魏文王問扁鵲:“你們家兄弟三人,醫術誰最高明?”扁鵲答:“大哥治病于未發,二哥治病于初起,而我治病于嚴癥。故大哥最好,二哥次之,我最差。”
什么車才是安全的?
這是大多數購買汽車的人都想知道的。不過我們首先需要反思對“安全”這個概念的理解。無論業內對C-NCAP評價系統的公正性有多大的爭議,它確實起到了推廣和普及汽車安全教育的作用,使廣大汽車消費者開始重視對車輛安全全性的量化評估。
但是,目前的C-NCAP評分系統,更多反映的是被動安全系統的安全級別。它所集中評估的是,發生碰撞事故后對乘員的傷害等級,由此判斷是否能最大限度降低對乘員的傷害。雖然安全帶、氣囊、氣簾能起到保護作用,但車輛本身的機構才是具有決定性作用的安全屏障。無論被動安全系統如何出色,如果沒有良好的車身設計進行碰撞吸能,防止車廂的變形,并且清晰地傳遞碰撞信號給氣囊控制器,萬一發生事故,被動安全系統對乘員的保護性是有限的。
良醫治未病。僅僅依靠被動安全系統,是一個相當消極的概念。我們是不是應該更關注如何變被動為主動,變消極為積極,采取預防為主的策略呢?雖然這不是一個新概念,卻是一個目前在國內沒有引起充分重視的概念。
國際要求
主動安全到底包括了哪些呢?制動系統和轉向系統是傳統意義上的主動安全系統。隨著電子技術不斷發展和汽車電子與日俱增的應用,駕駛輔助系統作為對制動和轉向系統的補充,開始逐漸實現預防為主的理念,并整合著分離的主被動安全系統。
在所有主動安全系統中,最重要的莫過于制動系統。高速運動的物體具有巨大的能量,一旦出現失控或者發生碰撞,后果往往是嚴重的。據相關研究證實,滑移控制系統就是我們平時所說的ABS和ESC,當整車穩定性異常和出現異常車輛運動時,能很大程度上提升車輛的可操控性。在歐美,這些數據和研究結果促進了相應法規的出臺。目前北美NHTSA法規要求所有整車必須配置ABS。數據表明,安裝了ESC系統以后,事故量有很大降低尤其反映在單車死亡事故上,下降達到56%。因此,NHTSA已經提交草案,要求從2009年到2011年,對于重量高于1萬磅的整車必須配置ESC系統。
在日本,J-NCAP測試100km時速行駛的汽車突然剎車時的剎車距離,類似的測試在各國的標準測試中也是很普遍。J-NCAP的測試報告顯示,日本國內汽車的制動效果逐年上升,從原先將近55~60米的制動距離到現在的40~44米,在汽車行駛中遇突發事件時,大大縮短的制動距離有非常大的幫助。同樣在日本,自2005年以來就開始對裝備ESC的需求進行分析和研究。
在歐洲,有一項由歐盟、工業產業和其他相關組織一起啟動的項目——eSafety,致力于加速集成式智能化安全系統的研發和應用以降低歐洲的道路事故,提高道路安全系數。
綜上所述,C-NCAP作為一個民間組織,雖然起到了促進整車廠和消費者對安全技術和性能的重視,但是政府和相關法規機構應該發揮出更大的影響力和約束力。作為一位汽車工程技術人員和中國汽車消費者,筆者衷心希望中國汽車行業除了擁有公正、高水準的NCAP碰撞評估系統外,更加關注主動安全,重點研究如何更好地預防事故的發生。因為能防止事故發生的汽車安全才是最好的安全。
化被動為主動
隨著技術的發展和市場的需求,擁有全球最大安全產品線的汽車安全專家TRW正推行一種新的理念——Cognitive Safety Systems(認知型安全系統),即通過智能化集成和整合,領先將主動被動安全緊密結合,并實現預防安全等先進技術。這一新的理念主要包括三大方面:
第一,主動控制卷收技術。作為TRW集成汽車主動與被動安全系統的技術里程碑之一,TRW的安全帶主動控制卷收技術Active Control Retractor(以下簡稱ACR)是一個典型的變被動為主動的產品。安全帶傳統上意義上講屬于汽車“被動”安全系統,但在TRw卻變成“主動型”安全產品。基于ACR技術,安全帶能通過車身傳感器對車輛狀態作出判斷,進而實現對潛在事故的預警,對乘員進行碰撞前預先保護,而不僅是被動地在碰撞發生后采取行動。通過ACR,在必要情況下將安全帶預先收緊,以消除織帶與乘員身體的間隙,把乘員身體的前移拉回座椅,從而防止或降低碰撞帶來的傷害。而且,ACR的預收緊功能具有可逆性,如果碰撞事故得以避免,ACR會在五秒鐘內放松織帶,使其回復到正常狀態。
其次,傳感器、視覺和雷達技術等技術的應用。
越來越多的汽車電子傳感器技術被應用,使得車輛的智能技術有了質的飛躍,不再僅僅對車身的狀態進行簡單的數據采集,而是對整個車身所處環境、基礎設施等實時監測,并通過各傳感器之間數據融合達到主動被動安全集成,進而實現預防事故的能力。
TRW是率先將這類技術引入汽車電子的行業領袖。作為業內少有的,自己擁有雷達技術的公司,TRW已經大規模量產了其AC系列的雷達傳感器。比如,自適應巡航系統fAdaptiveCruise Contr01)、自動跟車和停走功能(Follow to Go,Stop Go),通過對前方車輛運動的監測,反饋和指令發動機和制動系統來實現和前方車輛的安全間隔。同時,作為最先量產偏航預警系統(Lane Departure Warning System)的供應商之一,TRW的視覺傳感器能在車輛發生非期望的行車道改變的情況下,做出即時判斷,通過聲光信號或者通過震動方向盤或者座椅,以提醒駕駛員做出相應的動作。事實上,該視覺系統能更好地和TRW自產的電動轉向系統EPS通訊,起到實時的車道引導輔助(LaneKeepAssistance)。非期望的車道改變情況下,傳感器將發出變道警告于轉向系統,使得轉向系統在反方向疊加一個轉向力來維持原行車道。根據車道偏離嚴重程度,視覺傳感器會做出相應的判斷,來通知轉向系統改變施加疊加轉向力的大小,以達到安全行車。
技術的未來方向是將所有這些傳感器信息進行融合(Sensor Fusion),通過復雜的處理和算法的計算來對車身周邊情況作出更可靠的判斷。而TRW已經實現了高性能的實時處理平臺,能達到在24毫秒的時間段內,對18個可能行車軌跡的更新和24個傳感器測量數據的處理計算。
最后,讓高級電子技術進入大眾市場。為了打破先進安全電子技術的價格壁壘,走入普通車輛,TRW不斷在技術上推陳出新,在相同性能表現下降低成本,真正使其得到更廣泛應用。比如,TRW推出的最新24ghz中程雷達,讓大眾型汽車消費市場也能享受雷達技術帶來的優越安全性能。基于雷達的技術可實現多種先進保護功能,對于高速行進中的車輛顯然非常重要。目前,雷達技術一般應用于高端解決方案,偵測距離可達200米以上。其實,在大多數情況下(時速低于140公里時),偵測范圍達到120米的雷達系統就能完全勝任。TRW自產雷達單元,其ACC的雷達系統開發已進入第三代。通過前兩代研發的經驗積累和系統偵測范圍的合理縮小,TRW中程雷達的成本節省十分可觀,有著巨大的市場潛力。