【科技日报】汽车自动防撞器能否形成新产业?
央视国际 (2002年11月01日 11:31)
科技日报消息:车祸与车祸的防止
汽车诞生给人类生活带来种种方便,同时车祸也给人类带来很多阴影。据资料统计,全世界死于车祸的人,要比第二次世界大战的死亡人数还要多。
为了充分利用汽车为人类带来的方便,同时尽可能地避免车祸带来的惨剧,世界许多国家都在开发智能轿车和智能公路运输系统,以增加汽车运输的安全性能。
通常减轻车祸造成伤害的措施,主要集中在安全带与气囊等措施上。安全带在突然刹车时,可以防止乘客因惯性而撞到汽车玻璃上或是从汽车里面飞出去;安全气囊在车遇到剧烈撞击时能够自动充气,避免车内乘客与机械发生直接碰撞。但气囊不能根据车速以及碰撞时间来自动调节气囊的膨胀程度,有时候会出现一些啼笑皆非的事:汽车偶尔颠簸,气囊也会打开;或者撞车结束,气囊不能及时收缩,造成乘客不是被撞死而是被气囊挤死的悲剧;或者气囊根本打不开。总的来说,气囊与安全带都是被动地防止乘客受伤,不能主动避免撞车。
奔驰、林肯等高档轿车配备了自动测距仪,当你的车和前车的距离小于一定数值时,自动测距仪开始自动报警,提醒驾驶员采取措施防止追尾。有的车配备后视仪,倒车时,这种装置能够自动测出你的车和车后障碍物的距离,从而防止车与障碍物相撞。这些技术倾向于防撞,但不能自动有效地制止撞车,不能在撞车之前采取一些措施,改变汽车的方向或者使汽车车速减下来。
汽车已进入智能化时代,发展智能车辆尤其是汽车自动防撞系统至关重要。
汽车自动防撞器
汽车防撞器是智能轿车的一部分,它包括三个部分:
(1)信号采集系统:采用雷达、激光、声纳等技术自动测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离;
(2)数据处理系统:计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后,判断两车的安全距离,如果两车车距小于安全距离,数据处理系统就会发出指令;
(3)执行机构:负责实施数据处理系统发来的指令,发出警报,提醒司机刹车,如司机没有执行指令,执行机构将采取措施,比如关闭车窗、调整座椅位置、锁死方向盘、自动刹车等;
奔驰公司和沃尔沃公司在汽车防撞器方面走在世界前列。美国的《大众机械师》杂志介绍了戴姆勒•克莱斯勒公司汽车防撞器的研究情况。该防撞器结构主要是两个测距仪和一个影像系统,能够测出安全距离,如果发现车前有障碍物,计算机能够自动引发刹车装置。这个系统的特点是:
(1)能够自动测出前方障碍物的速度和距离;
(2)执行机构能够自动启动刹车装置,自动关闭车的侧窗、天窗,自动调整座椅位置。当乘客遭受撞击时,最大限度受到气囊的保护;
(3)能够感知车的行驶状态,如果传感器感到车在左右摇摆,或者感到车内的酒精浓度过高,它能够自动刹车或者自动锁死方向盘。
戴姆勒•克莱斯勒公司的实验结果显示,车速以每小时20英里(32.18公里/小时)的速度行驶,在距离障碍物40英尺(12.19米)时,司机仍在加速,但自动防撞器的执行机构自动刹车,车在距离障碍物1英寸(2.04厘米)的地方停下来,从而避免了撞车。
2002年7月5日的《参考消息》介绍了沃尔沃公司的智能技术。沃尔沃公司在轿车上加装了夜视仪,夜视仪能够显示前灯照射距离以外的物体,显示车的前照灯与车前障碍物的距离,提示司机刹车,但是没有介绍沃尔沃公司的防撞器能不能自动刹车,能不能自动关闭天窗。
戴姆勒•克莱斯勒公司以及沃尔沃公司的防撞器也有一些缺点:不能防止误操作,如你要超车,车的自动防撞器测出两车的间距小于安全距离,自动防撞器就要自动刹车。
我国的汽车厂商如长春一汽、上海大众、武汉二汽以及一些科研院所,如交通部科学研究所、武汉汽车研究所、清华大学汽车系、北京理工大学机械系也做了一些跟踪与探索,但没有实现产业化;国家计委、经贸委的产业计划以及科技部的计划都没有涉及此方面内容。但汽车自动防撞器技术已经引起了各方面重视,媒体积极介绍国外情况,政府官员以及科研人员积极跟踪国外发展状态。
值得一提的是,有一家民营企业,北京泰远汽车自动防撞器制造有限公司开发了具有自主知识产权的汽车自动防撞器,这个装置能够自动测出两车之间的距离,以及两车的相对速度,当两车距离小于安全距离时,它能够自动减速,自动刹车,这时尽管司机在加油,自动防撞器也会刹车,确保两车不相撞。它的优点是:
(1)造价低,适合中国情况;
(2)反应灵敏,车转弯时,防撞器能够测到防护栏并报警提示;
(3)视角大,防撞器能够感知与车宽范围内的物体,并自动判断;
(4)能够自动计算安全距离。根据不同的车速,系统会自动优化出最小安全距离数据。经实验证实,当车速在60-140公里/小时,汽车自动防撞器可以有效地工作;
(5)在车速比较低的时候,车的距离很近,防撞器能采取一些措施,避免频繁刹车;
(6)能够在人为的动作和防撞器之间有一个优先判断,如判断你要刹车,它就不再自动刹车。这是国际上没有报道的。
(7)在超车时,与前车距离很近时,防撞器发出信号,信号灯亮一下,给后面的车一个反应时间,如果车速为100公里/小时,1秒钟的时间约相当于27米的距离,有可能避免一次车祸。
比较而言,国内外的技术都有各自的优缺点。如德国的防撞器造价比较高,在车速比较低的时候能够自动刹车,30公里/小时能自动刹车,但100公里/小时能怎么样,150公里/小时怎么样,200公里/小时怎么样,尚没有报道。事实上,汽车行驶在高速公路上、车速比较高的时候,发生的车祸比较多。北京泰远自动防撞器在前方烟尘比较大的时候,会自动刹车。但它的缺点是,超车时,防撞器会自动点一下刹车,这虽然增加了行车的安全性能,但时间长了,会增加刹车片的磨损。
从世界角度看,各国汽车自动防撞器的科研水平相差无几,关键是谁能够走在世界前列,谁就会占据主导地位,在未来10-20年内在国际汽车市场独领风骚。这一点对国内的汽车产业有特别的意义。
在整体上说,我国的汽车生产厂家多,规模小,实力弱,创新能力差。现在汽车行业的整合重组,只是优化了结构,总体技术水平没有大的突破,整车水平我们比不过外国人。但下点功夫,我们可以在汽车自动防撞器方面超过外国人,这比在发动机、车身、尾气净化器方面超过外国人要容易些。
市场前景
汽车产业在发达国家国民经济构成中占据非常重要的位置,汽车自动防撞器市场前景巨大。全世界每年生产的汽车大概有9500万辆(1999年数据),现在大约超过1亿辆。如果每一辆车加上一个自动防撞器,自动防撞器价格以8000-15000元钱计算,则有8000―15000亿元的产值。加上配套服务体系,如生产电子原件、检测设备,原料与成品的运输、仓储、销售,可能创造相当多的就业机会。如果一个国家能够占领这个制高点,那么无论从创造税收也好,增加就业机会也好,提高汽车的市场竞争力也好,市场前景都不可低估。另一方面,考虑到因为安装汽车自动防撞器而减少了撞车事故的发生,减少了因撞车而产生的生命和财产损失,以及因撞车而导致的交通堵塞,交通运输效率降低,间接产生的效益巨大。
具体到我国来说,轿车行业依靠整合汽车市场,把几个小的厂家合并到大的厂家里面,这只是一个管理行为,在技术上没多大的提高。而在车上加汽车防撞器,实际上是在汽车的性能方面有了一个新的提高。我国轿车行业的缺陷在于,具有自主知识产权的东西太少。在汽车上加自动防撞器,在很大程度上会增加我们整个汽车行业的市场竞争力。所以说,无论从经济方面讲,还是从未来的汽车产业发展方向上讲,汽车自动防撞器都会给我国汽车行业的发展增加一个新亮点。
从另一方面讲,现在汽车公司召回已经出售的汽车已是司空见惯的事。2002年8月7日《北京晚报》报道丰田公司拟召回15万辆2001年至2002年产的丰田 H ighlander多功能旅行车,原因是该车与它车在高速正面碰撞时,燃油喷嘴会发生漏油。粗略估计,如果一辆车损失5-10万元,丰田公司将损失75-150亿人民币。如果在这些车辆上加装自动防撞器,从根本上防止正面撞车,这些问题将迎刃而解。
目前我国的轿车行业仍以仿制为主。下一步要走自主开发的道路。在自主开发过程中,不可避免地会走发达国家汽车厂家走过的老路―――新上市的“问题车”将大批被召回,其中很大一部分可能与车的防撞击性能有关。如果在新车上市之前,加装自动防撞器,提高汽车的自动防撞性能,将会在很大程度上避免从市场上召回“问题车”,减少由此可能造成的损失。
能不能形成一个产业
汽车防撞器能不能形成一个产业取决于以下几个方面:
(1)技术方面尽快建立汽车自动防撞器的国家标准。没有国家标准,就会产生一个问题,在事故发生之后,难以判断是汽车自动防撞器、汽车本身设计的问题,还是驾驶员的原因造成的。特别要强调的是,目前世界上尚没有汽车自动防撞器的标准,谁先建立标准,谁就有可能成为世界标准。
(2)协调好汽车防撞器生产厂家与汽车生产厂家的关系。现在汽车防撞器生产厂家走的路子,是由经销商将防撞器加装到车上。但加装自动防撞器之后,汽车生产厂商原来对汽车的承诺还会不会继续生效。如果汽车生产厂家不承诺,用户就不敢装自动防撞器。最好的方法,是汽车在出厂前加装汽车自动防撞器。发生事故,由自动防撞器的生产厂家和汽车生产厂家协调分担责任。这需要协调好汽车防撞器生产厂家与汽车生产厂家之间的利益分配以及技术衔接等关系。
(3)协调好与车辆交通有关的管理部门之间的关系。首要的问题是,公安部、交通部的监管部门能不能允许加装汽车自动防撞器。实际上,加装安全带、防撞气囊都经历了一个很长的过程。我们写这篇文章,并不是说马上强制加装防撞器。而是希望公安、交通等有关部门能够对这个产业予以重视,能够允许一部分城市车辆搞加装防撞器的试点,在试点基础上拿出数据。也希望国家计委、国家经贸委对此产业予以重视,投入适量资金。这个产业仅靠一个民营企业来承担风险是不现实的,不利于此技术的高速、大规模产业化。
(4)培养后备力量。从北京泰远汽车自动防撞器制造有限公司来看,大部分是一些退休专家发挥余热来搞。一个产业的发展,必须有一批年轻人跟上来。这批年轻人从哪里来?要从学校里培养,高校的汽车系需要加开一些汽车防撞器的课程。建议教育部、科技部投入适当资金,培养汽车防撞器方面的人才,加强汽车防撞器方面的科研攻关。
(5)对已经具备一定实力的民营企业予以支持。据了解,泰远汽车自动防撞器制造有限公司已经在北京、苏州、南京、山东建了几个分部,加装汽车自动防撞器的车辆已经运行了两年。建议国家给予适当的资金支持,并在税收、土地适用等方面给予优惠。同时建议外经贸部对这个产业给予重视,促使我国的汽车自动防撞器适时走入国际市场。
责编:水晶石