每当提起蝗虫,让人想到的总是这样的字眼:蝗灾,饥荒,甚至死亡。然而,在一组欧洲科学家眼里,这些小小的昆虫,却在启发他们研究一项新科技,有希望将成千上万人的生命从撞车事故中解救出来。
“蝗虫躲避碰撞的技能非常娴熟,”研究组成员克莱尔·瑞德(英国纽卡斯尔大学生物学家)这样说道,“迁徙中的蝗群密度可达每平方公里8000万只成虫,但它们却能保证互不相撞,同时每一只都能巧妙地远离掠食的鸟嘴。 ”
汽车安全研究
据美国国家高速公路交通安全管理局的一名电子工程师说,美国每年大约有360万辆汽车在追尾、超车等造成的交通事故中遭殃。如果汽车装上有效防撞设施的话,这些事故中的半数以上就可以避免。这也正是汽车工业提高汽车安全性能方面所要努力之处。
以蝗虫的飞行导航功能为基础,瑞德正在致力于汽车防撞技术的开发研究,与他共事的还有来自匈牙利布达佩斯科学研究院、西班牙国家微电子研究中心以及沃尔沃汽车公司的众多科研人员。
“蝗虫感应”系统
在蝗虫的眼睛后方,有一个大的神经元。在它飞行时,一旦面临与其他物体相撞或被飞鸟吞食的危险,这个神经元就会在一瞬间迸发出巨大的能量,这些能量促使蝗虫马上做出反应逃避危险。从察觉危险到做出反应的过程只需45微秒。
受此启发,西班牙国家微电子研究中心的工程师乔治·库阿德利正在研究将“蝗虫感应”防撞技术电路应用到汽车上。此研究建立在一整套可视光学和电学的综合系统之上。按照常规,实现这一系统的应用需要两个步骤:第一,需要一台捕捉图像的摄像机;第二,需要一台分析图像的数码处理器。由于这两个步骤都需要装配雷达设备,因此这一系统相当昂贵。
挑战以及成果
对于库阿德利来说,他面临的挑战是如何设计一套无论汽车行驶到哪里都能发挥作用的电路系统。“我们遇到的最大困难,就是确定一个照明范围,即在怎样的照明条件下芯片才能正常工作。”他说,“另一个难点就是气候条件,即怎样保证芯片在一个超低温至超高温的很宽的范围内都能正常工作。”
据悉,瑞典沃尔沃汽车公司正准备推出一辆原型车。预想中的防撞系统应该先于司机觉察到危险的临近,并发出警报提醒司机躲避。当然,对于监测到的物体,系统先要做一个评估,判断它是否会引起碰撞、距离、速度和角度方向,确保不会发出错误警报,打扰司机注意力;如果情况更糟,该系统就要采取进一步行动,比如控制刹车装置、拉紧安全带或使用内部安全气袋。系统下一步还要配备外部安全气袋,以保护行路人的安全。
若干年前,人类受蝙蝠启发,研制出了高端科技--雷达。如今,我们又从蝗虫身上得到灵感,努力开发提高汽车安全性能的技术。我们相信,这一研究的成功必将为汽车工业立下又一座丰碑。 (责任编辑:赵波) |