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在切斷所有視野的環境下開車是一種什麼體驗?

這個問題,我率先想到的就是著名WRC車手馬爾科·馬丁在2003年的WRC希臘站的名場面。當時馬丁駕駛著福特賽車正行駛在賽段當中,突然前引擎蓋卡扣失效,高速行駛的賽車使得引擎蓋被掀起蓋在了馬丁的擋風玻璃上。但是即便如此,在領航員Michael Park的指引下,馬丁並沒有絲毫減速,而是從容的在幾乎完全失去視野的情況下完成了這個賽段的比賽。並且在當年的希臘站的比賽當中,獲得了分站冠軍。

馬丁之所以在失去視野的情況下可以完成比賽,首先依仗的領航員的指引,因為WRC比賽當中,車手和領航員都會在賽前對於賽段進行探路,並且由車手的搭檔領航員繪製詳細的記載每一個彎道的路數。在比賽當中,車手依靠路書在路況多變的拉力賽段中爭分奪秒。除此之外,在引擎蓋擋住前擋風玻璃時,馬丁並未完全失去兩個側窗的視野,這也使得他可以獲得一些位置的參考。除此之外,就是馬丁作為WRC車手本身的這個地球上頂尖的駕駛技術。

在切斷所有視野的環境下開車是一種什麼體驗?

而對於普通人來說,在馬丁這樣的場景下飛速駕駛幾乎是不可能的。並且,以駕駛員視野為設計目標的汽車人機工學在過去幾十年間,也實現了長足的發展。

舉個最簡單的例子,在最初的汽車上,是沒有後視鏡(Rearview mirrors)。直到1911年,第一屆印第安納波利斯500賽事的舉辦。在當時,大多數的車手都會配備一位「Riding Mechanic」,他們會和車手一起在賽場上參加正式的比賽,並用自己的雙眼觀察賽場上的其他賽車的情況,以便給車手提供實時的資訊進行賽道上的攻防和角逐。

而車手雷·哈倫(Ray Harroun)則是個例外,經過他精簡的單座賽車並沒有給「Riding Mechanic」留下足夠的空間,於是他在儀表板上加裝了一塊玻璃用來觀察對手的動向,並且順利的拿下了首屆Indy 500賽事的冠軍。

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後續隨著技術的發展,與車輛的外觀造型一樣,其人體工程學設計最初是透過草圖和計算機模型進行佈局的。一個數字“人”被插入到計算機模型中,車輛設計的所有方面都與它相關。而人機工學的設計,與車輛安全性息息相關。

在安全形度,人機工學的設計主要包含了兩個方面:

  • 首先是駕駛員的操作便利性,以手伸及介面為三維座標的駕駛員操作範圍,在這個範圍內佈置方向盤、中控按鈕等等操作類功能。
  • 其次是駕駛的視野。駕駛員視野包括了兩個部分,一個部分是車外的視野,這涉及到三面鏡子的視野和車身自身機構所帶來的的盲區。好的人機工程設計使得駕駛員可以更加清晰明瞭的透過眼睛得知車輛周圍的環境情況。另一個部分是車內的視野,尤其是車輛資訊顯示介面 的視野,即駕駛員對於儀表盤和中控螢幕上資訊的獲取。

在切斷所有視野的環境下開車是一種什麼體驗?

除了基於人機工學設計所帶來的安全性。隨著人工智慧技術的發展,主動安全配置也開始成為另一條提升車輛安全性的路徑。主動安全系統架構,其工作邏輯則分為:環境、感知、定位、路徑規劃、決策和車輛控制6大部分。

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主動安全控制系統迴圈架構

主動安全功能的工作邏輯實際上和人類駕駛車輛的邏輯是一樣的。在感知模組,各式各樣的感測器,包括毫米波雷達、超聲波雷達攝像頭都像人類的眼睛一樣對於車輛周邊的環境進行探測和識別,之後在駕駛員的大腦或者主動安全功能的“大腦”中勾勒出環境狀況,並作出路徑規劃,由駕駛員本身或者車輛控制系統下達指令,並最終執行。從另一個角度來說,在駕駛員視野受限的極端情況下,主動安全功能就成了駕駛員的影子,他們和駕駛員一樣同樣具有眼睛對周邊環境進行探測,同樣具有大腦做出判斷,並且可以執行相關“車輛動作”。

如果我們拿車輛上的主動安全功能來作為示例,也是同樣的邏輯。從這一點上,我們可以新帕薩特這個傳統B級轎車做個例子。對於L2級別的功能,首先就是LCC+LAK的功能組合。

新帕薩特上的Lane Assist車道保持系統和ACC高階自適應巡航系統,也就是基於Travel Assist 功能下的場景。

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其實在目前的高速使用場景下,ACC+LAK的組合已經是非常實用的並且開始向下相容的產品功能。在長距離通勤的場景下,可以更好解放駕駛員的工作量。實現橫向+縱向的車輛的控制。

自適應巡航(ACC)一般在較低的速度下即能進入巡航。新帕薩特上搭載的則是除了高速路況,大眾集團最先進的第三代高階自適應巡航系統,駕駛者能夠在30-160km/h的範圍內進行速度設定,並且可以依據跟車距離(五檔距離選擇)來設定ACC自適應巡航系統。在城市工況下,系統具有的Stop&Go功能在低於30km/h的速度情況下仍能與前車保持車距,甚至減速至完全靜止。

自適應巡航主要基於毫米波雷達,安全車距模型是ACC系統控制的主要控制策略之一;他不能過大,否則會導致你後頭車輛的抗議;不能過小,否則有追尾風險;安全車距是最小停車距離與當前車速的函式。

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自適應巡航系統距離模型示意圖

車道保持輔助系統同樣屬於Travel Assist系統,它可以在車道偏離預警系統(LDWS)的基礎上對轉向系統進行控制輔助車輛保持在本車道內行駛。

對車輛行駛時藉助一個攝像頭識別行駛車道的標識線將車輛保持在車道上提供支援。如果車輛接近識別到的標記線並可能脫離行駛車道,那麼會透過方向盤的振動,或者是聲音來提請駕駛員注意,並輕微轉動方向盤修正行駛方向,使車輛處於正確的車道上,若方向盤長時間檢測到無人主動干預,則發出報警,用來提醒駕駛人員。車道保持輔助 (LKA) 系統監控車輛相對於車道邊界的位置,並在即將發生車道偏離時向方向盤施加扭矩或向制動器施加壓力。 在ACC+LKA功能的基礎上。是智慧泊車輔助系統、三百六十度鳥瞰式全景可視泊車輔助系統、預碰安全保護系統這些功能。

360度鳥瞰式全景可視行車輔助系統實際上就是針對周圍環境的360度檢測。圍繞車身的4個190度超廣角高畫質攝像頭隨時捕捉車身周圍的情況,真實還原四周環境,拼接成完整的鳥瞰圖。憑藉全車4個攝像頭,該系統可提供14種不同的視角,包括前部轉角視角、垂直泊車視角、前部鳥瞰視角、左側視角、右側視角、後視垂直泊車視角、後視水平泊車視角、後部鳥瞰視角、後部轉角視角、360度鳥瞰視角和左右兩側視角。同時新增3D鳥瞰檢視,更加直觀清晰的顯示車輛周圍環境資訊。

在切斷所有視野的環境下開車是一種什麼體驗?


360度鳥瞰式全景可視行車輔助系統示意圖

在常見的「鬼探頭」的場景下。就體現了Pre-crash預碰撞安全保護系統的功能。與ESP及Front Assist相結合,當危險狀況出現時,系統會啟用可逆式安全帶,安全帶會自動反向收緊,並自動關閉側窗和天窗,以避免車內人員受到傷害或降低受傷害的程度。如果事故得以避免或車輛重回穩定狀態,系統將鬆開安全帶張緊器,乘客可以開啟車窗。隨後,系統復位回到預備狀態。

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Pre-crash功能示意圖

現實生活中大量的行人、外賣小哥的鬼探頭場景,考驗的主要是預碰安全保護系統& 前部輔助系統

Front Assist碰撞警告系統基於毫米波雷達、前攝像頭以及ESP控制器的聯動,持續分析前方交通狀況,同時可識別橫穿的行人,在緊急情況下提醒或輔助駕駛員實現制動預警、制動支援、自動制動等多種輔助安全措施。

  • 在本車車速低於30km/h時,如系統探測到前方車輛快速接近,存在追尾危險時,系統會提前進行制動預填充,減小制動鉗和制動盤的間隙。如果駕駛員未對危險狀況做出反應,系統會自動觸發完全制動,避免碰撞發生或減輕碰撞傷害。
  • 在本車車速高於30km/h時,如系統探測到前方車輛快速接近,存在追尾危險時,系統會提前進行制動預填充,減小制動鉗和制動盤的間隙。此外,系統會透過聲音和視覺訊號提醒駕駛員,併產生間歇制動。在發出碰撞警告後,系統會自動觸發制動助力。如果駕駛員未對危險狀況做出反應,系統會自動提升制動壓力,最大限度避免碰撞發生或減輕碰撞傷害。

在切斷所有視野的環境下開車是一種什麼體驗?

總的來說,新帕薩特上這套4個環視攝像頭+1個多功能攝像頭+12個超聲波雷達+3個毫米波雷達的全車20個感測器的感知系統相比傳統車型已經是非常優秀的配置了,甚至是相比一些新勢力,也不落下風。MobileyeEyeQ4駕駛輔助系統晶片則從硬體端保證了算力和效能。

從行業端來看,隨著主動安全的發展和進步,汽車主動安全性整體上相比一二十年前,都獲得了進一步的提升。即便是在駕駛員完全失去視野的情況下,車輛也可以憑藉「影子駕駛員」實現環境感知、路徑規劃和車輛執行。保障了在極端情況下的車輛安全和駕駛安全。而這也給駕駛員,帶來了遮擋視線下的不同的體驗。這樣正式科技和產品的進步,所帶來的使用者體驗上的提升。

分類: 故事
時間: 2021-11-02

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