[汽車之家 技術(shù)] 有人說科技是因為懶人的存在而不斷發(fā)展,對于這句話我不置可否,。不過科技的不斷進步確實讓很多原本很復雜,、無趣的事情變得簡單、有趣,。十幾年前的駕駛員聽到要開長距離的高速時,,多半都會心中一緊,有經(jīng)驗的老司機會開始琢磨穿個合腳的鞋�,,F(xiàn)在,,長途駕駛在自適應(yīng)巡航的幫助下,已經(jīng)解放了部分駕駛員的雙腳,。那么這個能自動達到預設(shè)時速并保持預設(shè)跟車距離的家伙,,是如何做到這一切的?為什么有時候開啟自適應(yīng)巡航進入彎道會突然加速或減速呢,?
在解答上面的問題前,,首先需要明白自適應(yīng)巡航的結(jié)構(gòu)是什么樣的,、它的判斷邏輯是什么。明白了結(jié)構(gòu)與原理后,,解決實際應(yīng)用問題會輕而易舉,。
■ 自適應(yīng)巡航是什么?它與定速巡航有區(qū)別嗎,?
首先要肯定的是自適應(yīng)巡航與定速巡航是有區(qū)別的,。科技的發(fā)展幫助越來越多的車裝配上定速巡航系統(tǒng),,自適應(yīng)巡航則是基于定速巡航對于速度的控制,,進一步實現(xiàn)對于距離的把握。簡單講,,定速巡航要做的只有一件事,,那就是達到駕駛員預設(shè)的時速要求,而自適應(yīng)巡航除了達到預設(shè)時速外,,它還肩負著保持預設(shè)跟車距離以及隨著車距變化自動加速與減速的任務(wù),。
■ 自適應(yīng)巡航的歷史
自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的歷史可以追溯至上個世紀70年代。1971年,,美國EATON(伊頓)公司便已從事這方面的開發(fā),。其雛形是日本三菱公司提出的PDC(Preview Distance Control)系統(tǒng),它將雷達與其他處理器結(jié)合在一起,,可以偵測出車距變化,,并對駕駛員發(fā)出警告,系統(tǒng)還可以控制節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)發(fā)動機功率,。此后豐田,、本田、通用,、福特,、戴姆勒、博世等公司也投入到了研發(fā)行列,。
■ 自適應(yīng)巡航的結(jié)構(gòu)
總的來講,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)由傳感器,、數(shù)字信號處理器以及控制模塊三大部分組成,。如果用人類做比喻,傳感器就類似于眼睛,、耳朵,、鼻子等器官,它負責感知前車以及本車確切位置,,目前市場上常見的傳感器有雷達傳感器,、紅外光束以及視頻攝像頭等幾種,。信號處理器負責將傳感器接收到的信息進行數(shù)字處理,最后由控制模塊處理收集到的信息進行控制,。系統(tǒng)判斷需要減速時,,最終由ABS系統(tǒng)對車輪實施制動或者變速箱采用降擋的辦法,將車速降低,。
● 傳感器安裝位置
目前市面上傳感器主要包括雷達傳感器,、紅外光束傳感器以及視頻攝像頭三種。品牌,、車型不同其安裝位置也不同,,常見的安裝位置有車標后、保險杠兩側(cè),、下方以及車內(nèi)后視鏡背后,。造成這些差異的原因主要是各種傳感器工作原理不同,當然其中也包含部分成本因素,。
常見傳感器缺點 | ||
雷達 | 紅外線 | 單一攝像頭 |
需要規(guī)避眾多波段 區(qū)分垂直方向重疊物體較弱,。 | 對環(huán)境要求高,容易受到如雨,、雪,、沙塵等不良天氣影響。 | 探測視角相比另外兩種有限,、 對距離判斷能力較弱。 |
由于每種傳感器都有自己的弱點,,所以目前自適應(yīng)巡航系統(tǒng)開發(fā)過程中,,研發(fā)人員便會根據(jù)各種傳感器的特點,將它們組成搭檔,,共同為數(shù)字信號處理器提供信息,。比如雷達對于垂直方向上重疊物體的判斷較弱。在實際行車中,,當車輛行駛到立交橋附近時,,如果前方與盤橋匝道上同時出現(xiàn)車輛,雷達傳感器有很低幾率出現(xiàn)誤判,;前方路面出現(xiàn)金屬標識牌甚至是金屬廢棄物時,,雷達傳感器也有很低幾率產(chǎn)生誤判。相信沒人想拿自己的生命做賭注,于是為了進一步降低誤判的可能,,越來越多的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)采用兩種傳感器收集信息,。
難道這些傳感器除了搭檔合作為數(shù)字信號器提供信息外,就沒有其他解決辦法了,?當然不是,。比如單一攝像頭受到硬件限制較大,對于距離判斷能力較弱,,那兩個攝像頭對距離判斷效果又如何呢,?在剛剛結(jié)束的東京車展上,搭載雙攝像頭傳感器的車型出現(xiàn)在了斯巴魯展臺上,,相信工程人員已經(jīng)能讓它滿足實際使用需求,。
■ 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制邏輯
本車時速、前車時速,、前車與本車距離,、旁邊車道是否有車輛進入等等,這些都是自適應(yīng)巡航這套系統(tǒng)的控制依據(jù),。簡單講,,這套系統(tǒng)的控制邏輯就是利用傳感器得到行車所用的一切信息,當發(fā)現(xiàn)前車減速或發(fā)現(xiàn)干擾本車行駛的新目標時,,電控單元發(fā)送執(zhí)行信號給發(fā)動機或制動系統(tǒng),,做出相關(guān)動作。如果發(fā)現(xiàn)前方?jīng)]有車輛,,則恢復設(shè)定車速,,隨后就是周而復始循環(huán)至您關(guān)閉功能。
這些內(nèi)容只是控制邏輯中很少的一部分,,現(xiàn)在越來越多配備自適應(yīng)巡航的車輛可以控制跟車距離遠近,,那設(shè)置好的跟車距離是否會隨著車速改變而變化?當后車的傳感器無法識別前車時會發(fā)生什么,?這些問題都是自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制邏輯需要面對的問題,,下一頁的測試項目中,我們就以人肉體驗的方式實踐上述常會碰到的問題,。
■ 測試前請注意:自適應(yīng)巡航不等于城市安全系統(tǒng),!
自適應(yīng)巡航設(shè)計初衷是減輕駕駛員長途駕駛的疲勞,,極為復雜的城市路況并不是它發(fā)揮作用的地方。雖然現(xiàn)在的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)具備了根據(jù)前車情況,、根據(jù)路況減速,甚至是剎停的功能,不過其開發(fā)之初便是為了減少駕駛員高速行車疲勞度,,而不是依據(jù)主動駕駛功能而開發(fā),。換言之,這套系統(tǒng)的減速與剎車停止功能判斷邏輯并不是以應(yīng)付城市中復雜的低速路況而研發(fā)的,。請牢記:它只是減低高速行駛時的疲勞感,,而非永久解放人雙手的功能!
■ 實測自適應(yīng)巡航系統(tǒng)
● 如何開啟自適應(yīng)巡航,?如何確定已開啟自適應(yīng)巡航,?
這兩個問題看似容易,其實不然,。買車的時候或許十分看重是否有這項配置,,不過真到了用車的時候幾乎從未開啟的大有人在。究其原因,,不知道怎么辨別是否開啟是其中的原因,。由于廠家不同,具體的操作按鈕有所區(qū)別,。
開啟自適應(yīng)巡航系統(tǒng)比把大象塞入冰箱還簡單,,首先打開定速巡航系統(tǒng),并設(shè)置好所需時速,。第二步按下自適應(yīng)巡航按鈕,,并選擇跟車距離。第三步就是用余光快速檢查下儀表盤,,看看有無標志提示,。確定沒有問題后,就可以享受它帶來的便利了,。
自適應(yīng)巡航系統(tǒng)會通過傳感器掃面前方路面情況,,在前方無車情況下,到達您預設(shè)時速,。前方出現(xiàn)車輛,,則按照您預設(shè)跟車距離行駛。如果前車速度比您預設(shè)速度低,,則自適應(yīng)巡航系統(tǒng)只會按照您預設(shè)距離行駛,,如果前方車輛比您預設(shè)時速高,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)也不會“盲目跟進”,,超過您的預設(shè)時速,。總之,,這套系統(tǒng)就是在保證距離的情況下,,按照您設(shè)定的時速前進,。
相比開啟,自適應(yīng)巡航的關(guān)閉則簡單的多,,只要您踩下制動踏板,,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)就會自動解除,當然您也可以使用按鍵手動關(guān)閉,。如果想要再次激活,,您只需按下調(diào)節(jié)車速按鍵。
● 城市路況中使用自適應(yīng)巡航會遇到的問題
目前很多自適應(yīng)巡航都可以設(shè)置不同遠近的跟車距離,,根據(jù)測試,,不同時速下相同檔位的跟車距離是不同的,這是因為車輛時速越快,,需要剎停的距離就越長,,比如100km/h時速下,最近跟車檔位遠比50km/h時速下設(shè)置的最近跟車擋位遠,。
如果在城市道路行駛時使用自適應(yīng)巡航功能,,即便將跟車距離調(diào)至最近檔位,,本車與前車之間的距離仍會十分寬敞,足夠旁邊車道車輛自由并線。在城市路況中,,想通過設(shè)置最近跟車距離而不被旁邊車道車輛亂并線的朋友,,你們要失望了,。
● 日常行車時為什么車輛會突然加速或減速,?
在日常行車時,開啟自適應(yīng)巡航的車輛為什么有時候會突然加速或減速,?這是因為在前方無車的情況下,,即便是開啟自適應(yīng)巡航功能,車輛也只是執(zhí)行定速巡航功能,,在這種情況下,,當發(fā)生以下情況時,車輛有可能在自適應(yīng)巡航控制下自動減速,。
★ 旁邊車道車輛并入本車車道試驗
首先進行旁邊車道車輛進入本車道的試驗,。可以看到在下圖的①-④階段,,開啟自適應(yīng)巡航的車輛與進入本車道的車輛距離在逐漸縮小,,很明顯此時系統(tǒng)還是判斷前方無車,所以它執(zhí)行的是達到駕駛員預設(shè)時速的判斷邏輯,。當⑤時,,也就是旁邊車道車輛幾乎整個車身并入本車道時,我們的車輛采取了減速,。
★ 本車并入旁邊車道試驗
在第二個試驗中,,開啟自適應(yīng)巡航的車輛并入旁邊車道,,同樣是①-④的階段,即使本車并入旁邊車道的車身面積不斷增加,,不過本車依舊判斷前方為無車階段,,車距在不斷接近,。圖⑤的階段系統(tǒng)已經(jīng)判斷到與前車距離過近,,圖⑥階段,本車已經(jīng)在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)作用下完成減速,,與前車保持設(shè)置的跟車距離,。
● 前車進入大角度的彎道,開啟自適應(yīng)巡航的本車會如何,?
在開啟自適應(yīng)巡航功能并處于跟車狀態(tài)下,,當前車進入彎道后,開啟自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的后車會采取什么措施呢,?這會分為兩種情況,,第一種情況:傳感器掃描不到前車,即會執(zhí)行到達預設(shè)時速的邏輯,。第二種情況:此時正好旁邊車道有車拐彎,,傳感器會將其誤認為是本車道前車,此時會判斷為跟車距離不夠,,就會對車輛實施減速,。
● 直線行駛時,自適應(yīng)巡航也會“突然”加速,?
在直線行駛開啟自適應(yīng)巡航時,,前車并入其他車道,這時本車雷達會重新掃描前方車輛,,如果判斷沒有前車則自適應(yīng)巡航會執(zhí)行駕駛員設(shè)定的目標時速,,如果判斷有前車存在,則自適應(yīng)巡航執(zhí)行駕駛員設(shè)定的行駛,。特別是時速不高調(diào)整跟車距離的過程中,,這種加速感就會比較明顯。
■ 自適應(yīng)巡航的未來
隨著科技的發(fā)展,,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)也在不斷進化,。多傳感器協(xié)同合作、判斷邏輯更加智能將幫助自適應(yīng)巡航系統(tǒng)更“聰明”,。譬如部分奧迪車型搭載的自適應(yīng)巡航系統(tǒng),,在車輛進入彎道時,處理模塊將傳感器收集到的信息與車道保持系統(tǒng)收集到的信息一同判斷,,規(guī)劃出車輛的行駛軌跡,。這樣就可以掃描到前面轉(zhuǎn)彎的車輛,,避免突然加速或減速的情況。
讓我們將眼光再放長遠一點,,自適應(yīng)巡航的未來將不僅只在高速行駛時減輕駕駛員的疲勞,。如果能將城市安全系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng),、地圖導航等系統(tǒng)進行有效結(jié)合,,那么,距離實現(xiàn)自動駕駛也就不遠了,。
全文總結(jié):
我十分喜歡“科技發(fā)展的最高境界就是讓人感覺不到科技的存在”這句話,,若干年前,在實驗場里實現(xiàn)自適應(yīng)巡航的實驗車還背負著巨大的傳感器,,車內(nèi)還布置著眾多線束,。很難想象到若干年后的今天它們可以如此貼近我們的生活。今年的8月全新一代奔馳S級已經(jīng)依靠自動駕駛功能從斯圖加特行駛到了法蘭克福,,這次誰也不會懷疑它不久后就會走入我們的生活,。雖然這些科技給人們帶來越來越多的便利,不過現(xiàn)階段看,,保證行車安全性最重要的仍是操作者自身,。(文/圖 汽車之家 唐朝)
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