文_秘姚瑶
关键字:主动辅助;自动驾驶;运输安全
随着私家车保有量的大幅提升,路面交通压力也进一步加大,这无疑增大了交通事故发生的隐患。研究报告指出,2016年共接报道路交通事故864.3万起,其中,涉及人员伤亡的道路交通事故21万多起,造成约6.31万人死亡、22.64万人受伤,直接财产损失12.1亿元。道路交通事故万车死亡率为2.14,同比上升2.9%。在这其中,货运车辆肇事导致的事故起数、死亡人数同比分别上升5.8%和6.2%,货运车辆肇事导致较大以上事故起数同比上升8.9%。
货运车辆由于其体积大、载重量大,本身就存在着较高的驾驶难度。同时由于其营运性质所致,更容易出现疲劳驾驶、超载等问题。较早前发布的一份统计资料表明,占全国机动车保有量7.8%的卡车却牵涉27.7%的致命交通事故。
由此可见,如果能够从一定程度上减少因卡车所引发的交通事故,就可以极大地降低整体交通事故,特别是致命交通事故的发生率。作为一个“车轮上的国家”,美国针对卡车的安全问题进行了多方面的研究和改善,在杨文臣针对这些研究结果的系统分析中(图1),我们不难看出主动防控技术与装备和事故严重程度存在直接的联系,而这些恰恰是现代汽车技术发展的重要方向。
图1 交通安全研究框架模型
作为汽车行业的技术领导者,戴姆勒始终致力于商用车科技领域的研究。在2018汉诺威国际商用车展上,全新梅赛德斯-奔驰Actros全球首发,更是带来60多项创新升级技术,并将半自动驾驶等多项技术应用于量产车,这无疑是商用车安全领域的一大福音。
Fitch等研究发现,主动安全装置,包括自动车距保持/碰撞预警设施、制动辅助系统等都对安全驾驶有着重要帮助。而这些正是全新梅赛德斯-奔驰Actros中的重要功能。
在笔者针对儿童交通安全的讲座中,经常提及由于大型卡车转弯时的内轮差所引起的安全事故。这种事故除了因卡车自身结构所致外,还有一个重要的因素就是卡车更大的视觉盲区。
在许多乘用车、概念车上,摄像头后视镜是常客之一,除了营造更加炫酷的外形外,对于风阻的改善也是它存在的价值。然而令人兴奋的是,这样的一个“概念”产品,却率先在商用车上得以大面积应用。对于Actros而言,MirrorCam不仅能够改善风阻,降低油耗。更重要的是,通过摄像头能够提供更加广阔的监控范围,实现360°无死角的车辆周边监控,最大程度地降低“看不见”的危险。
MirrorCam摄像头安置在车头顶部的左右两侧,配合2块位于驾驶舱A柱上的15英寸高清显示屏,完成信息采集和呈现功能。这种设计减小了A柱区域盲区,同时相比于传统后视镜,摄像头在雨雪等恶劣天气下,更能提供清晰稳定的视野,环境光线不佳时还可以切换到夜视模式。
和传统后视镜一样,显示屏也被分为了上下2个部分。上部用于观察车辆后方较远距离的空间,而下部则用于观察近处的广阔位置。同时,在车辆转弯的时候,这两个部分的图像会进行旋转,以便驾驶员能够更好地观察车辆周边的情况。
相比较传统后视镜,MirrorCam最大的优点在于除了可以让驾驶员看得更加清楚外,还通过智能科技提供给驾驶员更多的辅助判断。图像中的辅助线,可以帮助驾驶员清晰判断附近车辆相对于自己的位置和距离,提高操作的安全性。除了系统提供的固定辅助线外,驾驶员还可以单独设置一条辅助线,用于提示一些特定位置,譬如自己的车尾等。
MirrorCam还兼具了防盗监控功能,即便在车辆熄火的情况下,驾驶员也可以通过门上或床边的开关,每次启动摄像头2 min,查看是否有人要偷油、偷货,或破坏车辆。
图2 MirrorCam工作原理示意图
如果要问汽车领域最新潮的技术是什么?“自动驾驶”绝对是强有力的竞争者之一。目前全球“自动驾驶”技术应用最成功的应该就属特斯拉公司了。这家颠覆传统汽车行业概念的科技公司,依靠一套“全自动驾驶”(full self-driving)引发了整个汽车行业对自动驾驶技术追逐的热潮。虽然目前特斯拉官网上已经下架了该功能的介绍,仅保留“增强自动驾驶辅助”供消费者选择,并且北美也屡屡发生因自动驾驶引发的交通事故,甚至导致人员死亡,但不可否认特斯拉让人们真正领略到了自动驾驶的魅力。
相比之下,戴姆勒公司显然更加沉稳。毕竟对于商用车来说,把所有控制权都交给行车电脑和各种传感器,目前并不是一个好主意。
不过这并不意味着戴姆勒公司不掌握最新科技,全新Actros搭载驾驶辅助系统(Active Drive Assist),实现半自动驾驶,在任意车速均可实现半自动驾驶功能,完成制动、加速和转向指令,更好辅助驾驶员,实现更大安全性和更好舒适性。
在这套ADA系统中,核心功能就是拥有Stop and Go跟车功能和车道保持辅助系统。这种系统在乘用车中已经屡见不鲜,但在商用车上量产使用尚不多见。
其实相对于乘用车,这种“主动巡航”功能在商用车上的作用会更大一些。毕竟作为营运车辆,商用车驾驶员要经历更长时间的巡航驾驶。而很多事故就是在长期巡航驾驶中,因为疲劳、分神等原因,导致车辆偏离车道或没能及时制动所造成的。
Active Drive Assist系统在车速高于45 km/h、车距超过20 m时就可以启动。系统通过雷达和摄像头控制与前车的距离和速度,跟车距离有远近5种模式。ADA系统最大的优点在于如果前车完全刹停时,本车也会跟随刹停,如果前车在短时间内继续起步行驶,本车也会跟随起步并按照之前设定的距离和车速进行巡航行驶。这种功能在车队行车或中低速缓行中,能够极大地降低驾驶员的驾驶强度,缓解疲劳。
车道保持辅助系统可以在车辆无意中驶出车道时,发出声音和视觉警示,并自动提供一个反向转向力矩,引导车辆驶回车道。该功能最大的优点在于,即便驾驶员关闭了ADA系统,车道保持仍能够发挥作用,确保车辆能够沿正确车道行驶。
Active Brake Assist是梅赛德斯-奔驰卡车上的看家本领,自2006年第1代主动制动辅助问世以来,梅赛德斯-奔驰卡车已售出近23万辆装有紧急制动系统的车型。而这一次它更“进”一步,再次进化。
Actros搭载的第5代主动制动辅助系统(Active Brake Assist 5)结合了雷达和摄像系统,使得系统能够更好地监控车辆前方,并且能够更有效地对行人进行反应。毕竟相对于乘用车而言,商用车的整备质量和满载质量都更大,直接增加了它的惯性,在许多紧急情况下,依靠驾驶员的反应和操作,很难避免碰撞的发生。
该系统在车速高于50 km/h时即可启动,提供三级预警机制,如果ABA5检测到有追尾的威胁(可检测到车辆、障碍物或行人),且驾驶员没有采取任何措施时,首先会发出视觉和听觉警告。其次,系统会采取最大制动功率的50%左右进行制动,如果驾驶员仍然没有反应,系统就会启动最大制动功率进行制动,如果有必要的话,甚至会刹停车辆。同时,当本车速度低于50 km/h的时候,系统还会启动双闪警告灯,提示后车注意安全。
图3 Active Drive Assist系统工作原理示意图
图4 Active Brake Assist系统工作原理示意图
图5 Sideguard Assist系统工作原理示意图
针对城市环境下的安全保障,2016年梅赛德斯-奔驰推出了车侧区域保护辅助系统(Sideguard Assist)可以探测静止和移动的人和物体,该功能此次也应用在了全新Actros之上。
带有行人监测功能的车侧区域保护辅助系统(Sideguard Assist)主要用于监测副驾驶一侧的盲区空间,该功能在车速高于36 km/h启动,可以检测移动或静止物体,包括自行车、行人、灯杆等,非常适于城市使用。Sideguard Assist也提供3级预警,包括指示灯和声音警告,但它不具备自动制动功能。
Sideguard Assist在副驾驶一侧的卡车后桥前面的车架上安装了两个近程雷达传感器,侧方监测区宽度3.75 m,长度方向上覆盖整个车长,外加上车前2 m和车后1 m。它既适用于刚性车辆,也适用于长度可达18.75 m的完整牵引车/拖车组合。
从全新梅赛德斯-奔驰Actros身上,我们不难看出科技进步对卡车安全起到的帮助。在戴姆勒集团展出的更多概念车中,还包括全自动驾驶的卡车,其实相对于乘用车,商用车特别是卡车,它的运行自由度要求更低,A-B两点一线的固定模式是最为需要的,而这也正是自动驾驶最容易执行的。不断进步的驾驶辅助科技,正令卡车逐渐摆脱交通安全拖后腿的形象,令它们变成一台“你可以信赖的卡车”。