“零事故”并不遥远

时间:2022-04-05 07:26:29

“零事故”并不遥远

当谷歌无人驾驶汽车在道路上前进,吸引众多眼球时,很少有人留意到,这辆车的核心部件都是当今全球一线汽车主动安全技术供应商所掌握的。这其中包括德国汽车零部件供应商大陆汽车集团。在大陆汽车底盘与安全系统部门“高级驾驶员辅助系统ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)安全周”活动上,大陆汽车一位人士说“谷歌找到我们商讨合作事宜”。

事实上,无人驾驶的概念也并非谷歌首创。早在1939年的纽约世博会上,通用就展出了一台无人驾驶电动汽车,通过镶嵌在道路里的电路提供电力,用无线电进行控制。不过,谷歌的无人驾驶技术优势在于其数据中心和操作系统,它可以处理汽车在测定路况时产生的海量信息。通过强大的地图数据、操作系统和先进汽车主动安全技术的结合,谷歌用无人驾驶的方式实现了以附加值更高的方式出售地图服务。

现在,包括大陆汽车在内的主流整车厂与少数具有集成能力的零部件供应商,都在开展“自动驾驶”或类似技术的实验。

就在谷歌无人汽车获准上路后不久,大陆汽车便获得了美国内华达州机动车辆管理局(DMV)的批准,成为第一家进行自动驾驶汽车测试的零部件供应商。大陆汽车计划到2016年推出半自动驾驶系统,并计划到2020至2025年期间研发出能够投入量产的全自动驾驶汽车,届时将能够在高速行驶或者面临复杂驾驶环境的情况下实现自动驾驶。

对比谷歌的先声夺人之势,在汽车安全领域有100多年历史的大陆汽车也许会后发制人。负责这一任务的大陆汽车底盘与安全系统部很早就提出:通过创新的技术实现“零事故”愿景——支持安全和无事故的驾乘。

整合成就安全

底盘与安全系统部是德国大陆集团的五大事业部之一。该事业部开发、生产与驾乘安全和行驶动态相关的产品及组件,旗下设立五大业务单元:电子制动系统,液压制动系统,被动安全与传感器,高级驾驶员辅助系统,底盘部件。该部门2011年销售额约65亿欧元,是大陆集团旗下仅次于轮胎业务的第二大部门。

如同汽车安全需要多个系统与部件的互相配合才能达成,大陆集团在安全领域的崛起,也是伴随着一系列并购与融合而发生的。如今,将机械与电子相结合、拥有整合主动与被动驾驶安全系统的完备系统技术,是大陆集团在汽车安全领域的核心竞争力。

1998年大陆集团以19.3亿美元从美国ITT公司收购总部位于德国法兰克福的特威斯(Teves)公司制动和底盘业务。2001年收购了大陆集团在电子技术领域的长期供应商和开发合作伙伴泰密克微电子有限公司(Temic Telefunken Microelectronic GmbH),这两大重要收购使大陆集团从一家橡胶企业脱胎成为领先的汽车系统供应商之一,也奠定了大陆集团在汽车安全领域的地位。

2006年,大陆集团收购了摩托罗拉旗下源于1928年的汽车电子业务,进一步扩展了汽车系统分部的业务。摩托罗拉汽车电子业务的加入,强化了大陆汽车系统在动力总成和底盘控制、车身和传感电子、车载通讯领域的产品线和研发能力。

2007年7月19日,大陆集团从澳大利亚Pacifica集团手中收购意大利汽车产品公司(AP)。该公司是一家生产乘用车与商用车鼓式制动器和驻车制动器的供应商,其客户包括菲亚特、福特、丰田、马自达和通用等整车厂,为欧洲第二大鼓式制动器生产企业。这次收购增强了大陆集团在制动系统方面的实力。大陆也成为除博世之外,全球底盘与安全系统方面的第二大汽车零部件供应商。

之后不久,德国大陆集团以114亿欧元价格并购西门子集团旗下西门子威迪欧,这是大陆集团在创办 136年来最大规模的并购,也是全球汽车零部件行业最大并购案。

并购西门子威迪欧之后,大陆集团进一步增强了其在驾驶员辅助系统方面的实力。而前者在信息娱乐系统、导航系统、远程信息处理技术及多媒体等方面的积淀,为大陆集团未来发展“自动驾驶”提供技术支撑。

安全的动力

如今,大陆集团底盘与安全系统部在20个国家拥有57家工厂、研发中心和试验车道,有超过6,000名的研发工程师。他们通过整合主动安全与被动安全技术——加大主动安全措施,在第一时间有效防止事故的发生;如果事故无法避免,则被动安全措施会给予驾乘人员最大程度的保护。

据中国卫生部估计,中国的道路交通事故死亡人数是全世界最高的(每年约20万人),占全球道路交通事故死亡人数的18%。据统计,90%以上导致人身伤害事故的主因是驾驶员操作失误。换言之,如果驾驶员采用驾驶员辅助系统,则可以避免事故或至少显著降低事故的严重程度。

驾驶员辅助系统通过车身上安装的电子传感器,实时监测车辆与周围交通环境,在危险情况下,通过系统预警或主动介入干预,以降低事故发生概率。由英国保险公司(British Insurers)设立的非盈利研究机构Thatcham(The Motor Insurance Repair Research Centre)指出,自第一款主动安全装置ESC(Electronic Stability Control电子稳定控制系统)应用以来,减少了50%以上的单车事故。

ESC的巨大效果让保险机构与法规制定者(或权威第三方评估机构如EURO- NCAP,IHS等)看到减少车辆事故的方向,他们则拥有影响汽车产业及所有游戏参与者的巨大权力。

多方影响下,海外一些国家和地区已通过相关法案推进强制安装ESC。2009年3月,欧洲议会做出决定,从2011年11月起,所有在欧盟注册的新乘用车和商用车都必须装ESC;而从2014年11月起,所有新车都必须装配该系统。韩国国土运输及海洋事务部也在2010年7月颁布了相同法令。澳大利亚联邦运输部长此前也宣布,从2011年11月起,为提高车辆的安全性能,所有新车必须配备ESC。

在欧盟等成熟市场国家,保险机构与法规制定者之间有着千丝万缕的关系,他们之间的纽带则是这些致力于提高车辆安全研究的非盈利中间机构。

上述Thatcham除了由英国保险公司设立外,还有30多家保险公司为其提供研究资金。Thatcham还是EURO- NCAP组织的成员,而由他们发起的研究机构RCAR (the Research Council for Automobile Repairs),专门为主动安全系统中的“自动紧急制动系统AEB(Autonomous Emergency Braking systems)”成立一个研究小组——the AEB Group,该小组正在制定一套相关实验程序,以便被EURO- NCAP, IHS等权威第三方评测机构采信。

最新的消息是,欧洲新车安全评鉴协会(Euro NCAP)将于2013至2017年实行新标准:到2014年,自动紧急制动 (AEB) 和车道偏离警告系统 (LDW) 等创新型的驾驶辅助系统在评级方案中将成为更重要的考量因素,并将成为汽车获得Euro NCAP最高五星级评级的关键。而从2013年底起,在卡车上配备紧急制动辅助系统在欧洲将成为一项法定要求。

大陆集团底盘与安全系统部总裁兼执行董事会成员Ralf Cramer博士对这一新标准表示欢迎:“2012以前,大家都没有压力。现在,每个人都要奋力奔跑,要走在法规之前。”

作为安全领域的先行者,大陆集团很早就参与到新标准的制定过程中——与Thatcham紧密合作,并在法兰克福附近Alzenau的大陆汽车安全公园(Safety Park)模拟各种路况下的紧急状况,通过实验积累大量数据,开发先进的主动安全系统。

另外,大陆集团底盘与安全系统部为此专门成立“高级驾驶员辅助系统ADAS”业务单元,以应对新法规的挑战。大陆集团底盘与安全系统部高级驾驶员辅助系统业务单元负责人Friedrich Angerbauer表示,“我们已看到了高级驾驶员辅助系统巨大的发展前景。”大陆集团预计,这一市场将保持40%以上的速度增长,其总体规模将达到10亿欧元。

目前,大陆集团底盘与安全系统部提供可提前做出反应的传感器,如摄像头或者红外线和雷达系统,为驾驶员提供支持和帮助使他们安全轻松地抵达目的地。现有的高级驾驶辅助系统中除了有自动紧急制动 (AEB) 和车道偏离警告 (LDW)这些Euro NCAP自2014年起更加重视的系统,还包含自适应巡航控制 (ACC)、盲点探测(BSD)、智能前大灯控制系统 (IHC) 和交通标志识别系统(TSR)等。而大陆集团的立体摄像头是一项用于监测汽车周围环境的新方案,它能防止或者至少减轻发生在十字路口的行人碰撞车祸的严重程度。

迈向“零事故”

在欧洲新车安全评鉴协会(Euro NCAP)准备升级新车评鉴标准之前,大陆集团就已经提出模块化、可扩展的ContiGuard理念,最终实现“零事故”愿景。

ContiGuard是指将安全技术与环境感应器及车载智能通讯系统结合,通过有效避免事故或将事故后果与伤亡风险最小化,其主要依赖三个互相作用的功能单元:驾驶员辅助系统,底盘控制系统和集成的乘客保护,确保无论在怎样的驾驶和交通状况下最大限度的保护驾乘人员的安全。

正常驾驶过程中,车道偏离警告系统和时速限制监测等辅助系统为驾驶者提供有力支持。如果即将发生危险,自适应巡航控制系统或盲点探测系统可提醒驾驶员采取措施。同时,电子稳定控制系统(ESC)能有效的稳定车辆。在紧急情况下,制动辅助功能从制动预备到自动紧急制动会随即启动。在碰撞发生前,额外的保护措施(如:安全带预紧器激活)会自动响应为车辆做好事故准备。如果为时已晚事故已不可避免,根据对事故严重程度的数据分析,迅速决定启动约束系统,最大限度保证乘员的安全。碰撞发生后,eCall(紧急呼叫系统)和车与车的信息交流会提供更多帮助。

事实上,在上述几大主动安全系统的共同作用下,车辆已经能实现半自动驾驶功能。大陆集团CEO Elmar Degenhart博士表示,将在今后6、7年内使旨在提高驾驶舒适便捷性的自动驾驶系统实现量产。从目前谷歌“无人驾驶汽车”的实际运行看,期间仅被后方刹车不及的车辆追尾一次。

Degenhart认为,通过使用已在障碍物检测及自动制动用途方面实现实用化的激光雷达及毫米波雷达,以及正在开发的单眼摄像头及立体摄像头等,自动驾驶功能在技术上是有可能实现的。不过,瞄准实用化的是设想限制在30km/h以下的低车速范围内。届时,用户即使在车内看着智能手机或电视,车辆也能自动起步或停车,有望在提高车内舒适性的同时确保安全性。

目前,大陆集团除了已使利用激光雷达的低车速下的自动制动系统走向实用化之外,还准备量产支持ACC(自适应巡航控制)的立体摄像头。另外,大陆集团还在开发将用于障碍物检测的单眼摄像头、用于自动制动系统的单眼摄像头与激光雷达组合使用的系统。

大陆汽车的最终目标是,通过将这些基本技术与软件组合起来,提供自动驾驶系统。

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