汽车安全一直是公众关注的主要问题之一,关系到公众的生命和财产安全。据联合国世界卫生组织(WHO)的最新报告显示,近几年全球每年因交通事故造成死亡的人数多达约120万,另外还有数百万人在汽车事故中受伤致残。汽车交通事故导致的经济损失估计为5180亿美元,在低收入国家约占国民生产总值的1%,在中等收入国家为1.5%,在高收入国家为2%。
影响汽车行驶安全的因素有四个方面,即人、环境、汽车和道路。其中,因驾驶员错误而造成车辆碰撞是主要原因。2010年,92%的事故死亡人数是因机动车驾驶人肇事导致,具体包括超速行驶、未按规定让行、醉酒驾驶、逆向行驶、疲劳驾驶等。根据最新GfK报告提供的数据,消费者对于“安全装备”的关注度要比其他装备的高很多,相对于其他装备市场需求更大。欧盟、美国、日本正在制定相关法规,要求LDW、FCW等配置主动安全技术,中国的相关法规预计比欧盟晚2~4年。
汽车安全将是未来汽车行业竞争的焦点。技术发展呈现3种趋势,全方位提供驾驶辅助(高速+城市+停车,白天+夜晚,纵向+横向)、主动安全技术与被动安全技术相结合、车载安全系统与人车路网一体化的智能交通系统相结合。在国外,整车厂普遍将主动安全及智能驾驶配置作为竞争亮点,其主动安全和智能驾驶技术相对成熟,大部分国外OEM新技术首先在高端车型上搭载消化高成本;然而国内整车厂主动安全技术处于起步阶段。
在汽车安全技术分类方面,主动安全技术是通过毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、摄像头等传感器检测驾驶员、车辆以及周围行驶环境信息实现避免或减轻碰撞的技术。目前多个车企,如日产、沃尔沃等,一辆事故为目标开发主动安全系统。主动安全技术主要包括:底盘主动安全技术、纵向主动安全技术、侧向主动安全技术和其他主动安全技术。
底盘主动安全技术中有3个系统:防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和车身电子稳定程序系统(ESP)。ABS系统可自动调整车轮制动力,保证轮胎与路面间合理的滑移率(15%~20%),防止制动时车轮抱死产生滑移,从而使车辆失去控制造成无法转向和侧滑现象,并有效缩短制动距离。TCS系统能够对牵引力进行自动控制,取得较好的牵引效果,防止车轮打滑。ESP通过四轮转速的控制达到车辆稳定性和可操控性的目的,一种情况是车辆出现不足转向对后部车轮施加相应的制动,并对动力系统施加控制,ESP可以阻止车辆向外驶出弯道;另一种情况是车辆出现过度转向对前部车轮施加相应的制动,并对动力系统施加控制,ESP可以通过车辆向内滑移。
纵向主动安全技术主要有:自适应巡航、前碰撞报警、主动刹车和主动夜视系统等。主动夜视系统通过近红外光源和对近红外光线敏感的摄像头釆集图像,处理后得到更接近实际的效果,且对其他光照抗干扰能力强。自适应巡航、前碰撞报警、主动刹车系统通过前向的雷达或摄像头检测前车信息,控制本车与前车保持安全的距离。
侧向主动安全技术主要有:车道偏离报警、车道保持和盲区检测等。盲区检测系统通过侧后向的雷达或摄像头,检测盲区车辆,当相邻车道车辆进入盲区时,系统发出警示信号。
车道保持辅助系统通过摄像头检测车道线,当车辆即将偏离车道时,系统发出报警提示,如果驾驶员不釆取措施,系统将主动控制转向机构,辅助驾驶员脱离危险。
其他主动安全技术主要有:倒车雷达、自动泊车和后碰撞预警等。自动泊车系统以雷达为主要传感器,通过模式识别检测泊车位。在半自动泊车功能方面,当检测到泊车位后,系统自动控制转向,驾驶者只需按照提示操控刹车和档位即可轻松实现泊车;在全自动泊车功能方面,当检测到泊车位后,系统自动控制转向,刹车和档位即可轻松实现泊车。后碰撞预警系统通过后向的雷达或摄像头检测本车道后方车辆,根据车间距和相对速度计算预碰撞时间,对双方驾驶员进行警告。环景影像系统可以合成环绕车身360°俯角影像,让驾驶者直接透过屏幕可清楚看到汽车周围360°全景影像,避免潜在危险。(本人作者是长安汽车工程研究总院总工程师研究员)