时速60km也不会碰撞的汽车(上):通过政策“解释”松绑

2011-05-01 20:39:12来源: 技术在线

照片提供:富士重工业和沃尔沃


  低速行驶时自动启动制动器刹车的“防碰撞汽车”在日本上市已有大约1年半时间。最近,配备防碰撞系统的车型越来越多,并且日本厂商还在开发支持高时速的系统。防碰撞汽车将会进化到怎样的境界呢?

  利用传感器检测到前方障碍物后自动刹车以避免碰撞的“防碰撞汽车”,其可避免碰撞的时速范围正由低时速向高时速扩展(图1)。

图1:即使以60km/h的时速高速行驶也能利用自动制动器避免碰撞的系统
配备有日产汽车正在开发的避免碰撞系统的实验车。现在各公司采用的避免碰撞系统只支持30km/h以下的时速,不过未来将支持高时速。

  瑞典沃尔沃于2009年8月在日本导入了时速15km/h以下能够避免碰撞的系统,此后在2010~2011年,富士重工业、德国大众及沃尔沃相继推出了时速达到30km/h也能避免碰撞的汽车。另外,日产汽车宣布正在开发时速达到60km/h也能够避免碰撞的系统(图2、表1)。

图2:避免碰撞系统不断改进
沃尔沃“XC60”支持15km/h以下时速,富士重工业“力狮”和大众“帕萨特CC”支持30km/h以下时速,沃尔沃“S60”支持35km/h以下时速(主要是行人)。日产计划到2013年使支持60km/h的系统达到实用水平。

  避免碰撞系统扩展到高时速能带来什么效果?汽车事故的数据分析显示,在时速0~30km/h下时,多为轻伤事故,而时速达到40~60km/h时,死亡事故的比例骤然升高(图3)。

图3:各种汽车时速下的死伤事故比例
在0~30km/h的低速范围内行驶时,事故多为轻伤,死亡比例很少。但是到了40~60km/h的高时速,死亡比例增加。如果在高速下也能避免碰撞的汽车达到实用化,将有利于减少死亡事故。(摘自ITARDA 2009年度 交通事故案例调查和分析报告)

  该数据不仅针对汽车,还包括行人。因此,富士重工和沃尔沃采用了不仅针对汽车、也包括行人的避免碰撞系统。避免碰撞系统如果能在高时速下使用,则有可能减少汽车驾乘人员和行人双方的死亡。

  靠政策“解释”松绑

  支撑防碰撞汽车系统的要素有三个:规定(日本国土交通省的技术指针)的放宽、传感器和ESC(防侧滑装置)的性能提高以及系统成本降低(图4)。

图4:防碰撞汽车得以实用化的要素
日本国土交通省的自主规定(技术指针)放宽、系统成本降低、传感器和ESC性能提高。

  日本国土交通省的技术指针以前不允许导入避免碰撞系统。当利用毫米波雷达和立体摄像头等传感器检测到前方障碍物后,只允许在碰撞前的1.4秒内通过ESC启动制动器。原来的系统被称作减轻撞伤制动器,是在发生碰撞的前提下,以减轻撞伤为目的(图5)。而最近各厂商采用的是能够避免碰撞的系统,这一点是完全不同的。

图5:根据技术指针(日本国土交通省)规定的制动力
技术指针本身跟避免碰撞系统导入前没有区别,但对其解释发生了变化。避免驾驶员过分依赖系统、不干扰驾驶操作这些条件在解释更改之后也能够满足。

  在日本国内最先导入避免碰撞系统的沃尔沃在“XC60”上配备了制动器在碰撞前1.4秒内(原来的技术指针范围内)启动、只要时速在15km/h以下就能够避免碰撞的功能。这种系统自动制动时,可以保证不发生碰撞,从而推翻了以碰撞为前提的条件。

  由于日本国土交通省认为“通过各种实验发现,只要时速在30km/h以下,就不会导致驾驶员过于相信防碰撞系统”,因此防碰撞系统得以导入。日本国土交通省为了允许日本国内导入XC60,于2009年5年在技术指针中追加了“解释”(表2)。



  日本国土交通省的解释规定,在避免驾驶员过于相信避免碰撞系统的范围内,允许采用避免碰撞系统。具体为“避免碰撞系统要在低时速下(低于30km/h)启动,车辆停止时与障碍物的间距要在1m以内,碰撞前的负加速度要达到0.6G以上,车辆停止后要在3秒内解除制动,避免碰撞时负加速度的时间微分要达到12m/s3”。

  由于日本国土交通省已经批准了该系统,因此日本国内厂商也开始采用。富士重工在2010年5月上市的“Legacy(力狮)”上采用了在时速达到30km/h(高于XC60的15km/h)时也能够避免碰撞的系统。

  富士重工采用的系统符合沃尔沃导入系统时日本国土交通省追加的解释。不过,富士重工在开发时考虑了在时速30km/h以上也能够避免碰撞的系统。并通过与日本国土交通省交涉,在导入力狮时,变更了解释,由原来的可在30km/h以下使用变成了可在所有时速范围内使用。

  避免碰撞系统得以实用化的要素除技术指针放宽外,还有两个要素,分别是系统成本降低、传感器和ESC性能提高。

  原来各公司采用的撞伤减轻系统“预防碰撞安全系统(Pre-crash Safety System)”多与ACC(前车追踪功能)组合,价格高达20~30万日元左右。

关键字:防碰撞汽车  避免碰撞系统

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0501/article_3662.html
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