防碰撞系統(tǒng)可全力自動(dòng)剎車沃爾沃“智商”進(jìn)化路線圖

◎特約撰稿 張巖

防碰撞系統(tǒng)可全力自動(dòng)剎車沃爾沃“智商”進(jìn)化路線圖

◎特約撰稿 張巖

8月27日，新一代沃爾沃XC90型豪華SUV在瑞典首都斯德哥爾摩亮相。一向以“造世界上最安全的汽車”著稱的沃爾沃汽車集團(tuán)，這次隨車搭載了兩項(xiàng)全球首創(chuàng)的安全發(fā)明。作為汽車行業(yè)的工程師，作者以沃爾沃汽車為例，在這里聊一聊有關(guān)汽車安全的國(guó)際趨勢(shì)。

沃爾沃在1964年開發(fā)出“后向兒童安全座椅”，以保護(hù)嬰幼兒脆弱的頸椎免受巨力沖撞，并且歐美國(guó)家強(qiáng)制嬰幼兒使用，屢屢違規(guī)的家長(zhǎng)甚至?xí)粍儕Z監(jiān)護(hù)權(quán)。

主動(dòng)安全和被動(dòng)安全

總的來說，汽車安全技術(shù)分為兩大類：主動(dòng)安全和被動(dòng)安全。

汽車的被動(dòng)安全就好比人穿戴的頭盔和護(hù)具，使得自己面臨磕碰的時(shí)候受到的傷害盡可能小。通常，公眾對(duì)被動(dòng)安全系統(tǒng)更為熟知，比如安全帶、安全氣囊、鋼化玻璃、防撞鋼梁、安全座椅等等。它們的用途在于發(fā)生事故的時(shí)候，保護(hù)乘客和司機(jī)少受甚至免受傷害。而主動(dòng)安全就好像讓汽車有了眼睛、耳朵和大腦，使得走路的時(shí)候不容易摔跤撞墻。換言之，比起減小事故傷害，它更側(cè)重于避免事故發(fā)生。未來汽車的發(fā)展方向之一，就是逐步強(qiáng)化汽車的“大腦”，使車輛能越來越準(zhǔn)確地識(shí)別和處理自己的“所見所聞”，做到更安全地“走路”。

現(xiàn)今汽車的三點(diǎn)式安全帶，由沃爾沃汽車工程師尼爾斯·博林發(fā)明，并在該品牌1959款“PV544”型車上首次應(yīng)用。

發(fā)明安全帶挽救百萬人性命

汽車的安全性一直以來都是沃爾沃研發(fā)和生產(chǎn)過程中最重要的課題。這個(gè)具有90多年歷史的品牌，在安全方面收獲了良好的聲譽(yù)?，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用的三點(diǎn)式安全帶，就是沃爾沃的工程師尼爾斯·博林（Nils Bohlin）發(fā)明的，并首先應(yīng)用于1959年款的沃爾沃“PV544”型轎車上。美國(guó)的汽車行業(yè)直到上世紀(jì)70年代才廣泛采用三點(diǎn)式安全帶，比歐洲同行們晚了十幾年。安全帶可以說是汽車工業(yè)歷史上使用最廣泛、最有意義的安全技術(shù)，半個(gè)多世紀(jì)以來讓數(shù)以百萬計(jì)的乘車人避免了車禍身亡的慘劇。

比起成年人，兒童在遇到危險(xiǎn)時(shí)不能有效避險(xiǎn)。于是，沃爾沃在1964年開發(fā)出“后向兒童安全座椅”，用于車禍發(fā)生時(shí)，將慣性沖擊均勻分散到整個(gè)背部，保護(hù)嬰幼兒脆弱的頸椎免受巨力沖撞。世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示，這種座椅能在交通事故中降低脖子和脊椎承受的壓力，把嬰兒死亡率降低71%，幼兒死亡率降低54%。如今，這項(xiàng)保護(hù)“祖國(guó)花朵”的安全裝置，已經(jīng)推廣到全球各大汽車品牌，并在歐美國(guó)家廣泛應(yīng)用。不僅如此，歐美的法律法規(guī)要求兒童乘車必須使用后向安全座椅。否則家長(zhǎng)將面臨大額罰款和扣點(diǎn)，屢犯的家長(zhǎng)更會(huì)丟掉對(duì)兒童的監(jiān)護(hù)權(quán)。這樣的法律法規(guī)，是這些國(guó)家的人民用血淋淋的慘痛經(jīng)歷換回來的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

目前，我國(guó)雖有不少合資車型和進(jìn)口車型將后向兒童安全座椅的接口作為標(biāo)準(zhǔn)安全配件，但在這方面的立法滯后，家長(zhǎng)和車主的相關(guān)安全意識(shí)更是淡薄。中國(guó)社科院發(fā)布的《汽車社會(huì)藍(lán)皮書》指出，中國(guó)75.66%汽車未裝兒童安全座椅；43.12%家長(zhǎng)乘車時(shí)懷抱兒童；10.05%家長(zhǎng)認(rèn)為安全氣囊能保護(hù)兒童。這都是交通事故中兒童傷亡的主要原因。

8月27日在瑞典老家首秀的新一代沃爾沃XC90

帶全力剎停功能的交叉路口自動(dòng)剎車技術(shù)，可應(yīng)對(duì)路口盲區(qū)隱患。

三大件保駕行車安全

隨著技術(shù)和理念的不斷進(jìn)化，汽車的“智商”越來越高，安全系統(tǒng)逐漸延伸到主動(dòng)安全。沃爾沃作為汽車安全技術(shù)的領(lǐng)跑者，不僅盡全力避免事故的發(fā)生，保護(hù)車內(nèi)人員，還想方設(shè)法讓汽車不會(huì)給車外的行人和騎車人帶來致命傷害。他們具體采取了這樣一些技術(shù)措施：

1.增強(qiáng)版城市安全系統(tǒng)（City Safety）

應(yīng)用前置的紅外激光探測(cè)器，城市安全系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)出前方車輛的距離和相對(duì)速度。一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車距小于6米并且相對(duì)速度大于一定值，系統(tǒng)將觸發(fā)聲光報(bào)警。如果司機(jī)沒有采取措施，那么該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)剎車。只要車的時(shí)速低于50公里，系統(tǒng)會(huì)使出全部制動(dòng)力剎停車輛。當(dāng)與前車的相對(duì)時(shí)速不超過14.5公里時(shí)，城市安全系統(tǒng)能夠在司機(jī)毫無剎車動(dòng)作的情況下，保證100%避免碰撞發(fā)生。需要注意的是，完全停穩(wěn)后，剎車踏板會(huì)逐漸抬起。如果前車沒有移動(dòng)，這時(shí)候司機(jī)還是要自己踩住剎車，以免車輛恢復(fù)怠速滑行。在大城市走走停停的擁堵路段中，這個(gè)技術(shù)有助于避免最為普遍的低速追尾事故。

2011年，美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（IIHS）報(bào)告了沃爾沃汽車城市安全系統(tǒng)帶來的諸多益處，其中就包括保險(xiǎn)索賠申請(qǐng)數(shù)量的大幅下降。瑞典保險(xiǎn)公司“Folksam”研究發(fā)現(xiàn)，配備城市安全系統(tǒng)的車輛，在時(shí)速低于50公里時(shí)與前車發(fā)生碰撞致其乘員受傷的概率，比沒有該系統(tǒng)的車輛低64%。令人欣慰的是，這套備受好評(píng)的安全系統(tǒng)在2008年剛推出時(shí)，還只是沃爾沃XC60一款車的專屬，現(xiàn)在則已經(jīng)成為沃爾沃所有家用車型的標(biāo)配。

2.行人和自行車碰撞偵測(cè)系統(tǒng)

在150米的范圍內(nèi)，藏身于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣格柵后方的雷達(dá)傳感器，會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)與前方人、車的距離，擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的數(shù)字?jǐn)z像頭則用來識(shí)別前方的物體分別是什么。白天，探測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)出前方和側(cè)前方的行人以及自行車，并對(duì)他們的行為進(jìn)行追蹤判斷。一旦檢測(cè)出前方的行人和騎車人的行為威脅到行車安全（如橫穿馬路），并且警示系統(tǒng)感應(yīng)到碰撞有可能發(fā)生，車輛將通過閃爍擋風(fēng)玻璃上的警告燈以及聲音報(bào)警器來提示車主。如果車主無動(dòng)于衷，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全力自動(dòng)剎車，并能在車速低于每小時(shí)50公里的情況下100%避免事故。這套裝置比城市安全系統(tǒng)的門檻略高，配備在中低端高配車型和中高端非底配車型上。未來，沃爾沃還將擴(kuò)大可探測(cè)物體的種類并強(qiáng)化這套系統(tǒng)在夜間行車中的有效性。

3.DAS駕駛員安全警示控制系統(tǒng)。

在各類交通事故原因中，駕駛員的走神相當(dāng)要命，這套系統(tǒng)就是為了防止駕駛員注意力分散而設(shè)計(jì)的。其攝像頭不斷測(cè)量汽車與車道標(biāo)線之間的距離；傳感器記錄汽車的運(yùn)動(dòng)；控制單元儲(chǔ)存該信息并計(jì)算汽車是否有失去控制的危險(xiǎn)。當(dāng)車速超過65公里/小時(shí)，如果系統(tǒng)察覺到駕駛員的開車行為“異常”（比如偏離車道、S形行車），便會(huì)立即通過聲音信號(hào)“叫醒”駕駛員。儀表盤上還會(huì)顯示一段文字信息和一個(gè)咖啡杯的符號(hào)，提示駕駛員休息一會(huì)兒。不過，這套系統(tǒng)的檔次更高，要么中低端車只能選裝，要么只在旗艦車型上配備。沃爾沃的城市安全系統(tǒng)傳感器位于汽車前風(fēng)窗上方正中。沃爾沃官方介紹，當(dāng)駕駛員車輛與前車時(shí)速差不超過14.5公里時(shí)，該系統(tǒng)可以100%避免追尾。

城市安全系統(tǒng)示意圖。雖然很多品牌也有類似的主動(dòng)剎車技術(shù)，但像沃爾沃這樣能全力剎停車輛且標(biāo)配在所有車型上的卻不多。

行人和自行車碰撞偵測(cè)系統(tǒng)示意圖

沃爾沃獨(dú)特的行人安全氣囊。車撞人時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋后端會(huì)翹起，彈出一個(gè)U型氣囊，其位置剛好是低速碰撞時(shí)行人頭頸部與汽車的接觸點(diǎn)，從而盡可能減輕對(duì)行人的傷害。

技術(shù)讓新車更“聰明”

沃爾沃全新上市的2015款XC90擁有兩項(xiàng)全新、首創(chuàng)的安全系統(tǒng)，讓沃爾沃汽車的“智商”又上了一個(gè)臺(tái)階。

路面偏離保護(hù)方案。據(jù)沃爾沃官方介紹，當(dāng)新一代XC90的探測(cè)系統(tǒng)判斷車輛偏離路面時(shí)，其內(nèi)部前排座椅安全帶會(huì)收緊，并在車輛停止前保持這種狀態(tài)。同時(shí)，車道偏離輔助系統(tǒng)會(huì)與之相配合，把方向盤變得很沉，從而縮小偏離幅度。如果車輛沖出了道路，座椅和座椅框架之間的吸能設(shè)計(jì)可以抵消車輛跌落時(shí)最多1/3的垂直沖擊力，盡量避免或緩解乘客脊柱受到的沖擊。

交叉路口自動(dòng)剎車技術(shù)。在繁忙的城市道路以及高速路上，因路口轉(zhuǎn)彎而闖入對(duì)向車行駛路線的情況經(jīng)常發(fā)生。全新XC90搭載的這項(xiàng)技術(shù)能夠在轉(zhuǎn)彎遭遇對(duì)向來車時(shí)全力自動(dòng)剎車，從而盡可能減輕碰撞的傷害甚至徹底避免事故的發(fā)生，幫助駕駛員停在危險(xiǎn)的邊緣。在經(jīng)常充斥著繁忙和無序的國(guó)內(nèi)大都市路口，這套系統(tǒng)應(yīng)該會(huì)讓車主無比受用。

杜絕軟件缺陷是挑戰(zhàn)

除了沃爾沃，其他主流車商的高檔轎車，也已經(jīng)開始大規(guī)模推廣主動(dòng)安全技術(shù)。這些技術(shù)的性能發(fā)揮主要依賴于軟件算法的改進(jìn)，理論提升空間很大，不像電池、發(fā)動(dòng)機(jī)等“器官”的改進(jìn)，受限于材料學(xué)、熱力學(xué)方面的硬條件。在可預(yù)見的未來，汽車操作模式會(huì)逐步過渡到自動(dòng)巡航，最后達(dá)到自動(dòng)/無人駕駛，相應(yīng)的科技配置也會(huì)逐漸親民化，從高端車型走向平民車型。從主動(dòng)安全到無人駕駛，目前已經(jīng)有比較清晰的路線圖。

值得注意的是，被動(dòng)安全系統(tǒng)，相當(dāng)大一部分是依靠實(shí)實(shí)在在的“硬件”配置來保證的，而主動(dòng)安全系統(tǒng)則更多地依賴行車電腦的軟件系統(tǒng)。一臺(tái)豪華車中的軟件往往能高達(dá)上億行程序代碼，所以在大幅提升了車輛的安全性、舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，出現(xiàn)軟件缺陷的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增加。哪怕萬分之一的代碼出錯(cuò)，都可能造成致命的后果。沸沸揚(yáng)揚(yáng)的豐田“剎車門”和通用自動(dòng)熄火事件，都是因?yàn)檐浖娜毕荻鴮?dǎo)致的。對(duì)于汽車制造企業(yè)來說，怎樣減少軟件缺陷，怎樣在軟件有缺陷的情況下杜絕致命事故的發(fā)生，是他們面臨的重大挑戰(zhàn)。

最后，筆者想說的是，盡管有了這么多的安全措施，但最關(guān)鍵的因素還是人的主觀因素。如果司機(jī)和乘客都沒有安全意識(shí)，不老老實(shí)實(shí)系上安全帶，嫌繁瑣而不為自己的孩子裝安全座椅，不按交規(guī)先行/讓行，即使汽車的自身安全系統(tǒng)做得再好，也擋不住事故的發(fā)生。

本欄目責(zé)編/季天也jtyair2013@vip.163.com