汽车安全约束系统的升级
- 来源:汽车观察
- 关键字:汽车安全
- 发布时间:2010-04-22 15:43
安全气囊之所以能在许多国家被授权使用，是因为它能够在危急情况V挽救生命，减少伤害。
汽车安全约束系统的供应商奥托立夫公司(Autoliv)表示，北美生产销售的客运车辆百分之百采用安全气囊装置，欧洲和日本生产销售的车辆中也有98％装有该装置。世界其他地区安装了安全气囊的新车型数量已经占到全部车型的65％，而这个数字仍然在增加。
安全气囊产生并应用于二十世纪八十年代末。该产品已经形成一个巨大的市场，如果不是因为全球性的经济衰退，这个市场会继续扩大。大量出现的新产品已经对该市场现有的主导品牌生产商——奥托立夫、天台(TRW)和日本高田公司(Takata)产生威胁。
奥托立夫公司称，该公司生产的安全气囊、电子产品和安全带的价值已经由2008年的180亿美元下降到2009年的140亿美元。据日本高田公司估计，该公司每年可售出价值2亿元的安全气囊和5000万元的气囊电子控制元件(ECus)，一个包括装机传感器的气囊电子控制元件要花费汽车制造商35～50美元。此外，据半导体制造商飞思卡尔公司(Freescaie)表示，汽车制造商可以安装除了气囊电子控制元件以外的20个卫星传感器，碰撞传感器和乘客分类传感器。天合公司称，一个安全气囊系统可平均备有八个电子爆管，即为每个安全气囊和安全带预紧装置都配备一个。
即使汽车成员消极保护装置的市场已经成熟，但供应商和汽车制造商仍继续发展更新的技术和更先进的系统，以便在事故无法避免的情况下更好地保护车里的所有乘客。我们最近采访了安全气囊供应商中的领军企业，从而对新产品进行了解，同时也可以知道，哪里的限制系统是领先的。
每辆车都有更多的安全气囊
奥托立夫公司信息交流副主席Mats Odman说，获利最快的产品是侧帘式安全气囊。“梅赛德斯(Mercedes)和沃尔沃(Volvo)于1998年率先使用帘式安全气囊，现在该设备的占有率在全球快速增长。2009年，此项设备在欧洲和北美的新车型中的使用率是60％和80％。”他提示说。帘式安全气囊的售价在50～100美元之间，价格主要视车型的长度而定。Odman先生还表示，由于有些帘式气囊过长，以至于需要配备两个充气装置。
在美国，对遇到更强侧面碰撞时能提供保护的帘式安全气囊的需求在迅速增加。修订后的联邦机动车安全标准提出，百分之二十的新车必须安装侧撞保护设备。这个数字将以每年百分之二十的速度增加并在2014年达到百分之百。帘式安全气囊最有可能被用来实施这个计划。另外，2009年12月初，美国政府提议，要将帘式安全气囊做得更大、使其弹出时膨胀状态的保持时间更长且承受撞击的能力更强。这样，气囊弹出的时候能覆盖住整个窗口，能有效地防止车内乘员从车窗中被弹出。这项新计划将逐步被应用于2014年到2017年推出的新车型上。
高田公司表示，除了侧安全气囊以外的其他安全气囊类型也在不断增加。这些气囊的出现是为了更好地保护年长的司机，儿童以及后排乘客。为保护小腿和定位乘车人员而设计的膝部安全气囊、后窗安全气囊、行人安全气囊和充气式安全带也应运而生并悄然流行起来。福特公司宣布，计划在其2011年推出的探险家越野车的后座上安装由Key Safety Systems研发的充气式安全带。
其他安全功能集成到安全气囊控制器中
安全气囊的电子控制元件由于位于中央管道且靠近汽车重心，所以能更容易地对其他电子元件——例如起到稳定控制作用的惯性传感器—进行定位。据天合公司称，这种一体化的控制元件集成设备的应用，能够省去一个外壳，一些电线，一个连接器和一个电源，这样就使得制造商能在每辆车上都省下10到15美元。
“这样做不仅能够省钱，而且在发生侧面碰撞和翻车事故时，传感器传给安全气囊的数据也能得到改善，并且制动控制器也更加人性化，”天合汽车集团被动安全电子工程总监Sharath Reddy指出。“通过处理这些数据，我们能更好地判断怎样做才能最大限度地保护乘车人员的人身安全。”由独立的惯性传感器集群得出的数据通常只在汽车的局域网控制器总线上有效，但由于其更新过慢，所以不能在碰撞探测上发挥足够大的作用。如果在安全气囊控制器里安装惯性传感器的话，数据将会被更快地处理，这样做也能更好地维护刹车制动系统的功能。
“起初，汽车制造商不愿意在安全气囊的电子控制元件中安装惯性传感器，”天合汽车集团主管电子工程技术的副总裁Martin Thoone说：“主动性安全组件和被动性安全组件有时被分开放置。但现在，特别是在如今的经济形势下，汽车制造商迅速地转变了观念。”天合集团最近得到两笔关于支持电子稳定性控制系统运作的安全气囊控制器的订单，其中一笔来自于欧洲的一个大型汽车制造商，另外一笔来自于一家转移到欧洲和美国进行生产的日本汽车制造公司。这两家公司的产品都将于2012年上市。
去年，安全气囊供应商奥托立夫公司将电子稳定性控制系统传感器整合，应用于该公司的安全气囊控制器中。这些安全气囊被应用于福特F-150卡车和其他一些合约厂商的产品上。奥托立夫公司称，他们的整合型安全气囊电子控制元件能与所有主流供应商生产的电子稳定性控制系统协同工作。
大陆公司(Continental)致力于将汽车的主动安全性和被动安全性一体化。被动约束系统的应用得益于雷达和视觉传感器提供的早期警报。“有了这些数据，您可以在发生事故前调整座椅，收紧安全带，调整驾驶杆并且关闭车窗和天窗，以便更好的保护自己。”大陆公司的系统工程负责人Jurgen Herold解释道：“如果事故发生，乘客将会更加适应安全气囊的弹出模式，气囊弹出时会有延迟和间隔，不会过于突然。”
撞击声音传感器
如今的气囊安全系统的应用得益于安全气囊电子控制单元内部的加速器，这样的加速器与安装在车辆前端和车身侧边的加速器的作用是一样的。当事故发生时，车辆的侧面安全气囊必须在5到lO毫秒内做出反应。为了改进其反应时间，汽车制造商在车门的凹槽处安装了压力传感器。这样就能立即发现侧面撞击而产生变形，并及时做出反应。
在发生正面碰撞的情况下，安全气囊电子控制元件有10到10毫秒的时间对安全气囊的弹出时间和力量分配做出部署。
为了使车辆在发生正面碰撞时更早地得到信息，大陆公司研发了能在车辆前保险杠发生形变时立即对声音进行捕捉的撞击声音传感器。“我们使用了检测范围可达16千赫的优化电容传感元件。这个传感元件在安全气囊电子控制元件内部，并与汽车底盘连接。”大陆公司的安全工程师Michael Feser解释道。“这能给我们提供有关撞击事故严重程度的信息，并且能指导我们如何去控制安全气囊，以便更好地保护乘车人员的安全。”这种声音传感器已经在大众高尔夫车型上投产，并应用了一年。
主动式安全带
受电动马达控制的主动式安全带也被称为可逆式安全带预紧装置。市场上对这种装置的需求逐渐增加。“这项装置是在司机设法避免碰撞事故发生的时候，可以自行释放的安全带。”奥托立夫公司的Odman先生说。迄今为止，奥托立夫公司的主动式安全带只应用于梅赛德斯奔驰和宝马汽车。这项技术需要花费两倍于传统预紧装置的资金。奥托立夫公司预见到，主动式安全带在市场上的占有量会和安装有撞前传感器的主动安全系统一样迅速增长“你需要一个撞前传感器，以便将这些主动式安全带的功能发挥到最大。”Odman先生说。
低风险安全气囊
早期的安全气囊系统可能会因展开时力度过强，而对个子矮小或者是偏离座位的乘客造成伤害。现在，低风险或温和配置的安全气囊被应用于一些制造商的产品上。这样做能使乘客分类系统延迟，从而通过测量乘客的重量分布来决定是否要弹出和如何弹出安全气囊。
“在过去，我们使用乘车人员敏感元件去测量汽车座位上是否有人。而现在，使用低风险安全气囊能减少重量传感器的体积。”天合集团的Reddy先生提到。
Reddy先生还表示，全部使用低风险配置的安全气囊系统不会伤害乘客，哪怕他是身材最矮小的人或者是汽车后座儿童椅上的婴幼儿。但他也表示，在汽车制造商中间出现了一种趋势，即安装部分的低风险系统以保护一岁大的乘车幼儿。
“奥托立夫公司历时两年，研制了具有外部排气孔的安全气囊，”Mats Odman说。“在你坐得离安全气囊过近时，压力就会从两侧的排气孔排出。有了这些，你就不需要在座位上安装传感器了。这是一个整体构想。此装置的性价比非常非常高。”
即使这样，一些汽车制造商仍然不想为一岁以下的幼儿配备安全气囊。日本高田公司销售主管Alby Berman在写给汉森报告的电子邮件中表示：“我们看到了电子传感技术领域的需求。这项装置不仅能很容易地与乘客座位下的泡沫装置进行连接，而且性价比高，安全可靠。”
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汽车安全约束系统的供应商奥托立夫公司(Autoliv)表示，北美生产销售的客运车辆百分之百采用安全气囊装置，欧洲和日本生产销售的车辆中也有98％装有该装置。世界其他地区安装了安全气囊的新车型数量已经占到全部车型的65％，而这个数字仍然在增加。
安全气囊产生并应用于二十世纪八十年代末。该产品已经形成一个巨大的市场，如果不是因为全球性的经济衰退，这个市场会继续扩大。大量出现的新产品已经对该市场现有的主导品牌生产商——奥托立夫、天台(TRW)和日本高田公司(Takata)产生威胁。
奥托立夫公司称，该公司生产的安全气囊、电子产品和安全带的价值已经由2008年的180亿美元下降到2009年的140亿美元。据日本高田公司估计，该公司每年可售出价值2亿元的安全气囊和5000万元的气囊电子控制元件(ECus)，一个包括装机传感器的气囊电子控制元件要花费汽车制造商35～50美元。此外，据半导体制造商飞思卡尔公司(Freescaie)表示，汽车制造商可以安装除了气囊电子控制元件以外的20个卫星传感器，碰撞传感器和乘客分类传感器。天合公司称，一个安全气囊系统可平均备有八个电子爆管，即为每个安全气囊和安全带预紧装置都配备一个。
即使汽车成员消极保护装置的市场已经成熟，但供应商和汽车制造商仍继续发展更新的技术和更先进的系统，以便在事故无法避免的情况下更好地保护车里的所有乘客。我们最近采访了安全气囊供应商中的领军企业，从而对新产品进行了解，同时也可以知道，哪里的限制系统是领先的。
每辆车都有更多的安全气囊
奥托立夫公司信息交流副主席Mats Odman说，获利最快的产品是侧帘式安全气囊。“梅赛德斯(Mercedes)和沃尔沃(Volvo)于1998年率先使用帘式安全气囊，现在该设备的占有率在全球快速增长。2009年，此项设备在欧洲和北美的新车型中的使用率是60％和80％。”他提示说。帘式安全气囊的售价在50～100美元之间，价格主要视车型的长度而定。Odman先生还表示，由于有些帘式气囊过长，以至于需要配备两个充气装置。
在美国，对遇到更强侧面碰撞时能提供保护的帘式安全气囊的需求在迅速增加。修订后的联邦机动车安全标准提出，百分之二十的新车必须安装侧撞保护设备。这个数字将以每年百分之二十的速度增加并在2014年达到百分之百。帘式安全气囊最有可能被用来实施这个计划。另外，2009年12月初，美国政府提议，要将帘式安全气囊做得更大、使其弹出时膨胀状态的保持时间更长且承受撞击的能力更强。这样，气囊弹出的时候能覆盖住整个窗口，能有效地防止车内乘员从车窗中被弹出。这项新计划将逐步被应用于2014年到2017年推出的新车型上。
高田公司表示，除了侧安全气囊以外的其他安全气囊类型也在不断增加。这些气囊的出现是为了更好地保护年长的司机，儿童以及后排乘客。为保护小腿和定位乘车人员而设计的膝部安全气囊、后窗安全气囊、行人安全气囊和充气式安全带也应运而生并悄然流行起来。福特公司宣布，计划在其2011年推出的探险家越野车的后座上安装由Key Safety Systems研发的充气式安全带。
其他安全功能集成到安全气囊控制器中
安全气囊的电子控制元件由于位于中央管道且靠近汽车重心，所以能更容易地对其他电子元件——例如起到稳定控制作用的惯性传感器—进行定位。据天合公司称，这种一体化的控制元件集成设备的应用，能够省去一个外壳，一些电线，一个连接器和一个电源，这样就使得制造商能在每辆车上都省下10到15美元。
“这样做不仅能够省钱，而且在发生侧面碰撞和翻车事故时，传感器传给安全气囊的数据也能得到改善，并且制动控制器也更加人性化，”天合汽车集团被动安全电子工程总监Sharath Reddy指出。“通过处理这些数据，我们能更好地判断怎样做才能最大限度地保护乘车人员的人身安全。”由独立的惯性传感器集群得出的数据通常只在汽车的局域网控制器总线上有效，但由于其更新过慢，所以不能在碰撞探测上发挥足够大的作用。如果在安全气囊控制器里安装惯性传感器的话，数据将会被更快地处理，这样做也能更好地维护刹车制动系统的功能。
“起初，汽车制造商不愿意在安全气囊的电子控制元件中安装惯性传感器，”天合汽车集团主管电子工程技术的副总裁Martin Thoone说：“主动性安全组件和被动性安全组件有时被分开放置。但现在，特别是在如今的经济形势下，汽车制造商迅速地转变了观念。”天合集团最近得到两笔关于支持电子稳定性控制系统运作的安全气囊控制器的订单，其中一笔来自于欧洲的一个大型汽车制造商，另外一笔来自于一家转移到欧洲和美国进行生产的日本汽车制造公司。这两家公司的产品都将于2012年上市。
去年，安全气囊供应商奥托立夫公司将电子稳定性控制系统传感器整合，应用于该公司的安全气囊控制器中。这些安全气囊被应用于福特F-150卡车和其他一些合约厂商的产品上。奥托立夫公司称，他们的整合型安全气囊电子控制元件能与所有主流供应商生产的电子稳定性控制系统协同工作。
大陆公司(Continental)致力于将汽车的主动安全性和被动安全性一体化。被动约束系统的应用得益于雷达和视觉传感器提供的早期警报。“有了这些数据，您可以在发生事故前调整座椅，收紧安全带，调整驾驶杆并且关闭车窗和天窗，以便更好的保护自己。”大陆公司的系统工程负责人Jurgen Herold解释道：“如果事故发生，乘客将会更加适应安全气囊的弹出模式，气囊弹出时会有延迟和间隔，不会过于突然。”
撞击声音传感器
如今的气囊安全系统的应用得益于安全气囊电子控制单元内部的加速器，这样的加速器与安装在车辆前端和车身侧边的加速器的作用是一样的。当事故发生时，车辆的侧面安全气囊必须在5到lO毫秒内做出反应。为了改进其反应时间，汽车制造商在车门的凹槽处安装了压力传感器。这样就能立即发现侧面撞击而产生变形，并及时做出反应。
在发生正面碰撞的情况下，安全气囊电子控制元件有10到10毫秒的时间对安全气囊的弹出时间和力量分配做出部署。
为了使车辆在发生正面碰撞时更早地得到信息，大陆公司研发了能在车辆前保险杠发生形变时立即对声音进行捕捉的撞击声音传感器。“我们使用了检测范围可达16千赫的优化电容传感元件。这个传感元件在安全气囊电子控制元件内部，并与汽车底盘连接。”大陆公司的安全工程师Michael Feser解释道。“这能给我们提供有关撞击事故严重程度的信息，并且能指导我们如何去控制安全气囊，以便更好地保护乘车人员的安全。”这种声音传感器已经在大众高尔夫车型上投产，并应用了一年。
主动式安全带
受电动马达控制的主动式安全带也被称为可逆式安全带预紧装置。市场上对这种装置的需求逐渐增加。“这项装置是在司机设法避免碰撞事故发生的时候，可以自行释放的安全带。”奥托立夫公司的Odman先生说。迄今为止，奥托立夫公司的主动式安全带只应用于梅赛德斯奔驰和宝马汽车。这项技术需要花费两倍于传统预紧装置的资金。奥托立夫公司预见到，主动式安全带在市场上的占有量会和安装有撞前传感器的主动安全系统一样迅速增长“你需要一个撞前传感器，以便将这些主动式安全带的功能发挥到最大。”Odman先生说。
低风险安全气囊
早期的安全气囊系统可能会因展开时力度过强，而对个子矮小或者是偏离座位的乘客造成伤害。现在，低风险或温和配置的安全气囊被应用于一些制造商的产品上。这样做能使乘客分类系统延迟，从而通过测量乘客的重量分布来决定是否要弹出和如何弹出安全气囊。
“在过去，我们使用乘车人员敏感元件去测量汽车座位上是否有人。而现在，使用低风险安全气囊能减少重量传感器的体积。”天合集团的Reddy先生提到。
Reddy先生还表示，全部使用低风险配置的安全气囊系统不会伤害乘客，哪怕他是身材最矮小的人或者是汽车后座儿童椅上的婴幼儿。但他也表示，在汽车制造商中间出现了一种趋势，即安装部分的低风险系统以保护一岁大的乘车幼儿。
“奥托立夫公司历时两年，研制了具有外部排气孔的安全气囊，”Mats Odman说。“在你坐得离安全气囊过近时，压力就会从两侧的排气孔排出。有了这些，你就不需要在座位上安装传感器了。这是一个整体构想。此装置的性价比非常非常高。”
即使这样，一些汽车制造商仍然不想为一岁以下的幼儿配备安全气囊。日本高田公司销售主管Alby Berman在写给汉森报告的电子邮件中表示：“我们看到了电子传感技术领域的需求。这项装置不仅能很容易地与乘客座位下的泡沫装置进行连接，而且性价比高，安全可靠。”
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