一、汽車駕駛越來越安全化、智能化

  駕駛安全化,是生產(chǎn)商、消費者、交通安全部門一直共同追尋的目標(biāo)。為此,世界各大汽車公司都不惜一切代價提高現(xiàn)代汽車的安全系數(shù)。汽車安全設(shè)計的最早理念是將車身結(jié)構(gòu)、鈑金件制作得更加堅固可靠些,使汽車在受到碰撞時能夠有效地保護(hù)車內(nèi)乘客的安全。隨著汽車科技的日益進(jìn)步,特別是近20年來計算機技術(shù),設(shè)計理論、新型材料、工藝技術(shù)等方面的大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用,汽車的安全技術(shù)逐漸向電子化、智能化方向發(fā)展。如美國的克萊斯勒公司,為了增加安全系數(shù),在車內(nèi)添設(shè)了安全氣袋;對于兒童和老年人乘坐的汽車,專門設(shè)計出特別安全系數(shù)的座位,并在汽車的前部及側(cè)面安裝了緩沖裝置。日本三菱公司最近新推出的一款高技術(shù)安全汽車,車內(nèi)不僅帶有一般的安全設(shè)施。而且還裝有先進(jìn)的雷達(dá)探測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠自動識別紅綠燈、交通標(biāo)志;探測前方道路上的障礙物、道路狀況,能夠?qū)崿F(xiàn)自動駕駛,具有很高的人工智能。另外,該汽車還能根據(jù)司機的眨眼頻率,及時向駕駛?cè)藛T發(fā)出“過度疲勞,應(yīng)該休息”的警告。

  日本最大的汽車制造商——豐田汽車公司,最近也研制出一種新型的安全汽車。在車內(nèi)增設(shè)許多先進(jìn)電子系統(tǒng)并形成一個智能網(wǎng)絡(luò),它的最大特點是能夠幫助司機及時消除駕駛中的各種失誤。例如,當(dāng)駕駛者昏昏欲睡或與前行車未保持足夠的安全距離時,該系統(tǒng)的就會自動發(fā)出預(yù)警信號,提醒司機;另外,這套電子系統(tǒng)還能利用汽車的方向盤來測知駕駛者的脈搏。如駕駛者過于疲勞時,它便啟動警告系統(tǒng);最初,它只是搖晃駕駛座位,當(dāng)駕駛者仍無反應(yīng)時,系統(tǒng)就會自動熄滅而強行停車。新型的安全汽車還配有一個碰撞感應(yīng)系統(tǒng),主要用于控制制動。一旦發(fā)生車禍時,電子系統(tǒng)中的智能裝置就能對發(fā)動機起到保護(hù)作用,以防起火燃燒,并自動報警。

  二、未來汽車安全技術(shù)的種類及應(yīng)用

  1.報警監(jiān)控系統(tǒng)(ARTS—GPS)

  ARTS—GPS是一種較為先進(jìn)的安全報警系統(tǒng),它采用先進(jìn)的衛(wèi)星定位技術(shù)和計算機技術(shù),對運動目標(biāo)進(jìn)行全天候、全地區(qū)跟蹤和監(jiān)測。當(dāng)該系統(tǒng)用于車輛的調(diào)度與監(jiān)控時,調(diào)度中心就可以從電子地圖上很快找到所需調(diào)度車輛的位置和動態(tài);一旦車輛遇到突發(fā)事件(如失去控制、急救等),駕駛員只要輕輕按下身邊的按鍵,控制中心便會根據(jù)實際情況迅速采取相應(yīng)處理措施;當(dāng)車輛遭劫時,控制中心還可遙控運行車輛中的防劫裝置,將車內(nèi)電源切斷而使車輛停駛。這樣,即便犯罪分子將車弄到手,也終因汽車的不走而罷休。如濟(jì)南警方日前研制開發(fā)出一套與“110”報警電話聯(lián)動的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括空中定位、地面監(jiān)控、車載移動和無線通信等多個子系統(tǒng),其主要功能是:警力調(diào)度、車輛報警及目標(biāo)監(jiān)控。該系統(tǒng)啟用后,重要警車的地理位置和工作狀態(tài)不僅可以全方位動態(tài)顯示,而且還可以隨時調(diào)往案發(fā)地點。當(dāng)運鈔車、郵政車等特種運輸車輛遇到緊急情況時,GPS系統(tǒng)則能按預(yù)設(shè)的功能使車輛熄火,并調(diào)度就近警車趕赴現(xiàn)場。

  2.安全氣囊

  氣囊的主要安全作用是:當(dāng)汽車的前輪受到強大沖擊時,能夠有效地保護(hù)司機和乘客的安全,以防司機和乘客受到嚴(yán)重的腦損傷或其他碰傷事故。安全氣囊與分布在車內(nèi)的傳感器是密切合作的(車內(nèi)傳感器通常被安裝在車輛撞車時的易損部位,如翼子板等處),當(dāng)這些傳感器受到撞擊時,控制系統(tǒng)就會很快將這些信號發(fā)出,及時將氣囊引爆彈出,從而起到有效的保護(hù)作用。

  3.防抱死制動系統(tǒng)(ABS)

  ABS防抱死裝置是在當(dāng)今汽車上廣泛采用的一種安全技術(shù)。其主要作用就是為了避免汽車在緊急制動時,輪胎因抱死而導(dǎo)致車身發(fā)生側(cè)滑或甩尾事故。當(dāng)制動盤受到重壓時,該系統(tǒng)就會自行感應(yīng),并采用適當(dāng)?shù)拈g歇進(jìn)行收、放制動動作。設(shè)計精良的ABS能在輪胎抱死前使輪胎與地面的摩擦力達(dá)到最大值,因而具有良好的減速效果,并使制動距離最短。

  4.循環(huán)控制系統(tǒng)(TCS)

  TCS主要是為了抑止驅(qū)動輪打滑的防滑系統(tǒng)。它根據(jù)驅(qū)動輪、從動輪的轉(zhuǎn)速來判斷驅(qū)動輪是否發(fā)生打滑。該系統(tǒng)與車上現(xiàn)有的ABS電腦、輪速感應(yīng)器和控制發(fā)動機變速器的電腦共同使用,可以使駕駛員在附著力較差的路況下能夠得心應(yīng)手地駕駛,保證行車安全。

  5.車載智能化技術(shù)

  車載智能化技術(shù)不僅使汽車駕駛變得更加容易,而且還使汽車的安全系統(tǒng)得到大幅度的提高,尤其是減輕了司機在駕車時的種種精神壓力。專家預(yù)言。汽車駕駛的智能化將是21世紀(jì)汽車發(fā)展的一個重要方向。目前,已研制成功的車載智能化技術(shù)主要有以下幾種:

  車載雷達(dá)防碰系統(tǒng)日本馬自達(dá)公司和豐田公司共同研制的激光雷達(dá);美國TRW公司研制出的24GHz波段微波雷達(dá),都已在載貨車和公司汽車上投入使用。車載雷達(dá)通過障礙物探測器,利用光、微波、超聲波等作為測距媒介,并將所測得的距離轉(zhuǎn)換為指令,以達(dá)到控制駕駛汽車時的換擋、減速和制動等;有的則是為了向駕駛員提供減速、制動、轉(zhuǎn)向、停車等警示信息,使司機能夠從容地駕駛汽車,防止汽車發(fā)生事故。

  聲音導(dǎo)航系統(tǒng)豐田汽車公司成功推出了一種聲音合成技術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用10個中央處理器,其基本功能包括:應(yīng)用傳感器、全方位系統(tǒng)和圖匹來展示車輛所處的位置;根據(jù)地址和地名為駕駛員展示出要到達(dá)地方的參考圖;計算和展示從現(xiàn)場到目的地的線路圖;用聲音和交叉路線圖指示所選擇路線的有關(guān)住處;通過人造衛(wèi)星和汽車傳感器傳出的信號來確定車輛位置、計算行駛時間、顯示出路線交叉口的地形圖以及重新推斷新的路線等。

  超聲波防撞報警器據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計,15%的汽車交通事故是由于汽車倒車“后視”不良造成的。因此,增強汽車的后視能力,尤其是增強大、重型車輛的后視能力,對提高行車安全,減輕司機的勞動強度和心理壓力十分重要。為此,我國華商理工大學(xué)研制了一種單片機控制的超聲波汽車倒車防撞報警器。該報警器利用超聲波回聲測距的原理,測量車后一定距離內(nèi)的物體,并以MCS—51系列單片機作為中心控制單元。這種新型防撞報警器可以及時顯示車后障礙物的距離和方位,顯示范圍可達(dá)0.5m~9.9m。當(dāng)距離大于2m時,則只顯示車后障礙物的方位;當(dāng)距離小于2m時,除了顯示其方位,還可根據(jù)三段不同的距離分別發(fā)出三種報警信號,以警示司機有三種不同程序的緊急狀態(tài),使司機據(jù)此作出相應(yīng)的操作,防止因倒車而發(fā)生交通事故。

  牽引力控制系統(tǒng)豐田公司研究開發(fā)該系統(tǒng),可以通過安裝在四個輪子上的車輪速度傳感器和安裝在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)角傳感器來測定驅(qū)動輪速度和車體方向的變化,然后根據(jù)汽車實際狀態(tài)將燃料供給量和點火時間調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。除此之外,它還能根據(jù)駕駛的路面情況,輔助駕駛員進(jìn)行加速操作。

  交通阻塞指示儀該產(chǎn)品為英國通用邏輯控制設(shè)備公司推出。長15.24cm,高12.7cm,可安裝在汽車儀表盤上。司機只要按下電鈕便可接收到由交通控制中心發(fā)出的各種信息,隨時了解道路的阻塞情況,從而選擇最佳的行車路線。目前,該產(chǎn)品在英國倫敦已經(jīng)投入使用。

  疲勞駕駛警報裝置日本豐田公司研制的疲勞報警裝置,只要駕駛員在操縱轉(zhuǎn)向盤時表現(xiàn)遲鈍或脈搏發(fā)生一點變化,該裝置就能測出這些反應(yīng)并發(fā)出警告,使座墊產(chǎn)生振動或自動剎車。日本東京大學(xué)研制出的疲勞測試器,可戴在司機的手腕上。該測試器內(nèi)部裝有一小型氧氣電池電極,能測量司機汗液中的乳酸、氨和酒精含量,然后通過小型無線電發(fā)射器把數(shù)據(jù)傳送到研究中心。研究中心通過電腦分析判定司機的疲勞程度,及時向司機發(fā)出警告,避免交通事故的發(fā)生。

  自動剎車眼鏡德國人日前發(fā)明了一種奇特的眼鏡,這種眼鏡有一靈敏的光電開關(guān),與駕駛室里的電燈和聲音發(fā)生器連接。司機在途中打瞌睡時,眼鏡里的光電開關(guān)就會自動接通電源,使司機眼前的燈光發(fā)亮,引起司機警覺。如未奏效,聲音發(fā)生器將會發(fā)出更大的聲音;如司機仍未清醒,開關(guān)便會接通制動器,強制停車。

  除了上述車用安全設(shè)施外,還有諸如故障顯示器、可調(diào)式座椅、高安全性能輪胎以及車外各種安全設(shè)施等。專家預(yù)測,未來的汽車還將充分利用立體交通誘導(dǎo)系統(tǒng),實現(xiàn)自動駕駛和衛(wèi)星自動定位指揮。正因為這些高技術(shù)安全設(shè)施在車上得到廣泛采納和應(yīng)用,以致業(yè)內(nèi)許多人士認(rèn)為:汽車在不久的將來,將成為比自行車更加安全的一種高速交通工具。

  三、安全汽車并不絕對安全

  雖然現(xiàn)代汽車已采用了大量的安全技術(shù)及防范措施,但并不等于駕車或乘車就進(jìn)入了保險箱;也就是說,安全汽車也只是相對而言,它還存有許多不安全的因素,至少表現(xiàn)在以下幾方面:

 。1)環(huán)境狀況不一汽車行駛的環(huán)境和工作狀況不僅變化多端,而且還非常嚴(yán)酷。這些不確定的因素以及溫、濕度等環(huán)境對汽車電子元件的影響,特別是對額定工作電流的影響很大,往往造成電子元件的絕緣損壞、機件腐蝕,使電子元件的性能惡化;有的甚至完全喪失其性能。此外,電源電壓的波動范圍在正常時為10伏—15伏,在低溫啟動時降為6伏—8伏,而在蓄電池電解液過度蒸發(fā)時,電源電壓甚至達(dá)到70伏—130伏。在這樣的惡務(wù)環(huán)境下,若電子元件沒有過壓保護(hù)很快就會被燒壞;在雨天或泥水路中行駛時,電子設(shè)備有可能被水浸濕而受潮,在冬季還有可能結(jié)冰,直接影響電子設(shè)備的正常工作;在高海拔地區(qū),大氣壓力的降低也會引起某些傳感器的工作性能變壞,這些環(huán)境因素都對汽車的安全性能產(chǎn)生極大的影響。

 。2)電腦也會“開小差”眾所周知,電腦也會出現(xiàn)病毒和硬件工作失效的問題,應(yīng)用到汽車上當(dāng)然也不例外。在正常使用條件下,各種電子元件都有失效的可能;如電阻開路、電容漏電、集成電路內(nèi)部損壞、傳感器損壞等。車用電腦的硬件越多,失效的概率就越大,可靠性也就越差。另外,眾多的電磁干擾也直接影響電子系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)的采集和整理,從而影響到程序的運行、指令的發(fā)出,導(dǎo)致控制失常。

 。3)電子信息系統(tǒng)并非萬能

  先進(jìn)的電子信息系統(tǒng)雖然能彌補駕駛員人為的一些失誤,但它也有可能會分散駕駛員的注意力,增加駕駛員操作疲勞,造成交通事故。盡管汽車生產(chǎn)商保證操作這些設(shè)備的風(fēng)險很低,甚至有的設(shè)備不需要人工操作,但安全專家還是對精力分散的嚴(yán)重危害發(fā)出了警告。他們指出,即便是聲控電腦,也會常常造成駕駛員分散精力,不注意道路。因為他們在駕車過程中需要努力分辨電腦發(fā)出的各種聲音,這比與乘客說話耗費的精力還要大。據(jù)有關(guān)資料顯示,如果前面行駛的汽車實行緊急制動,駕駛員收聽電腦講話所花的反應(yīng)時間要比不聽的多30%。另外,美國國家公路交通安全局最近的統(tǒng)計報告也指出,在美國每年發(fā)生的600萬起車禍中,25%則是由于駕駛員精力不集中造成的。

  由于行車安全并不僅僅是涉及到一個人、一輛車或一條路的問題,而是涉及整個行車動態(tài)的方方面面,如行駛路面的千差萬別,行車流量的瞬息萬變,以及駕駛員的文化、心理和身體素質(zhì)等都不盡相同。因此僅靠汽車的先進(jìn)信息系統(tǒng)或某些安全設(shè)施,并不能從根本上消除行車中的安全隱患,安全行車系統(tǒng)并非絕對可靠。為此,提醒廣大駕駛員朋友:不論你駕駛的汽車安全性能如何,也不論你駕駛的技術(shù)性能如何,駕車時都不要麻痹大意,仍須小心行車。