它们正准备取代你
2014-04-16吕品
吕品
为什么我们称这些车为“部分无人驾驶”?解释这个问题先要从认识无人驾驶开始。
驾驶员对于驾驶的控制,无非是控制车辆移动的速度。因为在基本物理学中,速度作为一个矢量,包括大小和方向两个分量,这两个参数具体映射到机动车控制上,就是控制加速、制动以及转向,需要直接控制的机构就是我们开车时接触最频繁的油门踏板、制动踏板和方向盘。从目前的技术水平以及商用化进程来看,机器已经可以代替人实现驾驶过程中手和脚作用——发动机ECU和电子油门已经是成熟的应用,可以精确控制喷油量,进而控制整车的速度;作用在转向柱的电机以及方向盘转角传感器可以完成对转向角度的精确控制;制动更是可以在ABS、ESP等设备的作用下实现高效、安全的制动。因此,我们可以认为在执行器层面对驾驶过程的控制是完全可行的,也是容易实现的。而用于收集参数的传感器诸如声呐、雷达、摄像头等,它们的作用在于够探测周围环境,包括前后物体的位置和距离、周围车辆的速度和相对速度、车身相对车道的位置等信息,它们相当于驾驶员的眼睛。
取代驾驶员的手脚和眼睛,相对简单,最大的难点在无人驾驶系统的控制中枢,也就是代替驾驶员分析驾驶环境、做出决断并发出指令的高级系统,它要扮演驾驶员大脑的角色。这个仿真的大脑有多发达,无人驾驶的程度就有多高级。按照这个思路,无人驾驶的发展,可以分为部分无人驾驶、高度无人驾驶以及完全无人驾驶。我们现在能买到的商品车,在这方面的能力基本上限于保持在车道内行驶和防止碰撞两方面,并且这还不能在任何路况条件下都能做到,因此至多算是部分无人驾驶。
梅赛德斯-奔驰 S 500L
横空出世的新一代奔驰S,直接重新定义了这一级别的科技和豪华。其实奔驰在技术层面已经完全能够做到像GOOGLE那样的完全无人驾驶,只是目前的社会体系和法律法规还没有做好接纳它的准备。
驾驶奔驰S的最大不同,就是它给我的感觉是它清楚地知道正在发生什么,情商比较高。在驾驶员左前方有一排按钮,最左边两个分别为DTR+转向辅助和主动车道保持系统,它们是控制方向的关键。我们的测试放在了高速公路和城市封闭环路,这里的车道线更清晰,也没有复杂的路况和行人干扰。打开主动巡航功能,使用转向柱左侧的拨杆调整巡航速度,然后打开DTR+和主动车道保持,这时你就可以把自己当成副驾驶、监控S来驾驶这辆车。DTR+在正常工作时,显示屏有一个绿色的方向的符号,表示方向盘能够自动干预转动。S的传感器能够探测到四面八方的车辆,判断是不是能够满足您设定的巡航速度,能则保持,不能则在需要时制动。为什么我会知道它也知道呢?因为它的显示太直观了:S在正前方的液晶屏上用了一块很大的面积来显示目前车辆和前车相对关系,并将车距指示在旁边的标尺上,前方的车由远及近,对应的模拟前车车尾也是由小变大。轻轻地蹭一下方向盘,让车头偏那么一点点,S会耐心地应对这个调戏,很淡定地将方向再调回来,使之回到车道中间。如果驾驶员坚持扭着方向盘去压过车道线(没有打转向灯),S会用三次振动来表示它对越线的关注和提醒。当然,这是在侧后方没有车的情况下,不然它会大声警告。我还可以双手脱离方向盘。传感器能够感知到我的不作为,十几秒之后显示屏会显出一个提示驾驶员扶住方向盘的图标,上面的双手是红色的,如果驾驶员继续放任自流,那么转向辅助系统也会罢工表示抗议,任凭车辆越过车道线……这一点我实在是不理解,难道说奔驰只是为了免于落下“车辆完全可以接管驾驶员操作”的口实?对于弯道的处理,S的表现最为顺滑,当然我没有胆量就这样单枪匹马地在高速行驶时测试那种比较急的弯比如盘桥,但在高速公路上它是完全没有问题的,似乎是通过读取摄像机的图像,提前根据速度计算好了需要的方向盘转角,避免了频繁的微调影响舒适感,因此它在弯道的表现干净利落毫不拖泥带水。
BMW 535Li
有点遗憾的是我们拿到的这辆5系不是顶配,在车头正前方的底部,少了一个雷达,因此也没机会体会同事介绍的那种“极限追车”功能——可以紧咬着一辆车跟着跑,甚至包括急弯。驾驶员左侧的那一排按钮最末端的空白,其实就是那个可以通过主动转向完成车道保持甚至主动变线的系统。总的来说,缺少了方向控制的这辆5系,其功能和其他三辆车相比,更为初级一些,只有车道监控和主动巡航,这样看来它还不能完成我们想要的“部分无人驾驶”,但5系的顶配车型是可以的。
从iDrive的菜单里打开关于智能安全系统的选项,可以看见追尾碰撞警告、碰撞危险警告及制动干预、偏离行车道警告。这个功能打开之后速度高于70km/h的时候,车辆会通过位于内后视镜前方的摄像头采集的图像判断、识别前方的车道线,如果驾驶员没有在打开转向灯的情况下变化车道,系统会通过方向盘发出震动,并且伴有警示音,来提醒驾驶员已经越线,避免在疏忽的情况下发生交通事故。追尾碰撞警告在车速超过15km/h的时候即可自行启动,速度超过30km/h时会激活距离警告系统,而速度超过50km/h时,制动系统会进入待机状态,如果驾驶员没有介入,它会自行刹车防止碰撞的发生。主动巡航的工作范围从30km/h直到210km/h,前部的雷达可以扫描150m的距离,车距控制有4档可调。巡航时如果碰到堵车完全停止后,只要停止时间在3秒以内,它还可以继续保持主动巡航速度设定的有效性,前车继续行驶时它也会自己跟上,并根据条件尽可能地加速到预设的时速。
在最新款的BMW车型中有个新的配置,名为城市碰撞警告系统。它在时速低于60km/h的情况下,通过摄像头检测前方的行驶环境,如果探查到可能发生的碰撞,例如突然出现的行人或者车辆,系统会在碰撞前1.2s发出警报,紧接着在碰撞发生前0.9s自动制动,但是它并不会将车速降低到完全停止,最多减速20km/h,一定程度上避免事故发生或者降低事故的严重程度。
不得不说BMW在各个方面都要表达它对运动的追求。在保持主动巡航的状态下深踩油门,这四款车中唯有BMW535Li是直接按照驾驶员的需求马上给予动力的支持并且松脚后继续按照预先设定的巡航速度行驶,而Q50S是没有任何反应,A6L和奔驰S则会解除主动巡航。endprint
奥迪A6L 50TFSI
奥迪的驾驶辅助系统比较低调,不好好找都不知道它的存在:车道保持辅助系统的开关,在转向柱左上方一个拨杆的顶端,不容易找到;而前保险杠两侧的“雾灯”,其实是由博世提供的长距离雷达LRR,它可以探测250m的距离,帮助主动巡航最高支持200km/h的巡航速度,搭配了多功能摄像头之后,可以将这个巡航速度的上限提高到250km/h,但是由于我国的法律,奥迪从软件上进行了限制,并不可以设定这么高的巡航速度。
在主动巡航和车道监控功能启动了之后,仪表盘中央的显示屏可以显出前方路况以及车道监控的情况。识别出车道之后,模拟的小车图标两侧的车道线是实线,如果发生了非驾驶员意图的越线(也可能只是没打转向灯),系统就会发出警告,方向盘产生震动。这时候有两种可能,一种是由于方向盘发生轻微偏移而产生的越线,如果驾驶员没有介入,系统会在方向盘上施加一个微小的转矩,使车身回到车道中央;另外则是如果这是驾驶员的行为,他只要继续扭转方向盘抵制一下系统施加的那个微小转矩,就可以继续变线,系统会认为这是驾驶员的意图。驾驶员如果长时间(大概十几秒)没有给方向盘任何力量,系统也会通过显示屏发出警告,提醒驾驶员接管方向盘,不然它也就退出方向盘的管理了。
在主动巡航额过程中,本车与前车的车距有四档可选。前方如果出现慢车,两车的正面车身重叠率超过了20%,本车就会减速到和前车相同的速度并将这个车距控制在驾驶者设定的距离。需要指出的是,这个距离并不是实际距离,而是在即时行驶速度的基础上,计算出来行驶1s、1.25s、1.75s以及2.75s的距离,更科学。A6L的仪表盘设计非常清晰,如果设定了巡航速度,在时速表的外圈会有红色小灯将设定速度点亮,同时还沿着时速表外环用灯带指示出目前速度与设定值之间的差距。
英菲尼迪Q50S Hybrid
英菲尼迪Q50S,大概是这四辆车中最新的一辆车了,刚刚上市不久,连试驾车都是原装的美版车型,还是混合动力。我们戏称Q50S的安全系统为“金钟罩”,原因是它的全部安全功能,都通过方向盘上的一个按键一键开启,仪表盘的显示屏上的模拟图非常直观,能够看到前方、车道监控以及侧后方盲区的监测情况。这个功能的实现并不需要开启主动巡航,在日常行车时也常常能够感知到这个系统的介入,比如各种安全辅助系统感到了碰撞发生的可能性,它会给油门踏板施加一个反向力,根据情况发出警告并施加制动力,防止驾驶者在疲惫的情况下造成疏忽、发生碰撞。
主动巡航的功能和其他的车型都比较相近,同样是按照设定的速度行驶,控制好速度,防止和前方的慢车相撞,只是初始设定时它的提速更加猛烈。重点需要介绍的是Q50S的主动车道控制技术。它作为车道偏离修正系统的的一部分,可以通过摄像头采集车辆和两侧车道线之间的距离,保持车辆在车道中心行驶,减少偏离车道的危险。与其他品牌的类似系统的不同之处在于,这种技术能够更积极地控制转向,当车道监视摄像头判断车辆行驶稳定性受到影响的时候,比如有较强的侧风,系统将联合线控主动转向系统对车轮转角进行细微的控制,保持车辆的直线行驶。
如果驾驶员在行车的过程中因为疲倦和走神,无意识地转动了方向盘,可能和旁边的车辆发生碰撞,车道偏离警告系统LDW和车道偏离修正系统LDP就会联合起作用,首先通过提示音和仪表盘的灯光闪烁唤起驾驶员的注意,如果驾驶员仍然没有做出反应,LDP就会介入,通过对车辆内侧车轮制动的方式,将车辆拉回正常行驶的车道。
Q50S的功能非常多,在中控台下方用于设定的显示屏中,进入一个名为Driver Assistance(驾驶员辅助)的APP,打开之后会看到有关于前方、车道、盲区以及碰撞四个方面的辅助,每个选项进入后还有若干设定。另外还有一个名为Active Trace Control的界面,打开之后可以实现在弯道中自动循迹的功能,也就是说Q50S跟奔驰S差不多,在高速公路主动巡航的状态下,都可以自己沿着弯道中的车道线前进,并保持在车道中间。endprint