衛(wèi)東
當年,寶馬工程師們選擇了更富有創(chuàng)新意義的紅外技術(FIR),也就是熱感相機實現(xiàn)了夜視輔助系統(tǒng),成功利用了在熱感成像相機上的成像來提高黑夜中的駕駛安全。當在黑夜中駕駛時夜視系統(tǒng)提供了一種新的視覺方式,在司機借助燈光系統(tǒng)看不清前方路況之前,熱感成像相機在黑夜中可以探測到車輛前方的人、動物和一些物體。FIR讓司機看得更遠,涵蓋范圍最遠到車輛前方300m。司機可以更早地注意到潛在的危險,在100km/h的時速時可以提前5s發(fā)現(xiàn)目標。
在之后,汽車技術中又出現(xiàn)了車輛可以自動識別路段限速標志的技術。歐寶首先在Insignia上安裝了能夠讀懂限速交通標志并報警車道偏離的系統(tǒng),交通標志識別功能能夠讀出路邊限速并把具體數(shù)字反映在儀表上。交通標志大概在距離標志100m時就能夠讀到,不會錯過任何一個限速標志,讓駕駛員可以把精力更多地集中在駕駛上。
隨著主動巡航控制系統(tǒng)的出現(xiàn),使長途駕駛更加輕松,大大緩解了司機長途駕駛的疲勞強度,營造出了更輕松的駕駛氣氛。主動巡航控制類似于傳統(tǒng)的巡航控制,同樣是保持設定的車速,不同的是新系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié)車速以保證與前車有足夠的安全距離。系統(tǒng)通過雷達傳感器、數(shù)字信號處理器和控制模塊。司機設定所希望的車速,系統(tǒng)利用低功率雷達或紅外線光束得到前車的確切位置,如果發(fā)現(xiàn)前車減速或監(jiān)測到新目標,系統(tǒng)就會發(fā)送執(zhí)行信號給發(fā)動機或制動系統(tǒng)來降低車速。當?shù)缆非胺經(jīng)]車時又會加速恢復到設定的車速,系統(tǒng)會自動監(jiān)測下一個目標。當年TRW制造的77-GHz雷達能探測到150m范圍,車速的調(diào)節(jié)范圍從30km/ h到180km/h。德爾福76-GHz也能夠監(jiān)測到150m范圍,最低控制車速是32km/h。
由駕駛員設定車速和車距,當系統(tǒng)監(jiān)測到前方車速減慢時還會提醒駕駛員。當遇到前方車速很慢必須剎車時會發(fā)出聲音和視覺報警以提醒駕駛員。好處是可以便利地管理車速和車距,使巡航適合于更多的路況,營造一種更輕松的駕駛氣氛,可以在塵土飛揚、冰面、白天、夜晚、雨、霧、雪各種駕駛環(huán)境使用,很少出現(xiàn)錯誤報警。寶馬的5系、7系,奔馳S級、奧迪A8、凱迪拉克XLR、無限Q45等車型都已經(jīng)提供主動巡航系統(tǒng)。
博世于2013年實現(xiàn)量產(chǎn)的博世中距離雷達傳感器(MRR)采用了在全球范圍永久分配給汽車雷達的高容量77Ghz頻段,適用于全球車輛平臺。除此之外,博世第二代多功能攝像頭(MPC2)可以實現(xiàn)多重安全性和舒適性功能,包括行人警告、前方碰撞警告、車道保持支持、道路標志等,車輛制造商僅使用一個MPC2攝像頭即可將一系列駕駛員輔助功能集成到自己生產(chǎn)的車輛中,有效滿足立法者和行業(yè)組織所設立的不斷增加的安全標準。
在2015年的博世科技日上,博世展示了新一代自動緊急制動系統(tǒng)。作為預測性緊急制動系統(tǒng)在環(huán)視傳感器和ESP的集成系統(tǒng)之上,盡量減少車與車,或者車與任何弱勢群體碰撞,并將危害降到最低。我們可以看看安裝在梅斯德斯-奔馳A200上的“自動緊急制動—城市/城間”系統(tǒng)。當車速高于30km/h時,在預測性緊急制動系統(tǒng)中的雷達探測到與障礙物的距離非常接近時,系統(tǒng)會做好準備進入緊急制動程序。如果駕駛員未對危險情況作出反應,系統(tǒng)會通過一個聽覺和/或視覺信號警告駕駛員,并隨之產(chǎn)生一個短促但可感知的間歇制動。然后緊急制動系統(tǒng)執(zhí)行部分制動,以降低車速并給駕駛員創(chuàng)造更多寶貴的反應時間,一旦駕駛員踩下制動踏板,系統(tǒng)就會在制動時提供支持。為此,系統(tǒng)持續(xù)計算汽車為避免碰撞所需的減速度。如果系統(tǒng)識別到駕駛員的制動強度不夠,則會增加制動壓力使車輛盡可能在障礙物前停止,以最大限度地避免碰撞。如果駕駛員未做出任何反應并且系統(tǒng)預估碰撞不可避免,則會觸發(fā)完全制動,以盡可能地減輕碰撞傷害。
還有一種“自動緊急制動-弱勢道路使用者”,顧名思義,就是遭遇車輛前方突然出現(xiàn)行人時,實現(xiàn)自動緊急制動。就像眼前的這輛一汽大眾高爾夫7,依靠立體攝像頭來判別突然出現(xiàn)的行人。這項功能在國內(nèi)也是很實用的,因為你很可能遭遇在街邊停放車輛的后面突然跑出一位行人的情況,再采取人工制動可能就晚了。歐洲新車安全評價規(guī)則(EuroNCAP)規(guī)定自2014年起,沒有配備相關駕駛員輔助系統(tǒng)的新車型就無法獲得五星安全評定,其中就包括自動緊急制動系統(tǒng)。中國新車安全評價規(guī)則也同樣強調(diào)安全的重視性——2018年新版CNCAP將會把自動緊急制動系統(tǒng)納入到評分體系中。
緊急制動系統(tǒng)通常需要借助雷達傳感器或是雷達與視頻傳感器相結合才能實現(xiàn),而博世在2015年開發(fā)的立體攝像頭僅靠視頻數(shù)據(jù)便可實現(xiàn)緊急制動系統(tǒng),這一系統(tǒng)已經(jīng)安裝在路虎全新發(fā)現(xiàn)運動版。借助于感光鏡頭和視頻傳感器,攝像頭可以覆蓋50°的水平視野,并能在超過50m的距離進行3D測量。一旦立體攝像頭識別出道路前方有車輛阻礙,緊急制動系統(tǒng)便及時進入預備狀態(tài)。如果司機沒有做出反應,系統(tǒng)就會啟動最大制動功能。緊急制動系統(tǒng)是目前最為有效的汽車輔助系統(tǒng)之一。在德國,緊急制動可避免高達72%因追尾造成的人身傷害。
在2016年春天的北京國際車展上,長安汽車展臺上的一輛銀色睿騁很是引人注目,因為它是從重慶長安研究總院出發(fā)駛上高速,途經(jīng)西安、鄭州總里程超過2000km來到了北京車展。這輛改裝的睿騁可以實現(xiàn)停走型自適應巡航、自動沿著單車道進行自動駕駛、高速公路的交通擁堵輔助等功能。此外在駕駛員提出請求或確認后可以主動更換車道并實現(xiàn)超車換道。這輛睿騁的駕駛員輔助系統(tǒng)雷達傳感器等部件就來自博世。
長安睿騁配備了博世的高速公路輔助系統(tǒng),5個中距離雷達傳感器加1個智能攝像頭的配置,輕松實現(xiàn)從重慶到北京長達2000km的自動駕駛長途試駕。通過配備博世的雷達傳感器(前/后)和智能攝像頭,該功能可在0~130km/h 的速度范圍內(nèi)實現(xiàn)高速公路部分自動駕駛,包括縱向和橫向的自動引導。當角雷達和后雷達探測到變道的可能時,在得到駕駛員確認后可實現(xiàn)自動變道,在極大程度上緩解了高速公路單調(diào)乏味的駕駛,從而實現(xiàn)安全、輕松的行駛。
博世提供的這套系統(tǒng)能針對車輛頻繁起停的交通狀況,在時速0~60km/h時自動對車輛進行制動、加速、轉向等操作,使車輛在遭遇密集車流時也能輕松到達目的地。博世計劃到2018年自動代客泊車功能將會量產(chǎn),車輛可以自行尋找車位自動泊車;2020年實現(xiàn)高速公路引導功能,從而在高速公路上實現(xiàn)高度自動駕駛;完全自動駕駛的實現(xiàn)預計會在2025年之后。從部分自動到高度自動,再到完全自動,汽車終將駛向自動駕駛的時代。博世在研發(fā)駕駛員輔助系統(tǒng)所需的全套傳感器技術,包括超聲波傳感器、雷達、前置攝像頭、近距離攝像頭等,再加上博世的制動和轉向系統(tǒng)以及在整車集成上的核心技術能力,以更強大的系統(tǒng)功能提高駕駛安全性和舒適性。
在2016年亞洲消費電子展上,法雷奧向公眾展示了SCALA 激光掃描儀。憑借高級別的監(jiān)測能力、寬廣的監(jiān)測視野和精準的監(jiān)測精度,這一創(chuàng)新產(chǎn)品將成為高智能自動駕駛的核心技術。裝配于車輛前方的法雷奧SCALA激光掃描儀對所有移動車輛、摩托車和行人,以及處于靜態(tài)的樹木、靜止車輛和護欄都可一覽無余、精準探測;無論白天還是黑夜,也無論車速快慢。基于所收集的全方位信息,法雷奧SCALA激光掃描儀能繪制一張精準的行車環(huán)境數(shù)字地圖,并對周遭情況和可能發(fā)生的狀況進行準確分析和預測。2016年10月,斯巴魯宣布EyeSight駕駛輔助系統(tǒng)將正式登陸中國市場,通過兩個模擬人眼的立體攝像頭,來監(jiān)測車輛前方的路況和車流信息,能夠提前預知碰撞事故風險、減輕傷害、為安全駕駛提供支持。隨著車輛的交通識別系統(tǒng)的不斷進步,將會大大提升道路交通的安全性。