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董车会 2017-7-20 17:26

不加钱给爱车配这个功能,可能会后悔好几年(买车必看!)

自从试驾过沃尔沃 V40 之后,我已经不止一次听到有人说这车适合新手。在车主论坛上,也能看见不少好老公出于「安全」的考量,给自己媳妇买一台以安全为主的代步小车。

稳老弟认为,沃尔沃之所以能用「安全」赢得一些用户的认可,其实也是因为他们的宣传够狠,而且把高级驾驶辅助系统(ADAS)做成了中高配车型的标配。相比之下,不少品牌只给很有限的车型提供 ADAS,也没能在舆论上成为一个主流的卖点。

买车预算提高几万块,当然可以入手更强的性能跟更好看的内饰。我们也别忘了,在很多高配车型上,还有高级驾驶辅助系统这样一个在关键时刻能保护自己和家人的好功能。

高级辅助驾驶系统都有啥

传统的汽车聋、哑、盲,完全没法像人类一样知道自己身边有没有车,前面限速多少。

然而只要在车上装几个摄像头、雷达,我们就可以得到一台能够「看见」马路,甚至能够自己刹车、拐弯的汽车。

(少年,来个宝马教练车么?)

通过传感器跟软件算法提高汽车行驶的安全性,这就是高级辅助驾驶系统(ADAS)乃至自动驾驶的价值。经过二十多年的发展,工程师们已经围绕「安全」俩字开发了这么多的 ADAS 功能:

车道偏移报警系统

检测到车辆不正常偏离车道时,通过振动、蜂鸣提醒驾驶员。由于雷达无法检测车道,所以这项功能需要依赖安装在中央后视镜上的多功能摄像头。

现在的摄像头不仅可以辨别车道跟前方车辆,还能识别行人、自行车跟路标。

(博世 MPC2 第二代多功能摄像头)

车道保持系统

不仅能够检测是否偏移车道,还能主动进行小幅度拐弯,使汽车能够保持在同一条车道上行驶。

(图片来自:Wikimedia

预碰撞智能刹车辅助系统

在特定时速下检测到碰撞风险,车辆自主刹车的同时给予驾驶员清晰的警示,避免与行人或前方车辆发生碰撞。

安装在车前脸的毫米波雷达负责探测距离,中央后视镜前方的摄像头负责识别障碍物类型。

(装备在卡车上的自动刹车,看看人家的卡车……)

不过刹车辅助一般都有适用的时速限制,也只有在摄像头跟雷达都检测到障碍物的同时才会发生作用,无法绝对避免任何碰撞。

自适应巡航

在特定的时速区间之内,按照驾驶员设定的限速行驶,若前方车辆行驶速度低于限速,车辆自主减速并与前车保持固定的安全距离。一些技术更先进的供应商、车厂已经开发了停走型自适应巡航,适合在堵车的时候用。

(图为沃尔沃 S90 停走形 ACC 的仪表盘图标)

由于需要精确感知距离,并且可以全天候工作,所以博世、德尔福等主流的 ACC 供应商都将长距毫米波雷达作为 ACC 的核心传感器。

自动泊车系统

新手司机的福利。车辆扫描到左右两侧空余车位时,自动控制转向系统以帮助驾驶员泊车入位,但驾驶员仍然需要人工控制油门、刹车,并根据系统提示切换前进和后退挡。

自动泊车的出现不代表可以完全放弃练习停车技巧,最好还是别对它产生太多依赖。

盲区检测

通过雷达持续检测左右后方盲区是否有其他车,避免在变道时因为隔壁车刚好在盲区而发生碰撞。

根据董车会(微信号:Time2Drive)实测,现在的盲区检测对于盲区的覆盖率已经超过 100%,只要盲区检测没有障碍物的提示,完全可以放心变道。

(盲区检测的指示灯,新车基本上都安装在后视镜上)

驾驶员疲劳检测

正常行驶中出现由驾驶员引起的不正常方向盘转动,就会触发疲劳预警,仪表盘上弹出提示提醒驾驶员需要休息片刻。

倒车影像 / 360°全景影像

倒车或低速行驶时,通过分布于车身四周的超广角摄像头帮助驾驶员看清车身四周的障碍物分布,在通过狭窄道路和倒车的时候非常有用。不能完全替代后视镜。

(全景影像在低速行驶时一般也能用上,非常适合狭窄路段慢行)

倒车影像可能是 ADAS 所有功能中成本最低的功能。根据美国联邦机动车安全标准 FMVSS-111 条款,美国车厂在 2016 年 5 月 1 日至 2017 年 5 月 1 日的新车倒车影像必须达到 10%,接下来的一年中要达到 40%,2018 年 5 月 1 日以后 100% 汽车要在出厂前安装倒车影像。

只要是装备了 ADAS 的高配车型,那基本上都少不了上面这些功能。一些特立独行的厂家可能会在此基础上增加一些新卖点,比如凯迪拉克 CT6 的流媒体后视镜,特斯拉的 Autopilot,沃尔沃的领航辅助,其本质上都是 ADAS 基础传感器跟多种辅助驾驶功能的组合应用。

(凯迪拉克 XT5 的流媒体后视镜)

ADAS 的前世与今生

若按照美国汽车工程师学会公布的自动驾驶分级标准,ADAS 算得上是 L2-L3 级别的自动驾驶。

实际上,ADAS 内部又分成了好几个发展阶段,比如我们今天认为理所应当的自适应巡航,很多年前只能探测个大概的车距,更别提自动刹车跟拐弯了。

感知是 ADAS 最基础的能力,也是目前量产版 ADAS 上发展了最长时间的技术。

早在 1992 年,三菱就在 Debonair 上安装了一个激光雷达,可以精确探测跟前车之间的距离。Debonair 是全世界第一台使用激光雷达探测距离的量产车,不过仅在日本市场有售。

(1992 年三菱 Debonair,图片来自:Auto-Database

在这之后的二十多年里,激光雷达在量产车上被成本更低,恶劣天气下也能正常工作的毫米波雷达代替,安装在后视镜前方的摄像头因为以色列技术公司 Mobileye 的空前成功而得到大量汽车爱好者的关注,已经成为自动驾驶研究的关键一环。

不过由于自动驾驶汽车的发展跟激光雷达的量产成本持续下降,这个在汽车上消失一段时间的传感器再度出山,成为很多自动驾驶科研人员最关注的传感器。至于何时能成为新车标配,那就是后话了。

感知问题解决后,ADAS 的第二个阶段就是介入车辆控制。

单纯的车距感知虽然方便了驾驶员,但是对于驾驶安全没有太大的提升,毕竟人眼虽然不能精确到厘米毫米,也足以确定一个安全的车距。

(1995 年三菱 Diamante)

仅仅在三菱 Debonair 发布的三年后,三菱给另一款量产车 Diamante 的车距警示系统加入了油门和变速箱的控制能力,但不能控制刹车,所以需要减速的时候只能依靠变速箱制动。

从此,主流汽车品牌推出的高端车型里,很少出现只能测距而不介入控制的车距警示系统。

传感器数量的提升壮大了 ADAS 的家族,如何让各种功能协同工作成为了最新的议题。

特斯拉的 AutoPilot 就是一个榜样。虽然同样是那些 ADAS 功能,但是特斯拉的 AutoPilot 操控方式空前简化:

  • 拨动 AutoPilot 拨杆两次,车辆就能自动保持在一条车道上行驶,还能实现大幅度自主转向;
  • 打开转向灯,系统会自动检测是否有足够的安全变道空间、地面标线是否允许变道,待条件允许后转向变道。
  • 摄像头可以区分小车、货车、自行车,还能识别路标,所有的识别结果都可以实时显示在仪表盘上。

同样以安全为卖点的沃尔沃也已经更新了辅助驾驶的控制逻辑,但比起 Autopilot 还是稍显复杂。

(沃尔沃 S90 方向盘左侧的 Intellisafe 控制按键)

「高级」还不够高级,ADAS 的未来怎么走?

即使名字里有「高级」俩字,高级驾驶辅助系统其实还不够高级,除非现在的这些传感器能够更聪明。

摄像头可以识别路标、人、车和道路标线,激光雷达可以 3D 建模,毫米波雷达能够 24 小时全天候工作,当汽车上有一个强大的中央处理器,能够把所有传感器收集的信息结合起来,配合有大量行驶数据作为基础调校出来的自动驾驶算法,ADAS 就能完成更多的任务,甚至在不改变传感器硬件的基础上,实现更高级别的自动驾驶。

(一台 Mobileye 单目摄像头「看见」的马路)

这也是为什么奥迪会在发布新 A8 时宣传他们的 zFAS 中央驾驶辅助控制器,正是在集成了英伟达 Tegra K1、Mobileye EyeQ3 芯片的 zFAS 支持下,奥迪才能在 60 KM/H 时速下实现 L3 级别的自动驾驶。英伟达也因为自动驾驶对于车载运算能力的需求高涨,抓住机遇成为芯片行业最炙手可热的芯片公司。

(奥迪 zFAS)

有了芯片、算法跟传感器的基础,在可预见的未来里,量产车上的 ADAS 必定会持续进步。

ADAS 最终会成为大部分车型的标配,这不仅是汽车厂商出于安全考虑的追求,还有来自政府交管部门的引导。

19 日刚刚上市的日产劲客就在 13.48 万的顶配车型上标配了预碰撞智能刹车、盲区预警、车道偏离预警几个基本的 ADAS 功能。

即将在 9 月 5 日亮相的全新一代日产 Leaf 电动车更有具备自动泊车、自适应巡航及车道保持的 ProPilot 辅助驾驶技术,要知道 Leaf 的定位可是入门级廉价纯电动汽车,功能简单也可以理解。这一举动可能是为了应对特斯拉 Model 3 对入门级电动汽车市场的冲击。

与此同时,高端车型的 ADAS 将会持续在易用性、行驶性能上得到强化。对比沃尔沃国内在售的 XC60 跟 XC90 就可以发现,换代后的 IntelliSafe 性能更强,启动方式也改成了「一键启动」,这无疑是未来 ADAS 系统的一大趋势。说不定再过一两年,ADAS 就能灵活应对国内复杂的路况了。

能否玩转辅助驾驶,这也是一种驾驶技术

《先别谈什么未来交通,好的自动驾驶应该像一匹马》一文里,董车会曾经表示:

从现在的技术层面来看,很多高级驾驶辅助车,或者是试验中的自动驾驶车,智能和可靠程度,还不如一匹马。

正是因为现在的辅助驾驶跟自动驾驶系统还没达到真正的智能,不会像人一样应付灵活多变的交通环境,所以驾驶员在很长一段时间内仍然难以被汽车取代。

以前的驾驶员必须会手动换挡,一些人还要懂如何在跑山路的时候避免刹车热衰减。而在 ADAS 普及之后,驾驶员不仅要具备基本的驾驶技巧,更要懂得如何与 ADAS 系统和谐相处。

(GL8 Avenir 抬头显示器左上角显示自适应巡航的工作状态)

明白自己掌控的这套 ADAS 究竟有怎样的特性,并且知道什么时候应该信任机器,什么时候该提前介入控制,就如老司机上车后一定要检查动力、刹车一样,都是未来驾驶员的必备素质。

祝大家都能在 ADAS 的助攻下,跑得更远更安全。

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