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丰田“预防碰撞安全系统”:以雷达预测碰撞

发布时间:2021-05-28 发布时间:
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获得AT International智能汽车部门奖的是丰田汽车的“预防碰撞安全系统”。该系统以毫米波雷达预测碰撞,并在碰撞发生时确保乘员的安全。系统由多种技术构成,此次获奖的技术是预防碰撞安全系统中可在碰撞前使后座靠背复位的“预防碰撞座椅靠背”。

“预防碰撞座椅靠背” 撞上前方障碍物或与后方车辆追尾的可能性较高时,后座靠背会调回固定位置。

丰田汽车2009年3月上市的新款“皇冠国王”采用了该技术。预防碰撞座椅靠背是正面或追尾碰撞的可能性较高时,后座靠背可复位的系统。将靠背调整到正确位置,可提高座椅安全带的束缚力,减轻碰撞时对乘员的冲击。

为了检测出碰撞,使用了车辆前后方配置的毫米波雷达。不过,马达数量并未增加。系通过座椅倾斜(Reclining)用马达实现,只是采用了容量比原来大的马达。预防碰撞座椅靠背启动时,靠背每秒可复位10度,然后停止在原定位置。“是平时倾斜速度的两倍左右”(丰田汽车第二电子开发部主任川崎智哉)。

可预测出侧面碰撞,可减少死亡重伤事故

新款皇冠国王除了预防碰撞座椅靠背以外,还采用了其他新型安全技术。包括“侧前方预防碰撞安全系统”和“后座中央气囊”。

侧前方预防碰撞安全系统可预防十字路口发生的前侧面碰撞事故。如果存在与对方车辆发生侧面碰撞的可能性,就会发出警告音,碰撞无法避免时,会迅速打开气囊以提高安全性。

“红色部分为“侧前方预防碰撞安全系统”的检测区域在前保险杆左右侧安装雷达,可检测出斜前方的障碍物。

包含侧面碰撞事故在内的交叉路口碰撞事故在死亡重伤事故中所占的比例最高,高达28%(日本警察厅07年统计数字)。使用此次的技术,可大幅降低死亡重伤事故的发生率。

为预测碰撞,采用了可检测出斜前方障碍物的新型毫米波雷达。前保险杠左右侧分别装有一个雷达。可在视野清晰的十字路口附近检测出从斜前方靠近的车辆。

存在碰撞可能性时,会在碰撞前两秒发出警告音。此时,由于距碰撞发生还有两秒时间,驾驶员可完成制动等避开碰撞的动作。碰撞无法避免时,除了会开启可适当调整座椅安全带张力的“预防碰撞安全带”之外,还会在碰撞时打开气囊。

应对侧面碰撞事故的预防碰撞安全系统的工作流程发生侧面碰撞事故的可能性提高时,会启动可提高制动油压的预防碰撞制动辅助功能。碰撞无法避免时,气囊会与可拉紧的预防碰撞安全带同时打开。

此前的“前方预防碰撞安全系统”在碰撞无法避免时,会实施紧急制动减轻碰撞时的冲击。但此次的侧前方预防碰撞安全系统却没有实施紧急制动。“如果既能确保安全又能减轻碰撞伤害,今后会考虑实施紧急制动”(川崎)。

新开发的侧前方毫米波雷达沿用现有后方雷达的结构,从而缩短了开发周期。尺寸为宽109×纵长48×高90mm,重量390g。

新开发的雷达可检测出从斜前方靠近的车辆。因此,发生侧面碰撞时,打开气囊(侧气囊、帘式气囊及后座中央气囊)的时间比以前要早。

此前是依配置在车门及车柱等以及车辆中央配置的加速度传感器两方面的信号打开气囊的。使用两方面的传感器信息,可防止气囊误打开。但车辆中央传感器检测出碰撞所需的时间比车门及车柱传感器长。

根据雷达的信息打开气囊

使用此次的技术,雷达可预测出是否会发生碰撞,因此无需使用车辆中央的传感器,便可更快地打开气囊。

新开发的侧前方毫米波雷达由富士通天生产。不只是从斜前方靠近的车辆,还能像前方毫米波雷达一样,检测出从对面车道靠近的车辆。

侧前方毫米波雷达的基本结构与富士通天向“雷克萨斯LS460/600h”提供的后方毫米波雷达相同。因基本结构相同,开发周期得以缩短。但侧前方毫米波雷达的检测距离由30m延长至50m,检测角度由30度扩大至40度,其性能高于后方毫米波雷达。

“后座中央气囊” 发生侧面碰撞时,在后座中央膨胀打开,可防止乘员之间相互碰撞。

后座中央气囊配备于后座中央装有大型中控台(Center Console)的4座车型。发生侧面碰撞时,气囊从中控台上部弹出,弹向乘员之间的空隙。可吸收中控台的冲击力,以及乘员间肩部及头部的碰撞。

此前应对侧面碰撞,是通过打开侧气囊及帘式气囊吸收对乘员的碰撞冲击。但实际上,发生碰撞后,有时还会发生后座乘员相互碰撞或与中控台相撞而受伤的二次伤害。在后座中央配置气囊,可从外侧和内侧同时保护后座乘员。新气囊由丰田合成生产。


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