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1、福特汽车安全新技术介绍福特汽车公司是世界最大的汽车制造商之一，拥有众多品牌，汽车技术研究与开发也首屈一指。该公司在其发展过程中，一直十分重视汽车安全，开发出多种用于避免或减少乘员伤害的安全技术。本文介绍了福特汽车公司的一些汽车安全技术，从中我们可以看出汽车安全技术的发展趋势。1主动安全技术主动安全系统是指通过事先防范来避免交通事故发生的安全系统。它有望以最彻底的方式减少交通事故中的人员伤亡。这一技术是下一代汽车安全性的前沿技术之一。1.1EyeCar技术沃尔沃的EyeCar概念车可使每位驾驶员的眼睛处于同样的相对高度上，保证提供一个对路面和周围车道的无阻碍视野和最好的视见度。这一技术还能提供一
2、个特定的驾驶环境。EyeCar概念车采用的新技术包括：a)眼位传感器可以测定驾驶员眼睛的位置，然后据此确定、调节座椅的位置；b)电机将座椅自动升降到最佳高度上，为驾驶员提供能够掌握路面情况的最佳视线；c)电机自动调整转向盘、踏板、中央控制台甚至地板高度，提供尽可能舒适的驾驶位置；d)一些有新意的设计，如重新布置的B立柱，可以减少驾驶员视野中的“盲区”；e)结构上的改进有助于将碰撞力从乘员处引开，从而提高了碰撞安全水平。EyeCar通过使用电动座椅自动将不同身材驾驶员的眼睛调到同一高度来解决视见度的问题，同时，可对转向盘、制动与加速踏板、地板和中央控制台进行调整，以构成各自适应的驾驶环境。同时，
3、对B立柱进行了重新设计，将它从驾驶员的视线中移开。因为汽车驾驶员所收到的最关键的信息一般有90%以上是从车外通过眼睛观察获得的。所以，这一改进对于汽车的安全性具有重要的意义。1.1.1眼位传感器沃尔沃EyeCar确定驾驶员眼睛位置时使用了两种不同的技术。第一种靠人的眼球独特的反射性，第二种是利用了人体的水含量。EyeCar的主要控制系统包括眼睛识别技术。其中，由位于风窗上饰板内的一个视频摄像机扫描驾驶员的座椅区域以查找一个代表驾驶员脸部的模式，进而对驾驶员脸部进行扫描以确定其眼睛的位置，然后再找出各眼的中心。完成这三步工作时所需要的时间不到1s。摄像机的眼睛传感器和计算机将这些反射的位置和一个
4、编程模板进行比较，升降座椅直到驾驶员处于最佳高度。然后再调节制动踏板和加速踏板、转向柱、中央控制台及地板，以便和驾驶员座椅高度匹配，形成一个适合个体要求的驾驶环境。系统还允许驾驶员对踏板和转向盘位置进行微调，以求获得最佳的舒适性和完全符合人机工程学。第二种技术是在顶棚里装了一个电容式传感器来测量座椅上方的电场。当人坐在驾驶员座位上时，人体的水含量使周围电场发生改变。传感器通过测量这一变化来探测至驾驶员头顶的距离，由于不同的人之间眼睛至头顶的距离差别很小，通过调整座椅位置使头顶距顶棚7.62cm便能获得最佳的观察位置。EyeCar其它设施的设计也考虑了与这些新技术的相互配合。它将以前布置在仪表板
5、上的操控装置移到控制台上，通过按人机工程学设计的转向盘按钮或声控指令进行控制。这意味着，胳膊较短的驾驶员不必再费力地伸着胳膊去操纵空调或音响控制件。安全带装在座椅靠背里，因而在各种座椅高度上都能提供最佳的保护和舒适性。1.1.2其它提高安全性的设计EyeCar眼位固定系统可为各种身材的驾驶员提供最佳的正向视野和仪表板的最优视角。B立柱的创新设计消除了侧向视野的障碍。同时还提高了对侧翻和侧撞的防护，由于座椅位置是固定的，其结构可以用来作为侧面碰撞力的卸荷通道，将碰撞力引到车顶结构里，避开乘员。EyeCar其它要素的设计考虑了碰撞时的安全性。可调式踏板做了重新设计，以减少正面碰撞时于踏板的羁绊或脚
6、踝从踏板扭脱对脚造成的伤害，转向柱在水平方向也可以伸缩，增加了驾驶员的减速空间。1.2CamCar技术林肯领航者汽车上采用了CamCar技术，旨在帮助提高驾驶员的感知能力。多个铅笔大小的摄像机和三个可切换的视频显示屏为驾驶员提供了前、后视线，这样既可方便停车时的操作，又可在拥挤的交通中提高行驶的安全性。CamCar的技术特点包括：a)安装在汽车两侧的前向摄像系统，使驾驶员能够绕过大型车辆提前看到隐蔽处的汽车或行人。在典型的行驶情景中，驾驶员在拥挤的车流中左转弯时可以更容易地查看对面的车辆。b)侧置后视摄像机提供了更广阔的侧面视野。摄像机的覆盖面比传统的后视镜要广，特别是对于相邻的车道。c)安装
7、在车后、扇面形布置的四个微型摄像机可以获得车后的全景视野。图象经电子合成，具有变焦和160广角能力。d)“夜眼”(NightEye)摄像机可在低照度条件下，在汽车处于倒档时工作，即使在近乎黑暗的情况下也能提供车后近距离内的细小影像。1.2.1车内显示CamCar的仪表板上设有三个视频显示屏，一个中心显示屏和两个侧面附加显示屏。显示的图象可以根据具体情况加以改变，以便为驾驶员提供最重要的信息。汽车的现实环境给显示屏提出了特殊的问题。传统的TV显示过于眩目。有些平板式显示屏在冷天环境下的响应速度又不能满足要求，同时对视角也过于敏感。为了解决这些问题，福特的研究人员引进了一种全新的显示方式。这种无眩
8、光的薄型显示屏具有响应速度快、无虚边、可从各个角度观看、允许的温度变化范围极宽等优点。1.2.2前向摄像机系统大多数人都认为一般行驶中的“盲点”是位于旁边车道紧靠驾驶员左肩后面的一块区域。不过，如果驾驶员紧随一辆大型载货汽车或厢式汽车后面行驶，则驾驶员照顾不到的盲区要大得多。这种视线受到封堵的情况有可能是严重的安全隐患。例如，驾驶员可能看不见从路边走下来的行人或从两侧挤进来的车辆。这种情况下进行左转弯可能是一次痛苦的经历。CamCar摄像机系统使用了两个铅笔大小的前向摄像机，装在汽车的两侧，提供绕过障碍物的视野。覆盖角可达22，在300m的距离上相当于116m宽的视场。仪表板上的两个附加显示屏
9、一般显示侧面的后向视野，但如果驾驶员想绕过障碍物了解前面的情况，可以按下一个按键，将显示切到两个前向摄像机摄取的画面，这样驾驶员就能绕着弯的看到前面的东西了。1.2.3增强的侧面视野CamCar摄像机系统的第二个部分由两台后向摄像机组成，这两台摄像机不间断地提供相邻车道的后向视野。其覆盖范围比传统的后视镜宽广得多。这样，驾驶员在换道前就能对后面驶来的车辆加以监测。这种后向视野事实上没有盲点。后向摄像机与前向摄像机一样，大小如同一根铅笔，装在汽车侧面，和侧视镜差不多。图象在仪表板中央显示屏两则的附加显示屏上显示。其镜头可以提供一个较广阔的视野，同时并不过份扭曲距离感。每侧摄像机的覆盖角为49。1
10、.2.4车后全景视图CamCar的后向视野是通过精确设计安装在车后的4个微型摄像机得到加强。4个摄像机呈扇形展开，以4个分开的图象，来捕获车后一个很宽的区域内的路面情况。这些图象被送入一个复杂的计算机程序中进行比较和叠加，然后合成一个无缝的全景视图。总覆盖角可达160，比一般的后视镜要宽得多。在特别长的汽车上，由于与后窗玻璃的距离太远，传统的后视镜可能生成一种“隧道幻象”。同样，现代汽车后部采用的暗色隐私玻璃，也使后视镜的映象受到影响。全景式摄像机成功地解决了所有这些问题，但同时它却损害了隐私玻璃固有的利于降温和保密的优点。1.2.5NightEye(夜眼)摄像机当CamCar的驾驶员接通倒车
11、视野时，中央显示屏切换到NightEye低照度摄像机显示。这一摄像机可以在白天或极暗的照度下提供紧靠车后区域的细部图象，以便对汽车进行安全的操作。这种NightEye视频图象比驾驶员通过后窗遥望所见的景象要细致得多。它使驾驶员可以估计与后保险杠邻近物体的距离。与感测距离的倒车辅助系统不一样，这种摄像机可以显示障碍物。所有这些技术以及一些别的技术能够结合起来为驾驶员提供一个汽车及其周围景物的鸟瞰图。此外，研究人员还在探索将富有创新意义的夜眼低照度技术应用到所有视频摄像机上，彻底消除前照灯及其它亮光源所带来的眩目问题。因此高技术的视频摄像机有可能构成全面碰撞避让系统的基础。1.3SensorCar
12、技术在交通伤亡事故中，碰撞行人占有很大的比例。马自达SensorCar概念车中采用的碰撞预警系统技术主要是为了减少追撞和伤害行人的事故，对于今后在事故防范方面的进展具有重要的意义。SensorCar概念车采用的新技术包括：a)装在格棚上的激光雷达装置监测车前行人的行动，如测到有人走入汽车的行驶中线便点亮仪表板上的警示灯，使前扬声器发生讯响，甚至鸣响喇叭；b)安装在后保险杠中监测后面车流情况的传感器由计算机程序控制确定有无撞车的可能；c)在马上要发生后端碰撞时，后端警示系统启动安全带电动预紧器，自动拉紧安全带，最大限度地减少系安全带乘员伤害的危险。该系统还会点亮仪表板上的一个警示图标，同时通过后
13、扬声器发出警报讯响。1.3.1行人安全行人被撞事故在交通事故中占很大比例。例如在印度，行人死亡占交通死亡人数的40%以上，另外的40%为其它非汽车(如自行车或轻骑)驾乘者的死亡。在日本，行人死亡占交通事故死亡人数的28%，自行车与摩托车驾乘者的死亡占另外的31%。事故分析表明，人-车相撞事故的一个主要原因是驾驶员没有看到行驶方向上的行人，或看见时制动已为时已晚了。SensorCar采取的设计思想是向驾驶员提供预警，从而避免碰撞的发生。马自达的SensOECar采用主动传感器监测汽车前方的行人交通，当测出有人进入汽车的行驶路线时便发出警示，提醒驾驶员采取必要的措施。SensorCar采用一个装在
14、格棚上的激光雷达装置来扫描汽车前方的行人，它发出一道波束，碰到行人后波束被反射回传感器，然后对反射波进行分析。该系统可以探测到距车45m远穿黑色衣服的行人，穿白色衣服的行人反射率高一些，探测距离可达60m。它还可以区分人和外形类似的无生命静止物体，如树木或电线杆。如果该系统确认行人将进入2m宽的汽车行进通道，并有发生事故的可能性时，便鸣响车内的警报讯响器，同时接通仪表板上的警示灯。如果车速和行人的距离表明需要紧急制动才能避免碰撞时，SensorCar还会鸣响汽车的喇叭。1.3.2预防追撞在SensorCar的后保险杠上，相隔60mm装有两个传感器，对周围车流进行不间断的监测。与行人传感器一样，
15、这个传感器也将其数据送到一台专用计算机进行分析。计算机比较其它汽车的距离、接近角度和速度以确定有无与之相撞的可能。如果系统确认有可能发生重大的追撞，便可通过后扬声器发出警报讯响，同时点亮警示图标，提请驾驶员注意危险。如果接近汽车的速度大到需要进行紧急制动的地步，SensorCar便判定碰撞马上就要发生，此时，电动卷收器会立刻拉紧前座腰肩式安全带，使驾驶员和前排乘客贴紧座椅靠背和头枕，减少受到追撞时向后移动的距离。事故研究表明，当乘员头部离头枕的距离在10mm以内时，颈部受伤的可能性会大大减小。由于预紧器是电动的，可以自动复位供再次使用。此外，SensorCar还装备了头枕自动调整系统，利用乘员的体重将头枕调升到最佳位置。行人报警器通过汽车的
