汽車高科技安全功能簡史
高級駕駛輔助系統是當今車輛的最大賣點之一。
我們可能認為理所當然的一些安全功能,例如安全帶和防抱死制動系統。
下面介紹了市場上最常見的高科技安全功能及其工作原理。
在過去的幾十年裡,我們汽車中可用的技術突飛猛進。同時具有藍牙電話通話功能;以及與移動設備的無縫集成以允許音樂流和導航是任何車輛中非常酷的功能,我想大多數人都會同意:一些最重要的進步與駕駛員和乘客的安全有關。安全功能幾乎與駕駛本身一樣古老,最基本的安全功能在駕駛普及後不久就出現了。
例如,Duesenberg 於 1922 年推出的四輪液壓制動系統取代了機械制動器,可被視為首批主要的汽車安全創新之一。
ADAS 技術的黎明
前方碰撞警告自動緊急制動
盲點警告
自適應巡航控制
備份&環視攝像頭
車道偏離警告車道保持輔助
未來的考慮
ADAS 技術的黎明
讓我們快進近 100 年——今天的汽車配備了一系列安全功能。雖然我們中的一些人對新車需要係安全帶和安全氣囊之前的時代記憶猶新,但與當今車型中推出的功能相比,這些功能已經過時了。最新的安全措施在很大程度上依賴於先進的電子設備、計算機控制、雷達和攝像頭。在過去的十年中,我們已經看到高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 的數量出現瞭如此大的增長,以至於
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這些系統的標準化名稱,因為製造商目前對執行相同功能的特性使用不同的術語。
那麼,我們是如何到達這裡的呢?要了解其中一些高級安全功能是如何成為標準的,讓我們來探索一些最受歡迎的功能的歷史。
1970年,第一代防抱死制動系統由梅賽德斯-奔馳和TELDIX共同開發。 1978 年 8 月,梅賽德斯-奔馳在 Untertürkheim 向媒體展示了與博世合作開發的下一代 ABS 系統。在賽道上,裝有 ABS 的測試車在剎車時仍能通過彎道。沒有 ABS 的測試車很容易偏離路線,尤其是在剎車太突然的情況下。照片:戴姆勒股份公司。
前方碰撞警告自動緊急制動
據我們在 AAA 的朋友稱,這是目前提供的最普遍的 ADAS 技術,約 30% 的 2018 年款車輛成為標準配置。這不難相信,因為這些功能出現在許多現代汽車廣告中:將分心的青少年司機從擋泥板彎道中拯救出來,或者當一輛卡車意外地停在開車送孩子去足球練習的媽媽面前時接管。
這些安全功能依賴於使用雷達來提醒駕駛員即將發生碰撞或採取措施自動制動車輛。凱迪拉克在 20 世紀 50 年代後期嘗試了一個非常原始的碰撞警告系統版本,但由於製造成本高,最終被廢棄了。直到 1995 年,我們才再次看到這些系統,當時加利福尼亞的一群工程師推出了基於雷達的技術,並於次年在北美國際汽車展上展出。
然而,這項技術仍用了將近 20 年才成為主流,但一些早期採用自動制動系統的是本田(在日本市場上的 Inspire)在 2003 年推出了 CMBS(碰撞緩解制動系統),以及梅賽德斯-奔馳也在 2003 年在其 S 級車型上配備了“Pre-Safe”制動輔助傳感器。
雖然我們希望永遠不需要它,但這個功能不會消失。 2016 年,美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 和公路安全保險協會 (IIHS) 宣布,到 2022 年,99% 的美國新車都將配備緊急制動功能。
Infiniti 的預測性前方碰撞警告系統可監控前方車輛和前方車輛;這意味著系統可以有效地看到前方兩輛車。如果檢測到其他車輛有任何突然或意外的動作,則會發出聲音和視覺提示。照片:英菲尼迪汽車有限公司
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盲點警告
鏡子可以被認為是最初的盲點監視器,已經存在了 100 多年。最初,汽車中的第一個後視鏡是在車內的,它提供了相當清晰的後方視野,但對觀察兩側或相鄰車道的情況幾乎沒有幫助。隨著 1950 年代和 60 年代美國高速公路系統的擴展,外部後視鏡(有時簡稱為“側鏡”)變得越來越受歡迎。但是側視鏡仍然存在危險的“盲點”,這是在州際公路上變道時的一個特殊問題。
這最終導致了盲點監控和警告系統的創建。近年來,越來越多的技術解決方案變得普遍,並且具有多種功能。雖然這不是在改變車道之前停止觀察周圍環境的藉口,但這些系統依靠聲納或攝像頭在物體或另一輛車進入盲點時發出警報。這可以通過警告燈、噪音或振動來完成,具體取決於車輛。一些更先進的系統甚至包括“交叉路口警報”,當車輛或人員從駕駛員視線之外接近時發出警告,例如,當他或她正在倒車時。
盲點監控於 2005 年首次出現在沃爾沃 S80 中,如今許多車輛都配備了它的變體,其中一些比其他車輛更先進。例如,英菲尼迪推出了一種“盲點干預”系統,如果有人在您的盲點內,該系統實際上會施加製動以引導您的汽車遠離變道。
沃爾沃的城市安全技術可以檢測其他車輛、行人、騎自行車的人以及駝鹿和鹿等大型動物,並可以進行自動制動以減輕迎面而來的碰撞。 City Safety 還將避免或減輕與十字路口迎面而來的車輛的碰撞。照片:沃爾沃汽車美國有限公司。
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自適應巡航控制
這可以被視為前方碰撞警告系統的配套功能,現代汽車很可能會配備這兩種產品。在車輛前部使用相同的雷達或激光傳感器技術,ACC 通過控製油門和製動器來保持您的汽車與前車之間的設定距離,超越了傳統的巡航控制。
一些早期版本的自適應巡航控制系統於 1990 年代由三菱公司在日本推出,依靠激光技術通過踩油門踏板和變速箱降檔來評估距離和管理車速,而不是踩剎車。雷達輔助系統於 1999 年起飛,當時梅賽德斯-奔馳在 S 級和 CL 級車型上引入了該功能。該技術從那裡開始成熟,並開始與防撞系統集成。如果您是巡航控制的粉絲(我也是!),您就會明白 ACC 如何讓您在高速公路上行駛,並且在交通起伏時根本不踩剎車或加速器。
當然,您仍然需要保持警惕,但這可以增加駕駛員的整體舒適度。
這些安全功能雖然不是完全自主的,但卻是智能汽車的關鍵組成部分。事實上,配備 ACC 的車輛可被視為“1 級自動駕駛”,因為它可以為駕駛員提供幫助,但無法自行駕駛或評估其他道路因素,例如交通信號燈。如今,大多數製造商的產品陣容中都包含 ACC 的一些變體。例如,如果您在走走停停的交通中,有些汽車甚至能夠完全停下來然後繼續行駛,例如 BMW。
凱迪拉克的 Super Cruise 功能(在 CT6 中可見)利用了駕駛員注意力系統和 LiDAR 地圖數據。這些系統被添加到 CT6 中已有的攝像頭和雷達傳感器網絡中。 Super Cruise 可以在特定的最佳條件下自動轉向、制動並保持車輛在高速公路上的位置。照片:凱迪拉克。
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備份&環視攝像頭
現在大多數司機都熟悉倒車攝像頭。它們是許多不同車輛的標準配置,也是受歡迎的售後附加組件。它們之所以成為可能,是因為在車輛後部安裝了一個小型攝像機,該攝像機有線連接以傳輸倒車時汽車後方的實時鏡頭。視頻要么投射在現有的儀錶盤屏幕上,要么投射在後視鏡中,讓駕駛員更全面地了解車輛後方可能存在的任何障礙物。大多數還配備了雷達接近傳感器,當車輛太靠近任何東西時會發出警告聲。
1991 年,Toyota Soarer Limited 首次在量產車輛中引入倒車攝像頭。這些產品僅在日本有售,並於 1997 年停產。2000 年,當英菲尼迪在紐約國際車展上推出後視監視器作為 Q45 轎車的可用功能時,它們又捲土重來。英菲尼迪還在 2007 年率先推出了更全面的攝像頭系統“環視監視器”,該系統使用四個攝像頭為駕駛員提供車輛的鳥瞰圖。
憑藉寬 D 柱和高臀部的 SUV 在市場上佔據主導地位,這給倒車帶來了視覺挑戰。任何車輛的倒車碰撞都可能特別危險,因此這些攝像頭的安全優勢已被大多數製造商廣泛採用也就不足為奇了。在積極開展消費者安全運動之後,美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 於 2014 年宣布了一項計劃,要求 2018 年 5 月之後在美國銷售的所有汽車都安裝倒車攝像頭。
Trailer Reverse Guidance 是 2020 Ford Super Duty 的一項新功能,可顯示拖車角度和方向,並提供轉向建議以協助駕駛員倒車。該系統適用於所有拖車類型,包括第五輪和鵝頸應用。照片:福特汽車公司。
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車道偏離警告車道保持輔助
顧名思義,這些系統的目的是防止駕駛員無意中轉向另一條車道。它們專為高速公路和其他具有清晰車道標記的高容量道路而設計。安裝在車輛前部的攝像頭實時記錄道路,邊緣檢測軟件確定汽車是否在線路內。
與前方碰撞警告/預防系統類似,不同的製造商提供不同級別的主動或被動警報。偏離警告系統會發出聲音或振動,提醒司機他們可能會偏離車道;如果駕駛員不採取行動,輔助系統能夠做出反應並將車輛轉回正確的車道。後者經常與自適應巡航控製配對,可以被視為半自主功能。
車道偏離警告系統於 2000 年首次在歐洲的商用卡車上首次亮相。2001 年和 2002 年,它們開始出現在日本的乘用車上,包括 Nissan Cima 和 Toyota Caldina。這些警告系統直到 2004 年才出現在北美,當時它們出現在兩款英菲尼迪車型上:FX 和 M。豐田在那一年迅速跟進,為其 Crown Majesta 增加了車道保持輔助功能。
在接下來的十年中,這些功能變得更加主流。然而,他們並沒有擺脫爭議。 2017 年,IIHS 表示擔心,依靠這些系統和其他類似的安全功能(包括前方碰撞警告和自適應巡航控制),駕駛員會在駕駛時變得不那麼警惕。
1959 年,沃爾沃工程師尼爾斯·博林 (Nils Bohlin) 展示三點式安全帶。據估計,自那時起,沃爾沃汽車公司放棄其專利權已挽救了超過 100 萬人的生命。照片:沃爾沃汽車公司。
未來的考慮
您可能會說,隨著 1966 年《機動車安全法》的通過,汽車行業在安全方面得到了快速啟動。起初,大部分重點都放在防止事故發生時受傷(安全帶、帶襯墊的儀表板、可折疊轉向柱、安全氣囊等)。隨著這些被動安全系統達到飽和,並且隨著技術的發展,汽車製造商、政府機構和安全倡導者將他們的注意力重新轉向主動安全,即首先避免事故。
最近十年證明,汽車行業在安全技術方面正在經歷一場變革。基於消費者的需求和廣泛採用,可以肯定地說駕駛員輔助系統將繼續存在。由於當今最年輕的司機不記得係安全帶之前的時代,下一代在談到前方碰撞警告系統時會表達同樣的情緒嗎?
像大多數行業一樣,我會拭目以待。
Richard Reina 是 CARiD.com 的產品培訓總監。他喜歡修理和駕駛舊車,尤其喜歡意大利的一切。理查德還熱愛音樂,是甲殼蟲樂隊的忠實粉絲。
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