全面指南介绍现代汽车安全功能,解释其作用和对全球驾驶员的重要性。了解这些创新如何保护您和您所爱的人。
了解汽车安全功能:全球视野
在当今互联互通的世界中,追求更安全的道路是一个共同的目标。随着汽车技术以前所未有的速度发展,旨在保护驾驶员、乘客和行人的创新也在不断涌现。了解可用的众多汽车安全功能对于做出明智的购买决定以及最大限度地提高道路上的个人安全至关重要,无论您的地理位置或驾驶经验如何。本综合指南深入探讨了汽车安全领域,探索了基础的被动安全系统和塑造交通运输未来的尖端主动安全技术。
汽车安全的发展
几十年来,汽车安全的理念经历了巨大的转变。早期的汽车在乘员保护方面提供的保护很少。20世纪中期,层压挡风玻璃和软垫仪表盘等功能的引入标志着最初的步骤。然而,正是安全带的广泛应用以及监管机构强制执行的严格测试,真正彻底改变了道路安全。如今,汽车本身就是精密的装置,配备了复杂的系统阵列,协同工作以防止事故发生并减轻伤害。
从全球角度来看,虽然安全的核心原则保持不变,但某些技术的实施和采用率可能因经济因素、监管框架和区域消费者偏好而异。尽管如此,总的趋势是朝着越来越复杂和全面的安全解决方案发展,旨在创造一个道路零死亡的世界。
被动安全功能:在碰撞中保护您
被动安全功能旨在在碰撞期间保护乘员。它们不能防止事故发生,但如果发生碰撞,它们可以显着降低伤害的严重程度。这些是汽车安全的基本要素,几乎存在于所有现代车辆中。
安全带:救生发明
三点式安全带是沃尔沃的尼尔斯·博林于1959年完善的设计,可以说是有史以来为车辆发明的最重要的安全装置。它的作用是:
- 约束乘员:防止他们在发生碰撞时被弹出车外。
- 分配力量:将冲击力分散到身体最强壮的部位(骨盆和胸部)。
- 降低冲击速度:以与车辆相同的速度减慢乘员的速度。
现代安全带通常包含预紧器,可在发生碰撞时立即收紧安全带以消除松弛,以及限力器,用于控制施加在乘员胸部的力,从而降低肋骨受伤的风险。大多数国家/地区都强制使用安全带,其有效性是不可否认的,大大减少了死亡人数和重伤人数。
安全气囊:缓冲卫士
安全气囊是辅助约束系统 (SRS),旨在在受到撞击时迅速充气,在乘员和车辆内部之间提供缓冲屏障。最常见的类型包括:
- 正面安全气囊:从方向盘和仪表板部署,以在正面碰撞中保护驾驶员和前排乘客。
- 侧面安全气囊:位于座椅支撑或车门面板中,用于在侧面撞击中保护躯干和骨盆。
- 帘式安全气囊:从车顶线部署,以在侧面撞击和翻车中保护头部和颈部。
- 膝部安全气囊:位于仪表板下方,以保护驾驶员的膝盖免受方向盘柱的撞击。
先进的安全气囊系统可以检测碰撞的严重程度和乘员的位置,从而相应地调整展开力。例如,较轻的乘员或位置不佳的乘员可能会触发较小的展开力,以防止二次伤害。
车辆结构:安全的气囊区
汽车底盘的设计是关键的被动安全功能。现代汽车的设计是:
- 吸能区:这些是位于车辆前部和后部的特殊区域,设计用于变形和吸收撞击能量。通过弯曲,它们可以消散动能,从而降低传递到乘客舱的力。
- 安全笼:乘客舱的设计非常坚固,充当保护笼。这有助于在碰撞过程中保持其形状,防止侵入乘员占据的空间。
- 加强柱:A 柱、B 柱和 C 柱(挡风玻璃、车门和后窗的结构支撑)通常得到加强,以提高对侧面撞击和翻车的抵抗力。
有效使用这些结构元件至关重要,材料科学的进步(例如使用高强度钢合金)显着提高了它们的保护能力。
头枕和颈部保护
头枕在正确调整后,旨在限制头部在追尾碰撞时的向上和向前运动,从而降低颈部扭伤的风险。一些车辆配备了主动头枕,这些头枕在碰撞时向前和向上移动,以更好地支撑头部和颈部。
主动安全功能:在事故发生前防止事故发生
主动安全功能通常被称为高级驾驶员辅助系统 (ADAS),旨在帮助驾驶员完全避免事故。它们使用传感器、摄像头、雷达和复杂的软件来监控车辆周围环境,并提供警告或干预以防止碰撞。
防抱死制动系统 (ABS)
ABS 可防止车轮在紧急制动时抱死。当车轮锁定时,它会失去牵引力,车辆会失控打滑。ABS 快速脉冲制动器,即使在紧急制动情况下,也能让驾驶员保持转向控制。这在湿滑路面(如潮湿的道路或冰面)上尤为重要,这些路面在许多全球气候中很常见。
工作原理:传感器监测每个车轮的旋转。如果一个车轮即将锁死,该系统会暂时释放该车轮的制动压力,然后重新施加。此循环每秒重复多次。
电子稳定控制系统 (ESC) / 电子稳定程序 (ESP)
ESC 是一个重要的安全系统,可帮助驾驶员在极端的转向操作或低牵引力条件下保持对车辆的控制。它通过检测和减少打滑来实现这一目的。
工作原理:ESC 使用传感器监测方向盘角度、车辆偏航率(汽车绕其垂直轴旋转的程度)和各个车轮的速度。如果系统检测到失控 - 例如,汽车开始转向过度(向外打滑)或转向不足(直冲前行) - 它可以选择性地对各个车轮施加制动和/或降低发动机功率,以帮助驾驶员重新获得控制。包括欧盟、美国、加拿大、澳大利亚和许多亚洲国家/地区在内的许多国家/地区现在都强制要求在新车中使用 ESC。
牵引力控制系统 (TCS)
TCS 旨在防止加速时车轮空转。如果系统检测到一个或多个车轮的转速快于其他车轮,它可以降低发动机功率或对空转的车轮施加制动,以重新获得牵引力。这在从静止状态在湿滑路面上起步时特别有用。
制动辅助 (BA) / 紧急制动辅助 (EBA)
制动辅助系统旨在识别紧急制动情况,并自动施加最大制动力,即使驾驶员没有用力踩制动踏板。研究表明,许多驾驶员在恐慌情况下没有施加足够的制动力,而 BA 系统可以显着缩短制动距离。
工作原理:这些系统检测制动踏板压力的快速增加和/或突然的转向输入,从而推断出紧急情况。然后,它们将液压制动压力提高到最大水平。
前向碰撞警告 (FCW) / 防撞系统 (CAS)
FCW 系统使用雷达、激光雷达或摄像头来检测汽车前方的车辆或其他障碍物。如果即将发生潜在碰撞,该系统将警告驾驶员,通常通过声音警报、仪表板上的视觉提示或触觉反馈(例如方向盘振动)。
防撞系统 (CAS) 更进一步,如果驾驶员没有对警告做出反应,则会自动施加制动。这些系统可以显着降低正面碰撞的严重程度,甚至完全防止碰撞,尤其是在较低的速度下。
自动紧急制动 (AEB)
AEB 是 CAS 的一种高级形式,可自动施加制动以避免或减轻碰撞。它变得越来越普遍,并且是全球安全组织关注的焦点。
AEB 系统通常与以下功能结合使用:
- 行人检测:使用摄像头和复杂的图像识别,这些系统可以识别行人,并在检测到即将发生的碰撞时施加制动。这对于城市环境和行人流量大的区域至关重要,这在许多全球城市中很常见。
- 骑车人检测:类似于行人检测,此功能可识别骑车人并帮助防止与之发生碰撞。
AEB 在减少城市事故和保护道路弱势群体方面的有效性已促使许多国家和地区(例如欧洲和澳大利亚)考虑或实施对该技术的强制要求。
车道偏离警告 (LDW) 和车道保持辅助 (LKA)
这些系统旨在帮助驾驶员保持在车道内,这是事故的常见原因,尤其与疲劳相关的事故。
- 车道偏离警告 (LDW):使用摄像头监控车道标记。如果车辆在未激活转向信号的情况下开始偏离车道,系统将提醒驾驶员(例如,通过声音提示或方向盘振动)。
- 车道保持辅助 (LKA):在 LDW 的基础上,如果检测到无意偏离,则提供轻微的校正转向输入,将车辆推回车道。
虽然 LKA 可能是很大的帮助,但重要的是驾驶员要保持参与和控制,因为这些系统并非万无一失,并且会受到道路状况或磨损的车道标记的影响。
盲点监测 (BSM) / 盲点检测 (BSD)
BSM 系统使用安装在车辆后部的传感器(通常是雷达)来检测驾驶员盲点中的车辆。当在盲点中检测到车辆时,相应的后视镜中会亮起警告灯。如果驾驶员在盲点中有车辆时激活转向信号,警告灯通常会闪烁,通常伴随声音警报。
此功能对于安全变道至关重要,尤其是在全球各国常见的多车道高速公路上。
后方交叉交通警报 (RCTA)
RCTA 系统在从停车位或车道倒车时特别有用。倒车时,传感器会检测来自任一侧的接近车辆或行人。如果检测到物体,系统会通过视觉和/或声音警告提醒驾驶员。一些系统还可以自动施加制动以防止碰撞。
自适应巡航控制 (ACC)
ACC 是一种高级巡航控制系统,可自动调节车辆的速度,以与前方车辆保持安全距离。使用雷达或摄像头传感器,它可以:
- 保持设定速度:与传统的巡航控制一样。
- 调整速度:当前方车辆减速时减速。
- 恢复速度:当前方车辆驶离时,加速回到设定速度。
一些高级 ACC 系统(通常称为停车起步 ACC)甚至可以在交通拥堵时将车辆完全停止,然后自动恢复行驶。
驾驶员疲劳检测/困倦警报
这些系统监控驾驶员行为,例如转向输入和眼球运动(通过摄像头),以检测疲劳或困倦的迹象。如果检测到,系统将提醒驾驶员休息,通常带有声音警告和仪表板上的消息。这是长途驾驶员以及减轻因驾驶员无能引起的事故的关键功能。
交通标志识别 (TSR)
使用前置摄像头,TSR 系统可以读取交通标志,例如限速、禁止超车区和停车标志,并在仪表盘或抬头显示器上向驾驶员显示此信息。这有助于驾驶员了解道路规则,尤其是在不熟悉的区域或标志被遮挡时。
安全评级和组织的作用
世界各地的一些独立组织会对车辆进行严格的安全测试,并提供安全评级。这些评级对于希望了解车辆安全性能的消费者来说非常宝贵。
- Euro NCAP(欧洲新车评估计划):在欧洲及其他地区广受尊重,它在四个关键领域对车辆进行测试:成人乘员保护、儿童乘员保护、弱势道路使用者保护(行人和骑车人)和安全辅助技术。
- NHTSA(美国国家公路交通安全管理局):NHTSA 的新车评估计划 (NCAP) 是美国车辆安全的主要监管机构,提供碰撞安全性和安全功能的星级评级。
- IIHS(公路安全保险协会):美国的一个独立的非营利组织,进行广泛的碰撞测试并评估主动安全功能。他们的“顶级安全选择”和“顶级安全选择+”奖项备受推崇。
- ANCAP(澳大利亚新车评估计划):服务于澳大利亚和新西兰,测试方法类似于 Euro NCAP。
在全球购买车辆时,建议查看相关区域组织的安全评级。这些组织通常会在标准化测试中突出特定安全功能的性能,为消费者提供明确的基准。
将安全融入您的驾驶习惯
虽然先进的安全功能非常有益,但它们旨在补充而非取代负责任的驾驶。以下是一些可操作的见解:
- 了解您车辆的功能:花时间了解您的汽车配备了哪些安全系统以及它们如何运行。请参阅您的车主手册。
- 保持适当的意识:始终注意周围环境、其他车辆和道路上的弱势群体。主动安全系统是辅助工具,而不是自动驾驶员(除非专门设计为如此)。
- 正确调整安全带和约束装置:确保所有乘员(尤其是儿童)都正确系好。儿童约束系统(儿童座椅)对于年轻乘客至关重要。
- 定期维护:通过遵守定期的维护计划,确保您的车辆安全系统正常运行。定期检查轮胎压力、制动性能和照明。
- 防御性驾驶:预测潜在危险,保持安全的跟车距离,避免分心(手机、车载信息娱乐系统)。
- 适应条件:根据天气和道路状况调整您的驾驶速度和方式。安全系统可能会受到极端条件的影响。
汽车安全的未来
汽车行业继续突破安全的界限。我们看到以下方面的快速进展:
- 互联性 (V2X):车辆到车辆 (V2V) 和车辆到基础设施 (V2I) 通信将允许汽车相互“对话”并与道路基础设施“对话”,从而提前发出危险、交通状况和潜在碰撞风险的警告。
- 人工智能和机器学习:这些技术正在增强 ADAS 的性能,使系统能够更好地解释复杂的情况并做出更明智的决策。
- 先进的传感器技术:激光雷达、雷达和摄像头分辨率和处理能力的改进将带来对周围环境更准确和可靠的检测。
- 驾驶员监控系统:更复杂的系统将更好地跟踪驾驶员的注意力和驾驶准备情况。
汽车领域和监管机构的许多人的最终目标是朝着一个道路死亡人数显着减少,并最终消除的未来迈进——通常被称为“零愿景”。
结论
了解现代车辆中复杂的被动和主动安全功能阵列不再是可选的;这对于全球每位驾驶员来说都是必不可少的。从基本的安全带和安全气囊到 AEB 和 LKA 等高级系统,这些技术是数十年来创新和全球致力于让我们的道路更安全的结果。通过了解这些功能并负责任地驾驶,我们都可以为我们自己、我们所爱的人以及我们共享道路的社区带来更安全的旅程。