汽車自動化駕駛技術(shù)有了長足進步;即使是一些大眾車款,很多都配備了防死鎖剎車系統(tǒng)、循跡控制、數(shù)個安全氣囊,以及許多其他自動化和安全技術(shù)。這些技術(shù)大多數(shù)是補充、甚至取代駕駛對車輛的控制;目前這些技術(shù)包括哪些?有多少(如果真的有)才算是太多?
無論你幾歲,只要你有駕照、會開車,應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了汽車自動化駕駛技術(shù)有了長足進步;即使是一些大眾車款,很多都配備了防死鎖剎車系統(tǒng)(Anti-lock Brake System,ABS)、循跡控制(traction control)、數(shù)個安全氣囊,以及許多其他自動化和安全技術(shù)。
這些汽車技術(shù)大多數(shù)是補充、甚至取代駕駛對車輛的控制;目前這些技術(shù)包括哪些?有多少(如果真的有)才算是太多?
安全氣囊應(yīng)該是無庸置疑(安全氣囊在1998年就成為美國法規(guī)強制要求的汽車標準配備);在過去幾年出現(xiàn)了許多先進技術(shù),其中有很多已經(jīng)透過立法強制列入美國聯(lián)邦機動車安全標準(Federal Motor Vehicle Safety Standards,F(xiàn)MVSS),由美國國家高速公路安全管理局(NHTSA)管轄,所有車廠在美國銷售汽車都需要滿足這些法規(guī)。從1967年針對安全帶的強制性要求開始,每年都有新技術(shù)加入。
最近一次NHTSA強制要求增加的最新技術(shù)是倒車影像;所有在2019年于美國上市的車輛都要求安裝倒車攝影機。該系統(tǒng)利用現(xiàn)在汽車上普遍配備的LCD顯示器(有時是隱藏在后照鏡中),顯示安裝于后保險桿、行李箱蓋或車牌框上的小型攝影機擷取之影像。
圖1 部分汽車自動化與安全技術(shù)已經(jīng)成為許多大眾車款的標準配備。(照片來源:IIHS)
盲點檢測(spot detection)雖然目前還不是強制要求配備,但NHTSA已經(jīng)在考慮納入;盲點偵測功能在幾年前已經(jīng)是高階車款的配備,該類系統(tǒng)使用汽車兩側(cè)后照鏡中的近接傳感器,偵測相鄰車道是否有汽車、并及時提醒駕駛員。
當相鄰車道或盲點區(qū)域內(nèi)有汽車或其他物體時,車側(cè)后照鏡里、或是靠近后照鏡的地方會有一個警報指示燈被點亮;這是一種非常簡單并且相對便宜的技術(shù),一般用超音波或電容傳感器偵測物體,并用便宜的處理器和多種算法進行譯碼、偵測,最后把信息回饋給駕駛。
圖2 倒車攝影機已經(jīng)被美國法規(guī)列為強制要求標準配備(2019年上市車款)(圖片來源:Cadillac)
更進一步,有部分非常高階車款利用攝影機與視訊處理來對車道偏離示警,透過振動方向盤、座椅或其他方式,在車輛偏離車道時提醒昏昏欲睡或注意力不集中的駕駛?cè)?;就像視訊攝影機一樣,這種處理技術(shù)所需的硬件尺寸已經(jīng)變得越來越小巧、整合度也越來越高,具備識別車道標線的功能水平,或簡單的比對(哪條是路、哪條不是)。
另外,雖然不算太高科技、但也值得注意的,是特斯拉(Tesla)和福斯(Volkswagon)最近都推出了一種概念車,以小型顯示器完全取代車側(cè)后照鏡。這樣做的主要原因是出于空氣動力學之考慮,日產(chǎn)(Nissan)電動車LEAF的大尺寸、時髦大燈設(shè)計,就是專門為了減少由車側(cè)后照鏡引起的空氣阻力和湍流而設(shè)計的,這個問題已經(jīng)困擾汽車設(shè)計師很長一段時間。因此很容易推測,下一步是使用類似于車道偏離警示系統(tǒng)中識別鄰道是否有汽車的視訊處理技術(shù)。
而你可能不知道,但電子車身穩(wěn)定控制(Electronic Stability Control,ESC)現(xiàn)在也是FMVSS的強制要求配備(從2012年生產(chǎn)的輕型車輛開始);許多高階車款很早就配備這個功能(最早期版本可以追溯到2000年車款)。
圖3 LEAF大燈設(shè)計可降低空氣阻力(圖片來源:Nissan USA)
與(1990年代就有的)通常只是減少車輪打滑的簡單循跡控制,以及在作動時是采取快速脈沖方式剎車的防死鎖車系統(tǒng)(工作時快速點)都不同,ESC運作時會主動切斷動力、并選擇性啟動剎車(即使你沒做剎車動作)將動力傳導到需要的車輪上;這種系統(tǒng)使用多種傳感器(車輪速度、前進速度、方向輸入和翻滾/傾斜加速度計)來判斷汽車駕駛的意圖、汽車將有的動作,以及汽車翻滾或失去控制的可能性有多大。
更加令人印象深刻的是防碰撞技術(shù),它能在即將發(fā)生的撞擊之前自動啟動剎車;同樣的,這種功能只有較高階車款才有,它使用近接傳感器(類似盲點警告指示)偵測停止的車輛并啟動剎車。一樣的技術(shù)還被用于打造主動車距控制巡航系統(tǒng)(Adaptive Cruise Control),它可以降低設(shè)定的巡航速度來配合前方車輛的速度。
也許給人印象最深刻的技術(shù)是停車輔助(Parking Assist)。目前已有多款汽車提供半自動的平行路邊停車功能,只需簡單的按下按鈕,對齊停車網(wǎng)格線,車子就能自己停好。這需要車輛周遭布滿傳感器,包括車前、車后與車側(cè)的近接傳感器;油門和車控制也需要加入,輔之以ESC,剩下的是就是方向盤驅(qū)動──這是相對簡單的一個問題,可以用步進馬達和控制器解決。
所以,現(xiàn)在我們的汽車自動化系統(tǒng)已經(jīng)能夠做到剎車、加速、方向控制和防碰撞,還少了什么?我們很快就能實現(xiàn)令人神往的自動駕駛汽車了,平價感測與和處理技術(shù)已經(jīng)使之成為可能;隨著先進功能不斷推出、并成為新車的標配──到什么程度,F(xiàn)MVSS可能會為了大眾安全考慮,而要求人類駕駛完全別插手?
圖4 Tesla的概念車以攝影機和顯示器完全取代車側(cè)后照鏡(圖片來源:Tesla)
評論
查看更多