高博麟

汽車安全

我們通常定義汽車碰撞過(guò)程中有三個(gè)要素：人、車、路。那么按照碰撞發(fā)生的時(shí)間順序，我們定義了汽車碰撞前、碰撞中和碰撞后三個(gè)時(shí)間段。我們要做好這三個(gè)要素在三個(gè)時(shí)間段上的安全工作，才能叫做好了汽車安全。比如，對(duì)于人，在碰撞前，做好交規(guī)教育、駕校培訓(xùn)，就能大大降低交通事故的發(fā)生率；在碰撞中，具有良好的自我保護(hù)意識(shí)，就能大大降低事故的傷亡率；在碰撞后，具有良好的緊急救護(hù)知識(shí)，就能大大降低事故的死亡率。對(duì)于車，在碰撞前，做好主動(dòng)安全技術(shù)，裝備大量可靠的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)，這些都能大大降低汽車事故的發(fā)生率；碰撞中，好的汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)、好的安全帶和氣囊匹配，專業(yè)術(shù)語(yǔ)是約束系統(tǒng)匹配；碰撞發(fā)生后，汽車能夠自動(dòng)撥打緊急呼叫電話，汽車具有避免多次碰撞功能，具備這樣一些功能，也同樣能夠大大降低事故的傷亡率。對(duì)于道路，良好的交通控制、道路設(shè)計(jì)，能夠有效避免事故的發(fā)生；良好的緩沖設(shè)計(jì)，能夠很好的降低車輛發(fā)生碰撞時(shí)的傷亡程度；道路附近良好的緊急救援設(shè)施，也能大大提高事故發(fā)生后人員的存活幾率。

那么做好這九個(gè)方面的工作，才算是做好了汽車安全，而這個(gè)3x3的矩陣，即霍頓矩陣。

汽車事故如果從時(shí)間上劃分為碰撞前、碰撞中和碰撞后，那么具體到我們自家汽車上究竟需要裝備哪些安全系統(tǒng)，又分別都在什么時(shí)間段起作用呢？

首先，在碰撞前我們細(xì)分為三個(gè)階段：

普通駕駛階段、危險(xiǎn)駕駛階段和即將碰撞階段。

在普通駕駛階段，也就是我們沒(méi)有遇到任何危險(xiǎn)的駕駛階段，這個(gè)時(shí)候的安全設(shè)備以舒適類、預(yù)警提醒類的系統(tǒng)為主，比如我們最常提到的自適應(yīng)巡航功能、自動(dòng)前大燈功能、盲區(qū)檢測(cè)提醒功能、胎壓檢測(cè)功能等等。危險(xiǎn)駕駛階段，這個(gè)階段代表車輛遇到了危險(xiǎn)的行駛工況，但如果及時(shí)地采取了正確的措施，也是可以避免碰撞的，因此這個(gè)階段的安全系統(tǒng)就比較重要了，比如前方碰撞預(yù)警功能、自動(dòng)緊急剎車功能、車道偏離預(yù)警功能、車道保持功能、甚至現(xiàn)在我們汽車上已經(jīng)大量普及的ESC、ABS、TCS功能，都是屬于在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)起作用的安全系統(tǒng)。即將碰撞階段，換言之，這次碰撞已經(jīng)在所難免的了，而安全系統(tǒng)要做的工作，一個(gè)是在碰撞前的最后一刻，盡可能多地降低這次碰撞的劇烈程度，以便降低人員和車輛的損失，另一個(gè)是在碰撞前的最后一刻，把車上人員尤其是前排人員，調(diào)整到最安全的姿態(tài)或者狀態(tài)，以便碰撞過(guò)程中，車上人員的傷亡情況是最小的，比如自動(dòng)緊急剎車功能在這個(gè)階段仍然會(huì)起作用，以及主動(dòng)式安全帶功能。接下來(lái)就是碰撞接觸階段，我們最常見(jiàn)到的是安全帶和安全氣囊，除此之外，還有一個(gè)安全系統(tǒng)也很有用，但不是為了保護(hù)車上人員，而是為了保護(hù)撞到車上的行人的，它叫主動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)罩。再往后的一個(gè)階段是碰撞后階段，這個(gè)時(shí)候有些車上有自動(dòng)撥打急救電話的功能，就變得十分有用，因?yàn)楫?dāng)發(fā)生劇烈碰撞甚至翻車以后，車上人員通常已經(jīng)難以獨(dú)立、及時(shí)地?fù)艽蚣本入娫拰で缶仍恕?/p>

汽車安全的“黑科技”

首先，安全帶。汽車安全帶，是迄今為止汽車安全領(lǐng)域最偉大的發(fā)明。最早的安全帶大概出現(xiàn)在1885年，那時(shí)安全帶還不是用來(lái)保護(hù)汽車上的乘員的，是用來(lái)保護(hù)經(jīng)常需要在高處工作的人員的，比如消防員、畫(huà)家等等。我們平常開(kāi)車使用的安全帶，學(xué)名是“三點(diǎn)式安全帶”，因?yàn)椴粌H有三點(diǎn)式安全帶，賽車比賽時(shí)還有四點(diǎn)式安全帶、六點(diǎn)式安全帶等等。這種三點(diǎn)式安全帶，是在1955年的時(shí)候被發(fā)明出來(lái)。通常情況下，交通事故中促使人受傷甚至喪命的不是汽車的速度，而是速度的變化率，即加速度。瞬間過(guò)大的加速度，才是我們身體撞擊車內(nèi)結(jié)構(gòu)受到傷害的根源所在。因此，請(qǐng)大家一定記住，不論多少車速，只要你們把車開(kāi)動(dòng)起來(lái)，就請(qǐng)系好安全帶。因?yàn)樵俚偷能囁?，都有可能因?yàn)榕鲎捕a(chǎn)生巨大的加速度。安全帶的另一個(gè)重要功能，是確保你不會(huì)被甩離汽車。

其次，安全氣囊。如果想使你的汽車上的安全氣囊能夠很好的保護(hù)你的話，請(qǐng)先系上安全帶。汽車的安全氣囊，其實(shí)它是一個(gè)滿是窟窿眼的氣袋，這個(gè)氣袋充氣到最大后，就會(huì)迅速通過(guò)那些窟窿眼把里面的氣體散掉，以確保對(duì)我們的緩沖最好，傷害最小。我們的汽車安全工程師在設(shè)計(jì)這一個(gè)精妙配合的匹配效果時(shí)，始終是在你系著安全帶的這個(gè)假設(shè)前提下的。所以，如果你沒(méi)有系安全帶的習(xí)慣，那么安全氣囊對(duì)你來(lái)說(shuō)，就會(huì)成為一個(gè)額外的威脅，很多人覺(jué)得氣囊，聽(tīng)起來(lái)就柔柔軟軟的，肯定像一個(gè)高級(jí)抱枕一樣舒服。但是，安全氣囊打開(kāi)瞬間的速度可以輕松達(dá)到300公里/小時(shí)，打在你臉上，應(yīng)該不會(huì)比一記金腰帶拳王的后手“重拳”輕。（圖1）

如果安全氣囊在合適的時(shí)間被打開(kāi)的話，一個(gè)下落的西瓜可以被很好的緩沖和保護(hù)下來(lái)，但是當(dāng)它在一個(gè)不合適的時(shí)機(jī)被打開(kāi)的話，后果簡(jiǎn)直太血腥了。而這個(gè)合適的時(shí)機(jī)是怎么設(shè)計(jì)出來(lái)的？必須再次強(qiáng)調(diào)，是在假設(shè)你系了安全帶這個(gè)前提下設(shè)計(jì)出來(lái)的。所以，請(qǐng)務(wù)必系好安全帶！

上述這些技術(shù)都屬于日常生活中我們能見(jiàn)到的被動(dòng)安全技術(shù)。主動(dòng)安全的技術(shù)，比如最重要的ESC或者ESP，汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，它能幫我們把車輛控制在一個(gè)相對(duì)安全的行駛狀態(tài)下，不至于因?yàn)槎旎蛘哂晏斓孛鏉窕?、操作失誤等原因，造成車輛失控、甩尾或者翻車。

如果我們的汽車上安裝有自動(dòng)緊急剎車的系統(tǒng)，裝有這套系統(tǒng)汽車有向前照射的雷達(dá)或者攝像頭，能夠識(shí)別汽車前方一定距離內(nèi)的障礙物，并在駕駛員完全沒(méi)有踩剎車的時(shí)候，自動(dòng)完成剎車避撞的動(dòng)作（圖2）。對(duì)于目前開(kāi)車時(shí)的手機(jī)一族來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直太重要了。一輛車如果以72kph在行駛，可能有人認(rèn)為這并沒(méi)有多快，車速表最大能到240kph，72kph就意味著你每秒鐘跑過(guò)了20m的距離，或者你低頭看一眼手機(jī)再回過(guò)神來(lái)看前方的路面，需要多長(zhǎng)時(shí)間？至少需要1秒，如果再加上解鎖、打開(kāi)微信等這一些動(dòng)作，恐怕2秒都不夠，2秒40m的距離。大家可以測(cè)量一下40m的距離，40m外一個(gè)人，對(duì)你來(lái)說(shuō)挺遠(yuǎn)的，但是當(dāng)你開(kāi)車時(shí)，看一眼手機(jī)再回過(guò)神來(lái)的時(shí)候，它就已經(jīng)在你車后面了。這是很可怕的一件事情。請(qǐng)大家千萬(wàn)注意。

還有一類主動(dòng)安全系統(tǒng)，它不識(shí)別車輛前方有什么障礙物，但是它能識(shí)別車輛左右兩邊的車道線在哪里，還能幫你把汽車保持在這個(gè)車道里行駛，或者叫做車道保持系統(tǒng)。這有什么好處？經(jīng)常開(kāi)長(zhǎng)途汽車的駕駛員可能更有體會(huì)，開(kāi)車開(kāi)久了犯困是很常見(jiàn)的事情，疲勞駕駛最容易出現(xiàn)的問(wèn)題就是，汽車沖出本車道，撞上相鄰車道的汽車或者護(hù)欄，因?yàn)轳{駛員眼皮合上了，車輛沒(méi)辦法保持在車道里面行駛了。所以，駕駛員一犯困，車輛就會(huì)偏離出當(dāng)前行駛的車道。那么如果有了這套系統(tǒng)，如果車輛有非故意偏離當(dāng)前車道的跡象時(shí)，汽車自己就會(huì)微微的調(diào)整方向，讓車輛不沖出當(dāng)前車道，同時(shí)，還有通過(guò)聲音震動(dòng)之類的信號(hào)提醒駕駛員，“醒醒醒醒，你開(kāi)出車道啦。”

極低車速下的安全系統(tǒng)，比如自動(dòng)泊車系統(tǒng)，這套系統(tǒng)對(duì)于新手來(lái)說(shuō)就是福音。但也請(qǐng)記住，你越依賴它，你的技術(shù)就越得不到長(zhǎng)進(jìn)和提高，這也是有利有弊的，大家自己權(quán)衡。目前自動(dòng)泊車系統(tǒng)能夠滿足這樣兩種停車場(chǎng)景，一個(gè)多見(jiàn)于我們路邊停車的場(chǎng)景，即平行泊車（圖3），因?yàn)檫@輛車在泊車之前和泊好之后，車身位置是平行的。另一個(gè)多見(jiàn)于停車場(chǎng)停車的場(chǎng)景，或者稱為垂直泊車（圖4），因?yàn)椴窜囍昂筒窜囍螅嚿砦恢孟嗷ゴ怪钡?。另外，垂直泊車也分兩種，一種最常見(jiàn)的是垂直倒入泊車，停好后車頭朝向車位的外側(cè)，方便離開(kāi)時(shí)，可以快速安全的出去。但也有些特殊的地方，它要求你停好后，車頭必須朝里，比如圖里面箭頭所指的方向。那么這個(gè)時(shí)候，大部分泊車系統(tǒng)是搞不定的，但也有少數(shù)汽車的泊車系統(tǒng)能夠完成這種場(chǎng)景的停車任務(wù)。

這些汽車的主動(dòng)安全系統(tǒng)，隨著科技的發(fā)展會(huì)越來(lái)越普及，不久就會(huì)走進(jìn)我們每一個(gè)人的汽車中去，這些系統(tǒng)也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越智能，而它能達(dá)到的終極目標(biāo)，就像這幅圖畫(huà)里面展示的（圖5），這輛車在道路上飛奔疾馳，車上有三個(gè)人相向而坐，在一起聊著天、喝著咖啡，討論著今天的天氣或者什么有趣的事情，沒(méi)有一個(gè)在開(kāi)車，甚至都沒(méi)有人在關(guān)注汽車前方的道路，而且臉上竟都沒(méi)有一絲控制甚至緊張。這就是不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們將要迎接的無(wú)人駕駛汽車。是不是心里面竟有了一絲的期待？也別期待的太早了，這幅圖畫(huà)不是我們當(dāng)代畫(huà)，是上個(gè)世紀(jì)70年代的畫(huà)，40年前人們對(duì)無(wú)人駕駛汽車的期待就是這個(gè)樣子了，跟我們的期待相差無(wú)幾。

最后，必須要提醒大家的是，所有的汽車安全的黑科技都是在不超速行駛的條件下才會(huì)起到有效作用的。超速行駛，是交通事故中最大的隱患。技術(shù)進(jìn)步，離不開(kāi)你我的共同努力。交通安全，也離不開(kāi)我們的共同遵守。

安全行車，從你我做起。

鏈接：汽車常見(jiàn)安全防護(hù)裝置

ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，可分機(jī)械式和電子式兩種?，F(xiàn)代汽車上大量安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，ABS既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。

EBD電子制動(dòng)力分配。自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后軸的制動(dòng)力分配比例，提高制動(dòng)效能（在一定程度上可以縮短制動(dòng)距離），并配合ABS提高制動(dòng)穩(wěn)定性。汽車制動(dòng)時(shí)，如果四只輪胎附著地面的條件不同，比如，左側(cè)輪附著在濕滑路面，而右側(cè)輪附著于干燥路面，四個(gè)輪子與地面的摩擦力不同，在制動(dòng)時(shí)（四個(gè)輪子的制動(dòng)力相同）就容易產(chǎn)生打滑、傾斜和側(cè)翻等現(xiàn)象。

TCS牽引力控制系統(tǒng)，又稱循跡控制系統(tǒng)。是根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)數(shù)及傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)判定驅(qū)動(dòng)輪是否發(fā)生打滑現(xiàn)象，當(dāng)前者大于后者時(shí)，進(jìn)而抑制驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的一種防滑控制系統(tǒng)。它與ABS作用模式十分相似，兩者都使用感測(cè)器及剎車調(diào)節(jié)器。類似的還有ASR（驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)）等等。

ESP電控行駛平穩(wěn)系統(tǒng)，汽車在行駛過(guò)程中發(fā)生側(cè)滑時(shí)，ESP識(shí)別車輛不穩(wěn)定狀態(tài)，并通過(guò)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和變速箱管理系統(tǒng)實(shí)施控制，從而有針對(duì)性的彌補(bǔ)車輛滑動(dòng)。