然，如果沒有車道標志線也 就無法監(jiān)測。 Valeo 是主要供應商， Hella KGHueck 公司計劃在 2 年內(nèi)將產(chǎn)品推向市場。 系統(tǒng)的成本大約是 230美元。由于許多人認 為這套系統(tǒng)不是必需的，所以在推廣上有一定難度。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展， 新技術(shù)向平民化普及的速度也在加快， 也許某天你所 駕駛車輛的前大燈就會跟隨你的眼珠左右轉(zhuǎn)動，照亮你想要看到的一切前兩期我們介紹了新一代SRS安全氣囊系統(tǒng)、主動行人安全系 統(tǒng)、防滾控制系統(tǒng)、

15、 車道偏離報警系統(tǒng)。 這期我們繼續(xù)介紹將在汽車上普及的安 全技術(shù)：駕駛員報警 系統(tǒng)當檢測到司機的睡意時立刻聲音報警喚醒司機并 提示停車休息；主動燈光系統(tǒng)一一燈光系統(tǒng)會根據(jù)司機的意圖提供良好的視野； 不怕漏氣的輪胎在飛馳 時不用再擔心輪胎問題了。駕駛員報警系統(tǒng)Saab 的 DAW（SDriver Attention Warning System，駕駛員報警系統(tǒng)）提供了由于司機精力不集中所導致事故的防范。 兩個微型紅外照相機安 裝在儀表臺上，負責監(jiān)測司機的頭部和眼睛的動作。如果司 機的眼睛偏離了主 要注視區(qū)域，眼睛出現(xiàn)迷茫達到2秒種時，A柱就會響起聲音報警，緊跟著是簡 短的脈動剎車。當司機環(huán)視周圍

16、的交通狀況時系統(tǒng)不會發(fā)出不必要 的警報，而 當檢測到司機的睡意時立刻聲音報警喚醒司機并提示停車休息。 即使發(fā)生碰撞時 系統(tǒng)也會調(diào)節(jié)氣囊的爆發(fā)力度并準確地對準司機的頭部。 Saab 還沒有 確定何時 提供DAW系統(tǒng)，但預計在Saab9-3轎車上裝備。這套系統(tǒng)與上期提到的車道偏 離報警系統(tǒng)有異曲同工之處。主動燈光系統(tǒng)主動燈光系統(tǒng)為司機帶來了明亮的前景。 它在 2002年底就已經(jīng) 出現(xiàn)在歐洲的公路上，現(xiàn)在已有 15 種車型可選裝此系統(tǒng)，如 Lexus RX 330s、 BMW 5系等車型，主要應用在昂貴的氙氣燈上，費用要 1500美元左右。為了主 動燈光系統(tǒng)在常規(guī)大燈上的普及， Visteon 和福

17、特公司聯(lián)合開發(fā)了以鹵素大燈為 基礎(chǔ)的主動燈光系統(tǒng)，并應用在Focus上,費用只有462美元。通用歐寶生產(chǎn)的 Astra 也可選裝主動燈光系統(tǒng)，需要另加 1434美元。今年還將出現(xiàn)另 一種先進 的主動燈光系統(tǒng)，前大燈能根據(jù)環(huán)境自動選擇燈光模式，如在城市、高速公路、 在雨中選用不同模式。其他如 LED發(fā)光二級管用于后尾燈也將普及，LED前大 燈預計將于 2007年出現(xiàn)在歐洲。主動燈光具有靜態(tài)和動態(tài)系統(tǒng)。靜態(tài)系統(tǒng)使用 前大燈組中額外的大燈， 當需要時提供轉(zhuǎn)向燈光。 動態(tài)系統(tǒng)則使用 轉(zhuǎn)向傳感器， 電控馬達旋轉(zhuǎn)大燈。 2 個系統(tǒng)可單獨或共同使用。在歐洲適應性燈光系統(tǒng)已配備 在 BMW56、7 系，奧迪

18、A6 A8,奔馳 E、CLS SLK 歐寶 Vectra，Lexus RX330， 保時捷卡宴，雪鐵龍C4和福特Focus等車型，進入中國市場的時間也不會太遠 了。不怕漏氣的輪胎不怕漏氣的輪胎的設(shè)計目的是在輪胎失去氣壓時防止司機失去控制，尤其是在高速時。這種輪胎在氣跑光后還能行駛200km最高車速可達到80km/h，當 然也就不需要備胎了，可提供更多的行李空間并減輕整車重量。不 怕漏氣的輪胎與傳統(tǒng)輪胎相比價格昂貴， 重量要重些， 沒有吸收振動的能力， 會 減小乘坐舒適性。 米其林PAX就是不怕漏氣的輪胎，輪胎內(nèi)有支撐環(huán)，大陸公 司也在制造相同的產(chǎn)品。 而固特異正在研制側(cè)壁加強的輪胎。 目前使用

19、不怕漏氣 輪胎的車型 有：BMW Mini Cooper、勞斯萊斯、奧迪A6、A8本田奧德賽等。在車輛底盤系統(tǒng)中不斷增加的電子控制系統(tǒng)極大地提升了消費者對于車輛動態(tài) 性能的期望上期我們介紹了駕駛員報警系統(tǒng)、主動燈光系統(tǒng)、不怕漏氣的 輪胎，這期我們將繼續(xù)介紹將在汽車上普及的安全技術(shù)： 輪胎氣壓檢測系統(tǒng) 及時提醒司機輪胎氣壓 不足，防范事故的發(fā)生； 頭前指示系統(tǒng)； 線性控制系統(tǒng) 這些系統(tǒng)都在一定程度上有效地提高了車輛的安全性能。輪胎氣壓檢測系統(tǒng)輕微的輪胎氣壓不足可導致輪胎兩側(cè)磨損，嚴重的可導致交通 事故的發(fā)生。福特探索者配備的 Firestone 輪胎所發(fā)生的事故使得人們越來越關(guān) 注輪胎氣壓。 輪

20、胎氣壓自動檢測系統(tǒng)的應用也越來越廣泛。電子傳感器安裝在 氣門芯內(nèi)部或使用低頻無線電信號監(jiān)測輪胎， 在儀表盤上裝有警報燈。 系統(tǒng)能夠 及早發(fā)現(xiàn)氣壓不足的 輪胎并及時報警。通常系統(tǒng)的設(shè)置是壓力減少超過 25%時 就要報警。2004年在美國已經(jīng)有 200萬輛車安裝了輪胎氣壓檢測系統(tǒng)。 在 05年， 美國將有一半車 型安裝，到 07 年將全部安裝，每車成本將增加 70 美元。通常 輪胎氣壓不足對輪胎的損害并不會突然造成嚴重傷害， 但是輪胎一點點地撒氣通 常不會引起司機注 意。大陸公司 DDS( Deflation Detection System )和 TPMS 是兩套輪胎氣壓檢測系統(tǒng)，使用不同的方法

21、來監(jiān)測輪胎是否跑氣。DDS系統(tǒng)是造價較低的間接壓力監(jiān)測系統(tǒng)，當輪胎壓力減小到一定程 度就會發(fā)出報警信號。 直接監(jiān)測TPMS系統(tǒng)與智能報警系統(tǒng)綜合在一起，精確地區(qū)分輪胎壓力的波動， 可根據(jù)不同的壓力減少發(fā)出不同級別的報警信號。DDS系統(tǒng)并不帶有自身的傳感器，而是根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器給出的數(shù)值來進行判斷。 任何輪胎氣壓虧損都會 導致輪胎半徑的改變，結(jié)果就會通過精確的車輪轉(zhuǎn)速信號反映出 來。通過改寫 軟件而增加DDS功能可以說是一種實惠的選擇。抬頭顯示系統(tǒng)在司機視線所及的地方顯示信息已不是新技術(shù)，類似的技術(shù)在幾年前就已應用于軍用飛機上。VDOI勺抬頭顯示產(chǎn)品已經(jīng)應用于 BMV5系、6系, GM也在使用

22、。信息包括車速、導航、制動距離等，顯示在前風擋內(nèi)側(cè)。西門子 研究指出看風擋信息的速度比看儀表要快 0.5S。卡迪拉克XLR將該系統(tǒng)與紅外 線夜視系統(tǒng)共同應用。線性控制系統(tǒng)混合制動系統(tǒng)是下一代制動技術(shù)，也是向線性控制系統(tǒng)邁出的 一步。傳統(tǒng)剎車靠液壓控制； 混合制動系統(tǒng)后輪剎車是電子制動， 而前輪還是傳 統(tǒng)的液壓剎車。在剎車 時制動踏板的信號傳輸?shù)诫娔X，電腦再控制位于剎車盤 上的馬達實施制動。 制動力的大小取決于制動踏板上的壓力。 傳統(tǒng)制動系統(tǒng)需要 很多附件和油管，比較復雜， 而電子剎車系統(tǒng)部件少，還可同時執(zhí)行電子駐車 制動等其他功能，與其他系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享，與ABS ESC綜合控制形成綜合的主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)的實現(xiàn)還需 要42V電壓系統(tǒng)以保證充足的動力?，F(xiàn)在該系 統(tǒng)還只是處于研究的初級階段。