讓汽車駕駛變輕松

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設想一下，你正行駛在高速路上，就在準備變換車道時，側面的另一輛車突然轉向你，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，你的汽車方向盤自動快速地抖動了一下，速度也慢了下來，你回到了正確車道，你和你的車安然無恙。

上述情景并不是空想，這一個功能已經在一些汽車中得到了初步實現(xiàn)。如今幾乎每家汽車廠商的每個系列車型中至少都有一款車配備有與駕駛有關的輔助裝置，比如自動泊車或自適應巡航控制裝置。在汽車行業(yè)，這些輔助裝置被稱為高級駕駛員輔助系統(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。

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

輔助駕駛技術之一:車道偏離提醒

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

據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)使用模式識別技術不斷掃描路面。攝像頭能夠搜尋色調濃度，比如識別色彩明亮的白線（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攝像頭，以提高這項功能的可用性。在歐洲，歐寶Insignia會掃描道路標志牌，測算出汽車的當前速度。如果車子開得太快，系統(tǒng)就會提醒駕駛員注意。在德國等歐洲國家?guī)椭{駛員識別道路標識很有必要，因為駕駛員可能不會注意到這些稀稀拉拉的限速標志牌。為了實現(xiàn)這一功能，通用汽車公司對Lucerne的車道偏離警示（LDW）攝像頭功能進行了擴展，以便歐寶Insignia能正確識別出限速標志牌。

雷克薩斯公司專門負責給其經銷商進行高級技術培訓的經理Paul Williamson介紹說，在雷克薩斯車上，車道警示裝置還配有前向掃描雷達，觀察前方有沒有其他行駛的車輛，并且識別車道標記，甚至識別黑色路肩，在汽車偏離車道時提醒駕駛員注意。而雷克薩斯HS250h等車型甚至還能自動讓車回到正確車道。梅賽德斯即將推出的一款車GL450也會自動調整行駛路線，讓汽車回到正確車道。

將來，這種自動控制裝置會有更強大的功能。比如，汽車廠商們會逐步改進車道偏離提醒技術，借助自適應巡航控制和車道保持技術讓汽車繼續(xù)行駛，從而讓汽車在無人操控的情況下也可以在公路上開很長一段路，最終實現(xiàn)無人干預情況下自動行駛。

輔助駕駛技術之二:自適應巡航控制

自適應巡航控制（Adaptive Cruise Control）可根據你與前方車輛之間的預設條件（比如間隔1.5秒或3秒），自動調整車速。2000年，雷克薩斯LS-430率先采用了這項裝置，稱之為動態(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日。

有趣的是，盡管這項裝置看似很復雜，實際上它主要依賴多普勒雷達系統(tǒng)（通常裝在前格柵）來掃描信號反射。在部分車型上，擋風玻璃上方還裝有第二只攝像頭。

自適應巡航是梅賽德斯E350等汽車上自動化程度最高的裝置之一。啟動該系統(tǒng)后，如果前方有車輛，E350會緩慢減速，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。這項技術名為限距控制系統(tǒng)增強版（Distronic Plus），進行設置后，可根據與前方車輛的距離，決定車子何時開始減速。

Capp介紹說：“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，汽車會自動減慢車速。該系統(tǒng)的原理是，使用雷達獲得信號反射，并結合使用多普勒雷達技術測出車速和車距，然后處理圖像，讓你與前方車輛保持安全距離。”

據專門生產用于自動控制的傳感器和電腦模塊的Analog Devices公司測試與計量主管Rob O'Reilly介紹，這種系統(tǒng)在物體的檢測距離和行駛速度方面有一定的范圍限制。一般來說，汽車在時速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492英尺處的其他車輛。

他說:“目前的幾個實際投入使用的系統(tǒng)中，用來測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，然后接收返回的信號，并將測得的結果傳給主電腦。主電腦通常位于儀表板下方，而自動轉向模塊、剎車總成模塊和加速模塊的位置比較靠近發(fā)動機。

沃爾沃XC60則使用了一項名為城市安全系統(tǒng)（City Safety）的新技術，適用于在城市街道上行駛。全美汽車經銷商協(xié)會（NADA）所屬的二手車指南雜志《NADA Guides》的汽車專家Mike Caudill說:“如果駕駛員在高路公路上行駛的時速不到10英里，汽車的剎車系統(tǒng)會處于隨時工作狀態(tài)，以防止你撞到前方車輛。”他解釋，慢速狀態(tài)下的自適應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用的自適應巡航，從長期效果來看將有助于降低汽車的汽油消耗，節(jié)省燃油成本。因為傳統(tǒng)即標準的巡航控制裝置是要求駕駛員踩剎車或者松剎車來啟動系統(tǒng)或者關掉系統(tǒng)的。“無論什么時候，只要一踩剎車，巡航控制裝置就會脫離嚙合。”Caudill解釋說，“自適應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。因為在剎車后巡航系統(tǒng)會讓車子更快地加速至原先設定的速度，而自適應巡航控制能根據前方車輛的行駛速度把車距保持在駕駛員設定的范圍內，無論前方那輛車的速度是快還是慢。這有助于節(jié)省燃油?！?/P>

輔助駕駛技術之三:輔助泊車

雷克薩斯和豐田是輔助泊車技術領域的領頭羊。輔助泊車是指駕駛員將車開到空位后，汽車能自動地輔助駕駛員把車停到位。這種自動技術很重要，因為泊車需要高度熟練的技術，對很多司機來說很棘手，有些新手甚至根本完成不了。

雷克薩斯的Williamson表示，自動泊車涉及的測算異常復雜，包括計算與已泊車輛的距離、車輪位置和當前速度等。

Williamson說：“首先，當你的車子駛近空的停車位時，超聲傳感器會檢測車位每一側的邊緣，確定該車位是否能容下這輛車。接下來，汽車會調用后視攝像頭捕獲的視頻畫面，讓駕駛員確認選擇停在哪個位置。在駕駛員用手指點擊及拖動選擇位置后，車子就會自動倒入到指定位置?！?/P>

他解釋說，汽車每個角上的傳感器都會發(fā)出無線電信號，通過收集旁邊物體上的反彈信號來檢測有無障礙物。值得關注的是，2010年出的雷克薩斯LS 600h還使用車輪速度指示器以及無線電傳感器來收集更多的車子減速時的數據。比方說，雷克薩斯知道你正在減速準備“泊車”，因而會更仔細地掃描障礙物，以獲取更多的數據。

在Flex和Taurus Sho等福特車上，自適應泊車輔助裝置還結合了自動技術和駕駛員輔助技術。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車進入空位時，駕駛員得用剎車；然后車子前進時，還得用剎車。Luther Auto集團的客戶經理Jerry Krauth表示，福特采用這些自動技術時還需要駕駛員的參與操控，而并不是完全自動化。未來，該公司會逐步采用更多人工智能控制的裝置。

值得一提的是，目前，沒有一家汽車廠商表示計劃針對自動裝置提供全面的再培訓工作，美國也沒有針對自動泊車等裝置的認證程序。隨著車輛自動化操作成為一種標準，汽車廠商可能要針對這些高級駕駛裝置增設課程，而政府也有必要推動這方面的工作。

輔助駕駛技術之四:區(qū)提醒

包括別克Lucerne和福特Fusion在內的幾款最新車型都使用了傳感器來檢測靠近車子的車輛，也就是“盲區(qū)提醒”。據通用汽車公司的Capp介紹，大多數盲區(qū)提醒裝置沒有采用能發(fā)出聲響的蜂鳴器，因為這會讓駕駛員分心，而是在側視鏡旁邊顯示燈光，駕駛員應該時不時會看側視鏡。他說，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檢測反射，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檢測移動的物體。傳感器與車內CPU連接起來，可將數據與方向感應器得到的信息進行對比，檢測車速和方向盤角度，同時，它們還與檢測方向盤轉動速度（慢、快或不動）的陀螺儀連接起來。

在Acura（謳歌）ZDX上，盲區(qū)傳感器使用兩個24GHz雷達裝置傳送短促的無線電信號，然后使用車上的多根天線接收返回信號。如果系統(tǒng)測出返回信號來自一定距離內的另一輛車，就會在側視鏡上顯示盲區(qū)警示信號。

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

輔助駕駛技術之五:防撞預警

防撞檢測和預防系統(tǒng)也是一些高端車型的賣點之一。市場已經有幾款車配備了防撞檢測和預防系統(tǒng)。比如 ，奧迪A8如果檢測到汽車前方還有另一輛車，就會慢慢地輕輕剎車，如果眼看就要撞上，它還會緊急剎車。O’Reilly介紹說，這種剎車系統(tǒng)使用了方向感應器（與蘋果iPhone上的方向感應器差別不大），可檢測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，汽車會利用制動液給剎車系統(tǒng)增壓，以保證平穩(wěn)地剎車。

據Edmunds.com汽車網站的高級評測工程師Albert Austria介紹，梅賽德斯和奧迪車型上的最先進防撞檢測系統(tǒng)使用傳感器來檢測前方車輛的尾燈。他說，傳感器能夠區(qū)別一輛運動中的卡車與一棵樹，但大多數碰撞檢測系統(tǒng)無法識別完全停下來的車子，因為傳感器只會掃描移動物體。防撞檢測的工作原理類似盲區(qū)警示和車道偏離警示系統(tǒng)。

Austria說：“傳感器檢測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使用復雜算法，根據許多輸入信息來測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）、左右搖晃（沿直線轉動）和前后顛簸（上下振動）等輸入信息?！?/P>

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

其他輔助駕駛技術

除了上述技術手段以外，有些車還利用了其他技術手段來幫助駕駛員安全和方便地駕駛。以最新的一款馬自達3為例（即采用先進技術裝備的Grand Touring車型），你開車繞過道路彎道時，它的頭燈會自動轉向，而不是徑直照向暗處；要是你往后備箱裝了許多東西，重量傳感器會自動調節(jié)頭燈，使頭燈照向正確的角度和方向；下雨時，你甚至不需要開啟雨滴感應式雨刷，它就會自動工作。

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

當然，汽車輔助駕駛技術還在不斷進步之中，未來也會有新的技術引入，這些先進的技術包括能夠識別面部、監(jiān)測駕駛員的健康狀況。Capp就表示，通用汽車公司就已經在測試這些類型的裝置。其中一個最新的傳感器能監(jiān)測駕駛員的含氧量和呼吸量?！八€會監(jiān)測駕駛員的頭是不是因疲勞而開始垂下來。”

Edmunds.com汽車網站的Austria也表示，全球定位系統(tǒng)（GPS）技術的應用有望給駕駛員帶來更多的幫助。比如，將來的汽車可能會參照GPS數據，同時結合車子的駕駛輔助系統(tǒng)來適應不斷變化的路面形狀（比如彎道和坡道）。其中可能的一個應用就是，汽車根據接收到的來自GPS衛(wèi)星的詳細地圖數據對行駛的道路進行評估，如果判斷前方半徑過小，而車速過快，就會主動提供剎車輔助，如減少油門輸入，還會加強偏航控制。

“最終，通過綜合應用所有這些技術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，“技術有助于防止事故發(fā)生，就算發(fā)生了事故，也有助于挽救性命。