降低车祸概率的新神器
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无论是在公路上开车还是步行,最令人感到担忧与害怕的无疑是各类“马路杀手”。即便各国都已制定了法律法规与交通规则,但全球范围内每年死于交通事故的人数仍有将近100万。为此,人们也在不断致力于新科技的研发,以应对频频高发的交通事故,可变性电子橡胶汽车、高级驾驶辅助系统等技术,便是降低车祸概率的新神器。
可变形电子橡胶汽车的横空出世
层出不穷的交通事故中,不乏菜鸟司机的身影,有的甚至是将汽车当成碰碰车来开,频频出现安全隐患。不过,日本科学家近期研发的一款新技术,或许将大幅降低因汽车横冲直撞而导致的车祸概率。科学家们脑洞大开,力求将汽车打造得更为柔软,以期能够降低车辆碰撞事故中的人员伤亡程度。一款名为“可变形电子橡胶汽车”的神器,可以说完全颠覆了汽车的传统概念。
现代汽车自诞生之日起,就以钢铁等金属材质作为主要架构材料,这也使得汽车长期以来都有着“铁包肉”的俗称。然而,这一“铁包肉”的俗称,在可变形电子橡胶汽车面前已然不再适用。车身绿、黑相间的拼色以及圆润、卡通的外观,使得可变形电子橡胶汽车看起来像一个萌萌的忍者神龟。但极为卡哇伊的颜值造型,并非这一“神器”的最大亮点。与普通汽车大多采用钢铁材质不同的是,可变形电子橡胶汽车的车身四周,甚至车顶都覆盖着一层可以变形的电子橡胶材料。其不仅能如同很多大气泡一般将车辆和车内乘员全部包裹起来,更可以在任何时间、任何地点,根据当前环境和现实情况的不同而改变自身原有形态。
这种被科学家称为E-Rubber的电子橡胶,仅从名字上看就极为玄幻,似乎源自未来世界。事实上,E-Rubber从本质上来说是一种可以变形的智能聚合物,采用了类似于“三明治”的三层式结构设计。E-Rubber的材质极为轻柔,中间结构是一层特殊的介质,另外两层则都是弹性电极。在电力的介入作用下,E-Rubber电子橡胶可根据电流大小,极为迅捷地实现自我膨胀或收缩。
当可变形电子橡胶汽车在马路上正常行驶时,E-Rubber会自动降低车辆底盘、调节车身,处于空气阻力最小的状态,从而保证车辆能源消耗的最佳经济性。一旦车辆发生碰撞时,覆盖在车体四周的这些弹性橡胶能够像安全气囊那样瞬间膨胀。E-Rubber可变形电子橡胶可以认为是一种新型的车身吸能材料。受到外力撞击后,E-Rubber可变形电子橡胶会瞬间缓解车辆遭受的冲击力,然后将冲击力进行反弹。该“神器”在保护车内乘员的同时,可利用电子橡胶的变形反弹,来减少车祸对行人带来的伤害。相较于目前汽车普遍使用的保险杠装置,E-Rubber可变形电子橡胶无疑更为强大与安全。这一全新的设计理念与科技支撑,通过提升汽车的变形能力,大大升级了其在道路交通事故中的安全性能。试想一下,高速行驶的车辆在与其他车辆或者行人相撞的一瞬间,车辆与行人就如同撞到了一堵极为柔软且富有弹性的墙体上,这本身对于车辆、车内乘员以及行人而言,都是一种极为有效的保护方式。
除了作为黑科技的E-Rubber可变形电子橡胶材料外,这款新概念汽车还在电子橡胶车身中集成了LED光源装置。在车辆行驶的过程中,车身四周的LED装置可显示各类信息,堪称自带炫彩的行走“光环”,足以提醒周边其他车辆或行人注意交通安全。
当前,基于E-Rubber可变形电子橡胶技术的原型车辆,时速可达到65公里。虽然原型车的车体尺寸较小,但其内部空间较为宽敞,车辆内饰中也使用了极为柔软的装饰材料,从而使乘员的驾驶体感更为舒适。
高级驾驶辅助系统(ADAS)的高速崛起
高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,简称ADAS)对于大部分车主而言,或许还存在着一定的陌生感。简单来说,高级驾驶辅助系统(ADAS)即是利用装载于汽车之上的传感装置,在车辆行驶过程中第一时间感应并收集周围的环境数据,进而侦辨、追踪各类静态与动态物体。在此基础上,高级驾驶辅助系统(ADAS)会结合导航地图数据进行分析与处理,事先提醒驾驶者可能会发生的危险,从而有效降低车祸事故率。
高级驾驶辅助系统(ADAS)需要借助雷达、激光、探头、超声波等传感裝置,对光、压力、热或其他车辆状态监测变量进行探侦。目前倒车影像技术、自动驻车技术、定速巡航系统、前置泊车雷达等已成为部分车型的标配,在不少车辆上逐渐普及。这些技术依赖的传感装置多位于车辆的挡风玻璃、前后保险杠等部位,当其探测到车辆可能存在的潜在危险时会即刻发出警报,以提醒驾驶者及时注意。以当前较为主流的倒车辅助功能为例,具有这一功能的车辆,在其车体后方的保险杠等相应位置,通常会装有四个雷达与一个倒车影像探头,以增强驾驶者在倒车时的便利性与安全性。不过,前述驾驶辅助功能基本以被动式预警为主,随着高级驾驶辅助系统(ADAS)的迅速崛起,未来ADAS技术也将不再仅仅局限于被动式报警,各类主动式干预技术也将随之应运而生。
ADAS系统在未来的发展,应当囊括实时交通与导航系统、车联网系统、智能车速控制系统、车道偏离预警系统、车道保持系统、自适应巡航系统、夜视系统、自动驻车系统、盲点探测系统、驾驶者疲劳探测系统、碰撞规避系统、自适应灯光控制系统、交通标志识别系统、长坡行驶控制系统、饮酒闭锁系统等诸多内容。其主要有控制模块、CCD探测模块、GPS导航模块与通信模块共同组成。高级驾驶辅助系统(ADAS)利用遍布车身的CCD探测模块,可以感应道路四周的状况情形。为了提升车辆的自主驾驶能力,雷达与探头之间的联系也极为紧密。除了各类CCD探头外,激光雷达的应用也必不可少。基于激光雷达的长距离探测功能,可以有效提升车辆在高速公路上的自主驾驶能力;通过GPS导航模块与CCD探测模块的介入,高级驾驶辅助系统(ADAS)可以实时掌握车辆的定位坐标、速度与时间等数据信息;通信模块则可以将探测到的车辆行驶信息与道路环境信息等数据,在网络或不同车辆之间进行传输和通信;在这些模块中,最为核心的无疑是控制模块,其采用的主动式干预技术,可以在预测到车辆即将发生事故时,紧急做出主动干预和控制,从而规避车祸事故的发生。
我们知道,汽车的结构设计,使得其前风窗有着天然的视角盲区。这就使得驾驶者在转弯时的视角受到限制,难以在第一时间察觉即将发生的事故。但在高级驾驶辅助系统(ADAS)的介入与作用下,即可有效解决这一难题。装载于车身前部的CCD探测模块,可以提前对车辆转弯后的路面状况进行探测,以确认是否有车辆或者行人靠近;车身后部的CCD探测模块,则可以探测后方的车辆或者行人状况,以判断是否有影响本车转弯、变道或超车的情形产生。为了更为精确地判断车辆的行驶信息,高级驾驶辅助系统(ADAS)还可将地理信息系统(GIS)与GPS导航模块进行融合。高级驾驶辅助系统(ADAS)反映的信息中,不仅包括了车辆所处经度与纬度的实时信息,还包括其当前的海拔高度以及不同车辆之间的位置关系,从而更为精准地反映车辆位置信息与道路交通信息。
高级驾驶辅助系统(ADAS)的推出,令车辆辅助驾驶迈向了主动式干预的新高度。ADAS系统一旦预判到即将有危险发生后,即会将自动研判确定的最危险临近车辆作为通信对象。借助于移动网络与通信模块,高级驾驶辅助系统(ADAS)能够及时获取包括本车与对象车辆在内的车速、位置、制动等信息。若判断两车距离明确过近或车辆行驶不正常时,高级驾驶辅助系统(ADAS)中的控制模块即会采取主动干预或者自动刹车的措施,以避免车辆之间的碰撞。此外,驾驶者也可以通过车内的显示屏来接收信息,进一步帮助驾驶者做出准确的操作决定。
编辑:黄灵 yeshzhwu@foxmail.com
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