汽车这把双刃剑为人们提供出行便捷的同时,也威胁到人们(含驾乘人员和路人)自身的安全。
1 驾驶者的不良习惯是导致交通事故的首要因素
美国国家高速交通安全管理局NHTSA曾针对行车安全做过一系列调查研究,其公布的部分数据如下:
(1)虽然安全带可以降低交通死亡事故60%,但是仍有近1/3的驾驶者没有系安全带的习惯。
(2)肇事驾驶者的血液酒精浓度达到0.1g/0.1L或以上的事故占交通死亡事故的20%以上。
(3)1999年,因超速行驶导致的事故占交通死亡事故的30%。
(4)1999年,因超速行驶和酒后驾车所引发的事故占碰撞死亡事故的42%。
(5)虽然84%的手机用户相信驾车时使用手机会因注意力分散而增加事故发生的几率,但是其中61%的人员同时也承认他们曾经在驾驶过程中使用了手机。
事实上,随着电子、计算机、网络及新材料技术的不断进步,汽车自身的安全性已经逐步提高,并且日益智能化。遗憾的是交通事故仍居高不下。大量的调查研究也证实引发交通事故的首要因素是驾驶者的不良习惯,而绝非车辆自身的安全设计问题。
2 行车安全性和舒适性
行车安全性和舒适性并非完全和谐一致,有时甚至还存在着一定的冲突,例如佩带安全带的问题。为了寻求舒适,许多驾驶者通常忽略(或末完全履行)佩带安全带的义务,这无疑为行车安全埋下了隐患。客观地说,也许立法和教育尚不能在短期内彻底改变驾驶者的不良习惯,但是人们甚至在不改变任何不良习惯的前提下又很自然地将本应由自身和汽车制造商共同努力实现行车安全的重任完全推给了汽车制造商。同时,汽车制造商为了满足用户对行车安全性日益高涨的要求,又只能向舒适性和安全性俱佳的技术领域迈进,并最终以性价比更高的安全装置来赢得并维持用户对其品牌的推崇。
虽然用户在选择汽车时,主观上更加偏向于颜色、真皮座椅或CD播放器等外在装饰,但是其理性上对安全装置的投入更为慷慨(尤其是那些经历过九死一生场面的用户)。NHTSA在对101,000名老车型车主的调查表明,其中3/4车主希望其下一部车配备侧面安全气囊;大部分车主需要装备诸如防抱死制动系统、侧面安全气囊、刹车助动系统(可以缩短驾驶者脚从油门踏板转向刹车踏板之间的时间间隔)、稳定控制系统在内的4大件(通常合计价约为$1,150)。事实上,正是用户不断追求安全性所营造的市场空间为汽车制造商研制开发最新安全技术提供了强有力的支持,并最终推动了汽车安全技术日新月异的变革。
3 两例最新汽车安全技术
3.1 沃尔沃可透视A柱
虽然人们对安全教育的至理名言“大部分安全事故都是可以避免的”已经耳熟能详,但是真正做到防范于末然就必须确保驾驶者能够及早获得所需的信息,即信息是关键。其中来自“路况”和“车况”的信息尤为重要。
研究表明,许多交通事故都是发生在变换车道的过程中。所以如果能实时地向驾驶者提供其车辆周围360度范围内的广角信息,必将有利于驾驶者及时避让,安全行驶。
在2001年北美国际汽车展上,沃尔沃公司推出了基于上述原理的安全概念车SCC。局部镂空并配备玻璃的A柱是SCC车的最大特点之一。该可透视A柱能够消除驾驶盲区,开阔驾驶视野(见图1)。同时,驾驶者还可以通过由传感器和摄像机传输到驾驶舱中的信息获悉车辆在路面中的方位及其与其他车辆之间的相对位置。所有这些信息都有利于驾驶者及时掌握现时路况的真实状态,从而确保并提升了行车的安全性。
3.2 西门子主动式安全气囊
据统计,在一年里(1999年,美国)安全气囊成功地挽救了6000余人的生命,同时其不适当的起爆也导致了近200例死亡事故。
研究分析表明,安全气囊致死的主要原因并不是身高、体重、性别或年龄等因素,而是受害者距离安全气囊太近。所以,为了降低安全气囊的副作用,必须确保气囊在起爆之前能够“知道”驾乘人员的位置或状态,即实现安全气囊的智能化起爆。
在实际行车途中,驾乘人员(尤其是乘员)的姿态千差万别。理论上,在发生碰撞的瞬间,气囊是否起爆或者以多大的能量起爆应该根据驾乘人员的具体状态而定(主动式),而不像传统气囊只能以定值能量进行起爆(被动式)。实现主动式起爆的前提条件是安全气囊的控制系统必须能够及时获得(识别)驾乘人员的具体状态。
西门子公司开发的能够建立驾乘人员三维3D图像的光学系统(不同于仅能反馈出重量的重量传感器)为安全气囊控制系统由被动式升级为主动式提供了技术基础。应用该技术的安全气囊主动式控制系统能够全时地检测行驶状况,并且在发生碰撞或车速骤变的瞬间能够根据其构建的驾乘人员三维图像识别出对应乘员的位置和状态(动/静),从而实时地做出是否起爆或以何等能量进行起爆的决定和调整。所以主动式安全气囊既能够避免不适当起爆伤及无辜,又可以避免无谓起爆而造成的浪费。西门子3D摄像机构建乘员三维图像的图像更新周期仅为30~50ms,有效地保证了系统反应的精确性。图2为采用西门子3D技术的主动式安全气囊根据其对应座椅乘员的现时状态进行起爆程序运算的部分图例。