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          第三只眼 解析中央后視鏡背后的秘密

          作者: 時(shí)間:2012-08-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            時(shí)代的變遷改變了人們的視野,工程師希望把更多的人性化功能裝配到車上以提高用車體驗(yàn),例如在環(huán)境昏暗的時(shí)候大燈可自動(dòng)點(diǎn)亮,下雨時(shí),雨刮器可以根據(jù)雨量的大小來(lái)調(diào)整雨刮器的工作頻率,另外,還有更高級(jí)的車道保持系統(tǒng),最近,奔馳也將它們新研發(fā)的裝備公布了出來(lái)。你能想象嗎?實(shí)現(xiàn)這些功能并對(duì)其進(jìn)行控制的關(guān)鍵會(huì)藏在中央后視鏡的背后,從車頭看去,那就像是二郎神的第三只眼。

          ● 自動(dòng)大燈

          在夜間行車時(shí),我不止一次的碰到未開任何燈光的車輛在道路上游走,特別是當(dāng)你想并線時(shí),通過(guò)外側(cè)后視鏡真的不太容易發(fā)現(xiàn)他們,而一旦冒失的擋在了它們前面,或許還會(huì)招來(lái)一陣?yán)鹊拇叽俾暋?/P>

          我特別能理解那些晚上不開燈的駕駛員,他們并非是刻意為之,因?yàn)楫?dāng)你在城市道路上行駛時(shí),即使在不開大燈的情況下,駕駛員依舊可以依靠?jī)蓚?cè)的路燈看清前方的道路,而來(lái)自車內(nèi)儀表的背景燈則會(huì)讓駕駛員產(chǎn)生一些錯(cuò)覺,在進(jìn)入地庫(kù)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)同樣的問題。

          這樣看來(lái),如果大燈可以根據(jù)環(huán)境光線自動(dòng)開啟就可以從根本上避免上述情況的發(fā)生,進(jìn)而提高行車安全性。

          這并非是一項(xiàng)蘊(yùn)藏著高技術(shù)的配置。當(dāng)大燈開關(guān)處于AUTO擋時(shí),這項(xiàng)功能得以被激活,此時(shí),近光燈的開啟和關(guān)閉由中央后視鏡背后的光線傳感器來(lái)決定。當(dāng)外界環(huán)境較亮?xí)r,近光燈處于關(guān)閉狀態(tài),假如你即將駛?cè)胨淼阑蜻M(jìn)入地下車庫(kù)時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)光線的變化視情況開啟大燈。

          據(jù)我們的了解,有些裝配了該功能的車輛在這方面并不能讓人感到滿意,原因是近光燈的開啟速度過(guò)慢,往往是車輛駛?cè)牍饩€昏暗的隧道時(shí),燈光毫無(wú)反應(yīng),而就在即將駛出隧道時(shí),近光燈以閃爍的方式(車輛在駛出隧道時(shí),由于光線恢復(fù)正常,因此近光燈關(guān)閉,關(guān)閉的速度倒是挺快的)證明了大燈自動(dòng)開啟功能的存在。

          對(duì)此,我們進(jìn)行了簡(jiǎn)單的測(cè)試,恰巧樓下停著一輛裝配有自動(dòng)大燈的雪佛蘭邁銳寶旗艦版車型,看看它反應(yīng)如何?

          由于地庫(kù)屬于光線昏暗的環(huán)境,所以,當(dāng)燈光開關(guān)處于AUTO擋時(shí),近光燈處于開啟狀態(tài),我們用手電光來(lái)模擬環(huán)境光線的變化。在用手電對(duì)光線傳感器進(jìn)行照射時(shí),經(jīng)過(guò)大約5秒鐘后,邁銳寶的近光燈自動(dòng)關(guān)閉,而當(dāng)把手電移開時(shí),幾乎在同一時(shí)間,大燈自動(dòng)開啟。

          ● 自動(dòng)雨刮

          自動(dòng)雨刮的功能與自動(dòng)大燈如出一轍,它也是利用藏在中央后視鏡與風(fēng)擋玻璃之間的傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。雨量傳感器內(nèi)部由發(fā)光二級(jí)光和光電二極管組成。

          雨量傳感器內(nèi)部的二極管發(fā)射出的光束在風(fēng)擋玻璃干燥的情況下會(huì)在風(fēng)擋玻璃中形成反射,反射的光束幾乎全部映射到兩個(gè)發(fā)光二極管之間的光電二極管上,而在下雨時(shí),落在雨量傳感器上方的雨水就會(huì)導(dǎo)致反射光束不完全映射至光電二極管,雨越大時(shí),映射至光電二極管的光量就越小,因此,自動(dòng)雨刮功能可以根據(jù)這個(gè)信號(hào)來(lái)調(diào)整雨刮器的工作頻率。

          我們對(duì)此也做了模擬實(shí)驗(yàn),我的同事張弓然通過(guò)瓶口的開度分別模擬了綿綿細(xì)雨和瓢潑大雨兩種情景,隨即雨刮器都做出了相應(yīng)的調(diào)整。

          ● 車道保持

          這是一項(xiàng)提高行車安全的功能,開車時(shí)你一定有過(guò)這樣的經(jīng)歷,由于長(zhǎng)期沉浸于車內(nèi)較為安逸的環(huán)境中,再加之,來(lái)自相對(duì)平整且筆直道路的持效麻痹,雙手逐漸減緩了對(duì)方向盤進(jìn)行細(xì)微調(diào)整的節(jié)奏,當(dāng)然,駕駛員也不會(huì)很快意識(shí)到車身已經(jīng)向相鄰的車道靠了過(guò)去,后方傳來(lái)的一陣急促的喇叭聲一下把你驚醒了。

          車道保持功能便是考慮到這種情況。它可以通過(guò)藏在中央后視鏡背面與風(fēng)擋玻璃貼合處底座內(nèi)部的攝像機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)前方的道路分隔線以確定車身的位置,當(dāng)轉(zhuǎn)向燈未開啟時(shí),如果車身出現(xiàn)“跑偏”的情況,系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出預(yù)警提示,而隨著這項(xiàng)功能逐漸的發(fā)展,帶有主動(dòng)修正功能的車道保持系統(tǒng)也出現(xiàn)了。

          注:車道保持系統(tǒng)是為車輛在條件良好的道路上行駛而設(shè)計(jì)的一項(xiàng)提高安全性的功能,所以,需要達(dá)到一定車速時(shí)系統(tǒng)才會(huì)啟動(dòng),以?shī)W迪為例,它的啟動(dòng)條件為時(shí)速65km/h。

          -- 它如何識(shí)別車道?

          借助位于中央后視鏡后方的攝像頭對(duì)道路的分隔線進(jìn)行識(shí)別,這臺(tái)攝像機(jī)所使用的影像攝取傳感器以黑白影像模式來(lái)獲取車輛前方道路的情況,其最大分辨率為640X480,獲取的影像將交由車道保持系統(tǒng)的軟件進(jìn)行分析,以通過(guò)車身兩側(cè)的道路分隔線來(lái)確定車輛所處的位置并計(jì)算出車道的曲率。

          -- 功能無(wú)法開啟的情況

          1、當(dāng)路面的道路分隔線嚴(yán)重?fù)p壞時(shí),攝像頭無(wú)法準(zhǔn)確地對(duì)車身進(jìn)行定位,因此,車道保持系統(tǒng)不具備開啟的條件。

          2、路面被異物大面積覆蓋時(shí),如積雪等。在這種路況下行駛時(shí),攝像機(jī)也無(wú)法獲得路面的情況,更確定的說(shuō)是,無(wú)法監(jiān)測(cè)到道路上的分隔線,當(dāng)然,在積雪路面行駛時(shí),依據(jù)系統(tǒng)的開啟條件,65km/h以上的時(shí)速也不太容易達(dá)到,不管怎樣,還是慢點(diǎn)開比較安全。

          總而言之,開啟車道保持系統(tǒng)最為關(guān)鍵的兩個(gè)條件就是車速要達(dá)到工作要求,同時(shí),還要讓“第三只眼”能看清前方的路才行。

          -- 跑偏后系統(tǒng)會(huì)作何響應(yīng)

          當(dāng)車道保持系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到車身出現(xiàn)“跑偏”時(shí),有些車會(huì)以方向盤振動(dòng)以及警示音的方式來(lái)提醒駕駛者提高注意力,相比之下,默默能對(duì)方向做出修正的就顯得更加人性化。

          類型一:只有提示沒有修正功能的車道保持系統(tǒng)

          先來(lái)看看只有提示沒有修正功能的車道保持系統(tǒng)。它的工作方式很簡(jiǎn)單,就是在方向盤中安裝了一個(gè)振動(dòng)電機(jī),當(dāng)接到來(lái)自車道保持控制單元的信號(hào)后,電機(jī)開始振動(dòng)并把振動(dòng)傳至整個(gè)方向盤,以此來(lái)提醒駕駛員。振動(dòng)的力度可以通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。由于電機(jī)是內(nèi)嵌在方向盤中的,所以,如果振動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)損壞,修復(fù)它只能更換整個(gè)方向盤。奧迪Q7、A8及寶馬7系轎車裝配的車道保持系統(tǒng)就是這種類型。

          雪鐵龍C6的車道保持系統(tǒng)的提示方式更為獨(dú)特,同樣是振動(dòng)的提醒方式,但工程師把振動(dòng)電機(jī)安裝在了駕駛員的座椅墊里,一裝還就是兩個(gè),當(dāng)車輛向一側(cè)跑偏時(shí),所對(duì)應(yīng)一側(cè)的振動(dòng)電機(jī)就會(huì)發(fā)出警告。

          類型二:帶有修正功能的車道保持系統(tǒng)

          在車輛行進(jìn)路線的修正方式上,不同品牌、不同車型有著不同的修正方式,這基于轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的類型而定。

          方向盤主動(dòng)修正

          對(duì)于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的汽車來(lái)說(shuō),這個(gè)修正過(guò)程就會(huì)更加的從容,車道保持系統(tǒng)可以協(xié)同電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)完成方向盤的修正工作。接下來(lái),馮景毅將會(huì)完成這次體驗(yàn),他所駕駛的2012款?yuàn)W迪A6L 50 TFSI車型是奧迪A6L的頂配車型。我們都知道,奧迪A6L從第七代車型開始,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由機(jī)械液壓的助力方式改為電子助力。

          本想通過(guò)視頻的方式來(lái)為大家展示車道保持系統(tǒng)對(duì)方向盤的修正過(guò)程,但由于在修正過(guò)程中,方向盤的旋轉(zhuǎn)幅度極其細(xì)微,以至在畫面上幾乎無(wú)法將修正過(guò)程清晰的呈現(xiàn)出來(lái),但通過(guò)馮景毅的描述,來(lái)自方向盤的修正還是非常積極的。

          當(dāng)車頭即將越過(guò)車道分隔線時(shí),方向盤會(huì)向手臂傳遞一個(gè)反向的力以對(duì)駕駛員做出提示并修正方向盤的方向,但這個(gè)力量不足以違背駕駛員的意圖,一旦你繼續(xù)對(duì)方向盤施加與之相反的力量直到車頭跨過(guò)車道分隔線大約四分之一的位置時(shí),來(lái)自方向盤的糾正力度將消失。

          也就是說(shuō),在車道保持系統(tǒng)開啟時(shí),駕駛員在不開轉(zhuǎn)向燈的前提下進(jìn)行并線,方向盤也會(huì)對(duì)手臂施加一定反向的力,在車頭越過(guò)車道分隔線后,方向盤的修正力量消失。

          制動(dòng)系統(tǒng)介入進(jìn)行方向修正

          對(duì)于轉(zhuǎn)向助力采用機(jī)械液壓方式的汽車,受結(jié)構(gòu)所限,它不具備對(duì)方向盤進(jìn)行調(diào)整的能力,那它又是怎樣實(shí)現(xiàn)修正車輛行駛方向的呢?

          監(jiān)測(cè)的過(guò)程與上文描述大體相同,剎車是對(duì)車輛行駛方向進(jìn)行修正的關(guān)鍵,通過(guò)對(duì)單一側(cè)車輪的制動(dòng)也可以做到讓車輛恢復(fù)至車道中央行駛。說(shuō)的詳盡些,當(dāng)車身出現(xiàn)向左側(cè)“跑偏”的情況時(shí),車身動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)對(duì)右側(cè)車輪進(jìn)行輕微制動(dòng),利用兩側(cè)車輪的扭矩差來(lái)實(shí)現(xiàn)改變車輛的行駛路線,如向右側(cè)跑偏時(shí),則是對(duì)左側(cè)車輪進(jìn)行制動(dòng)。英菲尼迪M轎車所裝配的車道保持系統(tǒng)就是這個(gè)類型。

          ● 沃爾沃城市安全系統(tǒng)

          在豪華車品牌陣營(yíng)中,沃爾沃是個(gè)“另類”,它為我們提供了更多的安全保障。沃爾沃研發(fā)的城市安全系統(tǒng)可以根據(jù)前方車輛的距離來(lái)調(diào)整車速,當(dāng)時(shí)速在15km/h以下時(shí),系統(tǒng)可使車輛完全剎停(S60在時(shí)速30km/h以下可剎停),其用于監(jiān)測(cè)車距的紅外線激光傳感器被安置在中央后視鏡背后的那片區(qū)域。

          當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)到前方車距過(guò)小時(shí),車輛會(huì)進(jìn)行制動(dòng)減速,為了防止駕駛員在毫無(wú)意識(shí)的情況下依舊踩住油門踏板,依靠數(shù)據(jù)的高效的信息傳遞,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)隨即調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出以配合車輛減速。而如果駕駛員意識(shí)到車距過(guò)近而采取主動(dòng)剎車,那么城市安全系統(tǒng)將不會(huì)介入。

          -- 沃爾沃XC60

          從官方網(wǎng)站上查到的信息來(lái)看,沃爾沃XC60配備的城市安全系統(tǒng),只能減輕撞車的影響而并不能避免事故的發(fā)生(時(shí)速15km/h以下可剎停)。另外,官方的描述中寫到,這套系統(tǒng)的工作原理是依靠激光技術(shù)來(lái)感應(yīng)6至8米范圍內(nèi)的靜止物體或者以較慢速度移動(dòng)的車輛,當(dāng)系統(tǒng)感應(yīng)到即將發(fā)生碰撞時(shí),它會(huì)預(yù)先施加制動(dòng)力,以填補(bǔ)駕駛者做出反應(yīng)的這段時(shí)間,不過(guò),前提條件是車速不超過(guò)30km/h。

          -- 沃爾沃S60

          相比之下,沃爾沃S60在這方面的表現(xiàn)則更加令人滿意,這款車所裝配的城市安全系統(tǒng)可以在30km/h以下完全剎停,而當(dāng)車速超過(guò)30km/h時(shí),系統(tǒng)會(huì)盡可能的做出剎車的動(dòng)作以減輕撞車的影響,不過(guò),它的監(jiān)測(cè)范圍依舊是6至8米。

          -- 視外界環(huán)境條件,系統(tǒng)有可能無(wú)法正常工作

          這套系統(tǒng)最為重要的信號(hào)是來(lái)自紅外線激光傳感器的車距信號(hào),目前它所能實(shí)現(xiàn)的是在正常天氣下,白天和夜間功能都可正常使用,而一旦出現(xiàn)雨雪或大霧天氣,該傳感器的監(jiān)測(cè)能力有可能受到一定的影響,進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

          ● 奔馳的新裝備

          據(jù)悉,新一代奔馳S級(jí)轎車將會(huì)在2013年上市,值得我們關(guān)注的是,這款車將會(huì)裝配一套新的底盤主動(dòng)控制系統(tǒng),“Magic Ride Control System”是來(lái)自官方的名稱,我們暫且把其稱為魔法行駛控制系統(tǒng)。

          該系統(tǒng)利用中央后視鏡背后的攝像頭來(lái)對(duì)車頭前方0.5米至1.4米的路面進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,它可以識(shí)別出1厘米至2厘米的路面起伏,與此同時(shí),(Active Body Control)主動(dòng)車身控制系統(tǒng)依據(jù)這些信息可提前對(duì)懸掛做出有針對(duì)性的調(diào)整,以此來(lái)提高車內(nèi)駕乘人員的舒適性。這種“未雨綢繆”技術(shù)理念倒是讓我們很感興趣。

          ● 中央后視鏡背后的那些傳感器為什么壞的大多數(shù)都是新車?

          這個(gè)現(xiàn)象很有意思,它是質(zhì)量問題嗎?在大多數(shù)情況下,新車出現(xiàn)自動(dòng)大燈、自動(dòng)雨刮、車道保持功能的相關(guān)故障后,經(jīng)檢查確定為傳感器故障,如果這種事情你經(jīng)歷多了就不難發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律,出現(xiàn)這類故障的車輛幾乎都干過(guò)同樣一件事——貼風(fēng)擋膜,當(dāng)然,帶有這些功能的老車也會(huì)面臨著這個(gè)問題。

          貼風(fēng)擋膜時(shí),由于要對(duì)車內(nèi)側(cè)的風(fēng)擋進(jìn)行清洗工作,這就有可能導(dǎo)致中央后視鏡與風(fēng)擋玻璃貼合部分內(nèi)部的傳感器內(nèi)部滲水,進(jìn)而導(dǎo)致傳感器損壞。即便車輛在質(zhì)保期內(nèi),由于是人為原因?qū)е虏考p壞,因此,廠商不會(huì)接受車主的索賠申請(qǐng)。在與裝飾店協(xié)商不妥的情況下,車主也只好自費(fèi)進(jìn)行更換部件了。

          編輯總結(jié):

          自動(dòng)大燈和自動(dòng)雨刮的功能已經(jīng)逐漸開始向普通家用轎車普及,這兩項(xiàng)配置對(duì)于日常駕駛來(lái)說(shuō)的確很實(shí)用,而且也能避免由于駕駛員的疏忽大意而引發(fā)的尷尬,駕駛員只要將擋位撥至AUTO擋,大燈和雨刷的工作全部交由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)處理,但車道保持的功能目前來(lái)看還僅僅是高端車的專屬配置。

          車內(nèi)的中央后視鏡是干什么用的?我敢肯定在當(dāng)初設(shè)計(jì)它的時(shí)候,沒有一個(gè)工程師會(huì)想到日后還能在它身上再做出什么文章,在他們眼中,這無(wú)非就是個(gè)可以方便駕駛員觀察車后情況的鏡子,但我們心里都很清楚,時(shí)代變了。



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