讓汽車駕駛變輕松

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設(shè)想一下，你正行駛在高速路上，就在準(zhǔn)備變換車道時(shí)，側(cè)面的另一輛車突然轉(zhuǎn)向你，眼看著這輛車就要與你的車撞在一起，更糟糕的是，這輛車還處于你的視野盲區(qū)。此時(shí)，你的汽車方向盤自動(dòng)快速地抖動(dòng)了一下，速度也慢了下來(lái)，你回到了正確車道，你和你的車安然無(wú)恙。

上述情景并不是空想，這一個(gè)功能已經(jīng)在一些汽車中得到了初步實(shí)現(xiàn)。如今幾乎每家汽車廠商的每個(gè)系列車型中至少都有一款車配備有與駕駛有關(guān)的輔助裝置，比如自動(dòng)泊車或自適應(yīng)巡航控制裝置。在汽車行業(yè)，這些輔助裝置被稱為高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），如凱迪拉克STS、別克Lucerne、梅賽德斯E-350、福特Fusion、馬自達(dá)3和英菲尼迪（Infiniti）M都配備了這類裝置，用以提高行車安全性，或者至少讓駕駛員在一瞬間做出更合理的決定。

實(shí)際上，這些高級(jí)駕駛中輔助系統(tǒng)已經(jīng)成為了一些車的主要賣點(diǎn)，比如在電視廣告中我們看到：奧迪A8車燈會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向，照亮路面上的暗角；英菲尼迪車會(huì)自動(dòng)剎車，防止碰撞。但你是否知道這些裝置或者說(shuō)系統(tǒng)具體是怎么工作的，究竟采用了什么神奇技術(shù)？

輔助駕駛技術(shù)之一:車道偏離提醒

2001年，這一裝置最先出現(xiàn)在英菲尼迪M上。結(jié)果證明，該裝置即便在價(jià)格相對(duì)便宜的車型（如別克Lucerne）上也大受歡迎。在行駛過(guò)程中，Lucerne會(huì)在儀表板上顯示淡淡的綠色圖標(biāo)，表明車輛在正確車道上行駛，而一旦偏離車道，這個(gè)圖標(biāo)就會(huì)變成黃褐色。

據(jù)通用汽車公司全球安全主管John Capp介紹，Lucerne和幾款凱迪拉克車型（比如裝備豪華的STS）在后視鏡旁邊裝有黑白攝像頭，借助這些攝像頭的幫助，系統(tǒng)使用模式識(shí)別技術(shù)不斷掃描路面。攝像頭能夠搜尋色調(diào)濃度，比如識(shí)別色彩明亮的白線（或黃線）與色彩灰暗的路緣的差異。

Capp表示，通用汽車公司正在逐步改進(jìn)攝像頭，以提高這項(xiàng)功能的可用性。在歐洲，歐寶Insignia會(huì)掃描道路標(biāo)志牌，測(cè)算出汽車的當(dāng)前速度。如果車子開得太快，系統(tǒng)就會(huì)提醒駕駛員注意。在德國(guó)等歐洲國(guó)家?guī)椭{駛員識(shí)別道路標(biāo)識(shí)很有必要，因?yàn)轳{駛員可能不會(huì)注意到這些稀稀拉拉的限速標(biāo)志牌。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，通用汽車公司對(duì)Lucerne的車道偏離警示（LDW）攝像頭功能進(jìn)行了擴(kuò)展，以便歐寶Insignia能正確識(shí)別出限速標(biāo)志牌。

雷克薩斯公司專門負(fù)責(zé)給其經(jīng)銷商進(jìn)行高級(jí)技術(shù)培訓(xùn)的經(jīng)理Paul Williamson介紹說(shuō)，在雷克薩斯車上，車道警示裝置還配有前向掃描雷達(dá)，觀察前方有沒(méi)有其他行駛的車輛，并且識(shí)別車道標(biāo)記，甚至識(shí)別黑色路肩，在汽車偏離車道時(shí)提醒駕駛員注意。而雷克薩斯HS250h等車型甚至還能自動(dòng)讓車回到正確車道。梅賽德斯即將推出的一款車GL450也會(huì)自動(dòng)調(diào)整行駛路線，讓汽車回到正確車道。

將來(lái)，這種自動(dòng)控制裝置會(huì)有更強(qiáng)大的功能。比如，汽車廠商們會(huì)逐步改進(jìn)車道偏離提醒技術(shù)，借助自適應(yīng)巡航控制和車道保持技術(shù)讓汽車?yán)^續(xù)行駛，從而讓汽車在無(wú)人操控的情況下也可以在公路上開很長(zhǎng)一段路，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人干預(yù)情況下自動(dòng)行駛。

輔助駕駛技術(shù)之二:自適應(yīng)巡航控制

自適應(yīng)巡航控制（Adaptive Cruise Control）可根據(jù)你與前方車輛之間的預(yù)設(shè)條件（比如間隔1.5秒或3秒），自動(dòng)調(diào)整車速。2000年，雷克薩斯LS-430率先采用了這項(xiàng)裝置，稱之為動(dòng)態(tài)激光巡航控制系統(tǒng)。高檔的凱迪拉克和梅賽德斯車型配備該功能也已有一段時(shí)日。

有趣的是，盡管這項(xiàng)裝置看似很復(fù)雜，實(shí)際上它主要依賴多普勒雷達(dá)系統(tǒng)（通常裝在前格柵）來(lái)掃描信號(hào)反射。在部分車型上，擋風(fēng)玻璃上方還裝有第二只攝像頭。

自適應(yīng)巡航是梅賽德斯E350等汽車上自動(dòng)化程度最高的裝置之一。啟動(dòng)該系統(tǒng)后，如果前方有車輛，E350會(huì)緩慢減速，緩緩行駛，與前方幾百英尺處慢速行駛的車輛保持一定距離。這項(xiàng)技術(shù)名為限距控制系統(tǒng)增強(qiáng)版（Distronic Plus），進(jìn)行設(shè)置后，可根據(jù)與前方車輛的距離，決定車子何時(shí)開始減速。

Capp介紹說(shuō)：“通用公司目前提供的車型主要適用于在高速公路上保持連續(xù)行駛，而正在研發(fā)的是適用于走走停停的情形，比如，遇到前方是施工區(qū)或交通堵塞，汽車會(huì)自動(dòng)減慢車速。該系統(tǒng)的原理是，使用雷達(dá)獲得信號(hào)反射，并結(jié)合使用多普勒雷達(dá)技術(shù)測(cè)出車速和車距，然后處理圖像，讓你與前方車輛保持安全距離。”

據(jù)專門生產(chǎn)用于自動(dòng)控制的傳感器和電腦模塊的Analog Devices公司測(cè)試與計(jì)量主管Rob O'Reilly介紹，這種系統(tǒng)在物體的檢測(cè)距離和行駛速度方面有一定的范圍限制。一般來(lái)說(shuō)，汽車在時(shí)速15到115英里之間行駛該系統(tǒng)都可以工作，可發(fā)現(xiàn)最遠(yuǎn)492英尺處的其他車輛。

他說(shuō):“目前的幾個(gè)實(shí)際投入使用的系統(tǒng)中，用來(lái)測(cè)量的車距的傳感器大多工作于60GHz到80GHz范圍。這些傳感器發(fā)出信號(hào)，然后接收返回的信號(hào)，并將測(cè)得的結(jié)果傳給主電腦。主電腦通常位于儀表板下方，而自動(dòng)轉(zhuǎn)向模塊、剎車總成模塊和加速模塊的位置比較靠近發(fā)動(dòng)機(jī)。

沃爾沃XC60則使用了一項(xiàng)名為城市安全系統(tǒng)（City Safety）的新技術(shù)，適用于在城市街道上行駛。全美汽車經(jīng)銷商協(xié)會(huì)（NADA）所屬的二手車指南雜志《NADA Guides》的汽車專家Mike Caudill說(shuō):“如果駕駛員在高路公路上行駛的時(shí)速不到10英里，汽車的剎車系統(tǒng)會(huì)處于隨時(shí)工作狀態(tài)，以防止你撞到前方車輛?！彼忉專贍顟B(tài)下的自適應(yīng)巡航裝置有助于減少汽車相撞事故。

而在凱迪拉克STS等通用汽車公司的車型上應(yīng)用的自適應(yīng)巡航，從長(zhǎng)期效果來(lái)看將有助于降低汽車的汽油消耗，節(jié)省燃油成本。因?yàn)閭鹘y(tǒng)即標(biāo)準(zhǔn)的巡航控制裝置是要求駕駛員踩剎車或者松剎車來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)或者關(guān)掉系統(tǒng)的?！盁o(wú)論什么時(shí)候，只要一踩剎車，巡航控制裝置就會(huì)脫離嚙合?！盋audill解釋說(shuō)，“自適應(yīng)巡航控制裝置讓車子可以平穩(wěn)行駛，以盡量少踩剎車或者平穩(wěn)地剎車。因?yàn)樵趧x車后巡航系統(tǒng)會(huì)讓車子更快地加速至原先設(shè)定的速度，而自適應(yīng)巡航控制能根據(jù)前方車輛的行駛速度把車距保持在駕駛員設(shè)定的范圍內(nèi)，無(wú)論前方那輛車的速度是快還是慢。這有助于節(jié)省燃油?！?/P>

輔助駕駛技術(shù)之三:輔助泊車

雷克薩斯和豐田是輔助泊車技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。輔助泊車是指駕駛員將車開到空位后，汽車能自動(dòng)地輔助駕駛員把車停到位。這種自動(dòng)技術(shù)很重要，因?yàn)椴窜囆枰叨仁炀毜募夹g(shù)，對(duì)很多司機(jī)來(lái)說(shuō)很棘手，有些新手甚至根本完成不了。

雷克薩斯的Williamson表示，自動(dòng)泊車涉及的測(cè)算異常復(fù)雜，包括計(jì)算與已泊車輛的距離、車輪位置和當(dāng)前速度等。

Williamson說(shuō)：“首先，當(dāng)你的車子駛近空的停車位時(shí)，超聲傳感器會(huì)檢測(cè)車位每一側(cè)的邊緣，確定該車位是否能容下這輛車。接下來(lái)，汽車會(huì)調(diào)用后視攝像頭捕獲的視頻畫面，讓駕駛員確認(rèn)選擇停在哪個(gè)位置。在駕駛員用手指點(diǎn)擊及拖動(dòng)選擇位置后，車子就會(huì)自動(dòng)倒入到指定位置?！?/P>

他解釋說(shuō)，汽車每個(gè)角上的傳感器都會(huì)發(fā)出無(wú)線電信號(hào)，通過(guò)收集旁邊物體上的反彈信號(hào)來(lái)檢測(cè)有無(wú)障礙物。值得關(guān)注的是，2010年出的雷克薩斯LS 600h還使用車輪速度指示器以及無(wú)線電傳感器來(lái)收集更多的車子減速時(shí)的數(shù)據(jù)。比方說(shuō)，雷克薩斯知道你正在減速準(zhǔn)備“泊車”，因而會(huì)更仔細(xì)地掃描障礙物，以獲取更多的數(shù)據(jù)。

在Flex和Taurus Sho等福特車上，自適應(yīng)泊車輔助裝置還結(jié)合了自動(dòng)技術(shù)和駕駛員輔助技術(shù)。比如，福特Flex就能掃描尋找空位，提示駕駛員減速、停車及倒車。在這一系統(tǒng)的幫助下，車子能很快就位，停到指定的車位上。目前，F(xiàn)lex車進(jìn)入空位時(shí)，駕駛員得用剎車；然后車子前進(jìn)時(shí)，還得用剎車。Luther Auto集團(tuán)的客戶經(jīng)理Jerry Krauth表示，福特采用這些自動(dòng)技術(shù)時(shí)還需要駕駛員的參與操控，而并不是完全自動(dòng)化。未來(lái)，該公司會(huì)逐步采用更多人工智能控制的裝置。

值得一提的是，目前，沒(méi)有一家汽車廠商表示計(jì)劃針對(duì)自動(dòng)裝置提供全面的再培訓(xùn)工作，美國(guó)也沒(méi)有針對(duì)自動(dòng)泊車等裝置的認(rèn)證程序。隨著車輛自動(dòng)化操作成為一種標(biāo)準(zhǔn)，汽車廠商可能要針對(duì)這些高級(jí)駕駛裝置增設(shè)課程，而政府也有必要推動(dòng)這方面的工作。

輔助駕駛技術(shù)之四:區(qū)提醒

包括別克Lucerne和福特Fusion在內(nèi)的幾款最新車型都使用了傳感器來(lái)檢測(cè)靠近車子的車輛，也就是“盲區(qū)提醒”。據(jù)通用汽車公司的Capp介紹，大多數(shù)盲區(qū)提醒裝置沒(méi)有采用能發(fā)出聲響的蜂鳴器，因?yàn)檫@會(huì)讓駕駛員分心，而是在側(cè)視鏡旁邊顯示燈光，駕駛員應(yīng)該時(shí)不時(shí)會(huì)看側(cè)視鏡。他說(shuō)，這有助于避免因駕駛員分心引起的碰撞事故。

通常盲區(qū)傳感器可掃描距離車輛約六英尺以內(nèi)的物體。Analog Devices公司的O’Reilly表示，配備盲區(qū)提醒裝置的汽車大多使用攝像頭來(lái)檢測(cè)反射，或者像梅賽德斯E350那樣使用工作于20kHz波段的超聲傳感器來(lái)檢測(cè)移動(dòng)的物體。傳感器與車內(nèi)CPU連接起來(lái)，可將數(shù)據(jù)與方向感應(yīng)器得到的信息進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)車速和方向盤角度，同時(shí)，它們還與檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度（慢、快或不動(dòng)）的陀螺儀連接起來(lái)。

在Acura（謳歌）ZDX上，盲區(qū)傳感器使用兩個(gè)24GHz雷達(dá)裝置傳送短促的無(wú)線電信號(hào)，然后使用車上的多根天線接收返回信號(hào)。如果系統(tǒng)測(cè)出返回信號(hào)來(lái)自一定距離內(nèi)的另一輛車，就會(huì)在側(cè)視鏡上顯示盲區(qū)警示信號(hào)。

目前，這一功能已經(jīng)比較成熟，比如別克Lucerne的盲區(qū)指示器就比較精確：只要有車子靠近，立即會(huì)在側(cè)視鏡上發(fā)出警示信號(hào)，而路堤、柵欄或大樓就不會(huì)引發(fā)警示。

輔助駕駛技術(shù)之五:防撞預(yù)警

防撞檢測(cè)和預(yù)防系統(tǒng)也是一些高端車型的賣點(diǎn)之一。市場(chǎng)已經(jīng)有幾款車配備了防撞檢測(cè)和預(yù)防系統(tǒng)。比如 ，奧迪A8如果檢測(cè)到汽車前方還有另一輛車，就會(huì)慢慢地輕輕剎車，如果眼看就要撞上，它還會(huì)緊急剎車。O’Reilly介紹說(shuō)，這種剎車系統(tǒng)使用了方向感應(yīng)器（與蘋果iPhone上的方向感應(yīng)器差別不大），可檢測(cè)到油門傾斜角度的迅速變化。如果你正常行駛，突然松開油門，汽車會(huì)利用制動(dòng)液給剎車系統(tǒng)增壓，以保證平穩(wěn)地剎車。

據(jù)Edmunds.com汽車網(wǎng)站的高級(jí)評(píng)測(cè)工程師Albert Austria介紹，梅賽德斯和奧迪車型上的最先進(jìn)防撞檢測(cè)系統(tǒng)使用傳感器來(lái)檢測(cè)前方車輛的尾燈。他說(shuō)，傳感器能夠區(qū)別一輛運(yùn)動(dòng)中的卡車與一棵樹，但大多數(shù)碰撞檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別完全停下來(lái)的車子，因?yàn)閭鞲衅髦粫?huì)掃描移動(dòng)物體。防撞檢測(cè)的工作原理類似盲區(qū)警示和車道偏離警示系統(tǒng)。

Austria說(shuō)：“傳感器檢測(cè)到需要注意的物體后，把信息傳送到車上的幾套電子控制單元（ECU），這些裝置里面有許多微處理器。ECU使用復(fù)雜算法，根據(jù)許多輸入信息來(lái)測(cè)算車輛介入和行駛方向。比如車速、節(jié)氣門位置、靠近物體的距離、剎車的使用、偏航（往兩邊移動(dòng)）、左右搖晃（沿直線轉(zhuǎn)動(dòng)）和前后顛簸（上下振動(dòng)）等輸入信息。”

在Acura ZDX上，碰撞檢測(cè)系統(tǒng)利用前部的毫米波無(wú)線電信號(hào)—這是最高的無(wú)線頻率電波段，掃描前方約300英尺處的物體。值得關(guān)注的是，這項(xiàng)名為碰撞緩解剎車系統(tǒng)的裝置根據(jù)駕駛員的響應(yīng)來(lái)確定如何剎車。它先實(shí)時(shí)跟蹤障礙物，然后通過(guò)畫面和聲音警示駕駛員，等待響應(yīng)，然后輕輕剎車，并顯示更多警示信息，最后猛力剎車，同時(shí)自動(dòng)收緊安全帶。

其他輔助駕駛技術(shù)

除了上述技術(shù)手段以外，有些車還利用了其他技術(shù)手段來(lái)幫助駕駛員安全和方便地駕駛。以最新的一款馬自達(dá)3為例（即采用先進(jìn)技術(shù)裝備的Grand Touring車型），你開車?yán)@過(guò)道路彎道時(shí)，它的頭燈會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向，而不是徑直照向暗處；要是你往后備箱裝了許多東西，重量傳感器會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)頭燈，使頭燈照向正確的角度和方向；下雨時(shí)，你甚至不需要開啟雨滴感應(yīng)式雨刷，它就會(huì)自動(dòng)工作。

頭燈打開的原理是，通過(guò)方向感應(yīng)器讀取方向盤的位置、車速以及車子在路面上的坡度。根據(jù)貨物重量來(lái)調(diào)整頭燈高度時(shí)，汽車使用車子右邊的方向感應(yīng)器確定當(dāng)前坡度，還會(huì)將當(dāng)前車速和路面角度（基于車身高度）考慮進(jìn)來(lái)。至于雨滴感應(yīng)，其工作主要是靠一個(gè)紅外傳感器，它將燈光投射到擋風(fēng)玻璃上，如果擋風(fēng)玻璃上出現(xiàn)模糊或雨水四濺，雨刷會(huì)自動(dòng)開始工作。

當(dāng)然，汽車輔助駕駛技術(shù)還在不斷進(jìn)步之中，未來(lái)也會(huì)有新的技術(shù)引入，這些先進(jìn)的技術(shù)包括能夠識(shí)別面部、監(jiān)測(cè)駕駛員的健康狀況。Capp就表示，通用汽車公司就已經(jīng)在測(cè)試這些類型的裝置。其中一個(gè)最新的傳感器能監(jiān)測(cè)駕駛員的含氧量和呼吸量?！八€會(huì)監(jiān)測(cè)駕駛員的頭是不是因疲勞而開始垂下來(lái)。”

Edmunds.com汽車網(wǎng)站的Austria也表示，全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的應(yīng)用有望給駕駛員帶來(lái)更多的幫助。比如，將來(lái)的汽車可能會(huì)參照GPS數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合車子的駕駛輔助系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)不斷變化的路面形狀（比如彎道和坡道）。其中可能的一個(gè)應(yīng)用就是，汽車根據(jù)接收到的來(lái)自GPS衛(wèi)星的詳細(xì)地圖數(shù)據(jù)對(duì)行駛的道路進(jìn)行評(píng)估，如果判斷前方半徑過(guò)小，而車速過(guò)快，就會(huì)主動(dòng)提供剎車輔助，如減少油門輸入，還會(huì)加強(qiáng)偏航控制。

“最終，通過(guò)綜合應(yīng)用所有這些技術(shù)手段不但提高了車輛的操控性，防止事故的發(fā)生，還將改善我們的駕駛方式?！盋audill說(shuō)，“技術(shù)有助于防止事故發(fā)生，就算發(fā)生了事故，也有助于挽救性命。