跟着感觉走——汽车的“感觉系统”

长须鲸   发表于  2013-10-14 11:54

2020年的一天,有个多年未见的朋友今天乘飞机到你的城市,而你却无法抽身去机场接他,怎么办?派你的自动驾驶汽车去吧,告诉他你的车正停在B4停车场的2A35位置。这事不算科幻,2012年5月7日,美国内华达州机动车辆管理局(DMV)批准了世界上首个自动驾驶车辆许可证。此前这辆车已经试验运行了20万公里。

汽车可能是普通人能够操纵的最大的工具之一了。这个复杂的大工具大大延伸了人类的行动能力,让你可以日行千里。如今它已经“进化”出了感官,可以帮你做出一系列判断,甚至可以自作主张的做出决断,自主行动!汽车这是要逆天嘛?

现在的汽车之所以能够自主做出判断,是因为它们已经进化出了像人类一样的“感觉系统”。就像你在生物课上学的“反射弧”一样,现代汽车通过传感器——行车大脑——执行机构,形成了自己的“反射弧”。目前,除了完全自动驾驶的google汽车项目,大多数汽车还需要驾驶者来协助判断和执行。不过,精密传感器和行车电脑的加入,可以减轻人的驾驶强度,提高安全性。

 

汽车也有“本体感觉”

你可能不知道,其实汽车自诞生起,就已经装备了“感觉系统”,不过只是“本体感觉”,就如同人的本体感觉,能够感觉自己身体的每一点不适一样。通过多种传感器,了解自身的情况。汽车仪表盘上的时速表、发动机转速表、水温表、油量表都连接着传感器。不过,这些传感器非常简单,只是将车辆的基本信息转化成仪表的读数,让驾驶者直观的了解,对于很多新手来说,看仪表盘反倒让驾驶过程手忙脚乱。

Tips:“传感器”(Sensor)是一种检测装置,它能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,是工业领域的“神经末梢”。

 

随着电子技术的发展,20世纪末的汽车逐渐有了“大脑”——行车电脑的出现,让传感器有了更多用武之地。最早的行车电脑,主要是为了让发动机工作的更加高效。行车电脑中的发动机控制器(又称电控单元,ECU)根据各种传感器监测到的发动机运行状态的参数,如空气流量、发动机转速、进气压力、进气温度、冷却液温度、排气中氧的含量等,计算出喷油器电磁阀最佳的开合时间,从而对喷油器的喷油时刻、喷油量进行精确的控制。还可以对发动机各个汽缸的点火时间进行精确控制。这些工作,完全不需要人来干预,以至于很多人都不知道传感器的存在。但是这些传感器对于汽车来说至关重要,他就像人或动物的本体感官,让汽车的大脑能够实时掌握自身各个部位的运行情况,保证汽车的正常运行。

 

Tips:现代汽车通常有一条对外的“神经”——OBDII接口,如果你有兴趣了解汽车传感器监测到的各种数据,可以购买一套OBDII蓝牙接口设备,就可以在手机、电脑上全面了解你的爱车咯。


了解各种汽车传感器数据手机APP- Troque

 

除了“本体感官”,现代汽车也有了触觉、视觉、听觉。别不信,来盘点一下:

一触即发的汽车触觉系统

先说说汽车的触觉吧。谁都不想让汽车在行驶中触碰到什么东西。不过当意外发生的时候,汽车的“触觉”还是需要发挥作用的。目前汽车装备的碰撞传感器是通过灵敏度极高的加速度实现的,它可以检测到车辆的非正常的瞬间加速度变化,通过行车电脑进行判断,在极短的时间内发出指令,打开安全气囊、气帘,断开油路,开启门锁等,是真正“一触即发”的系统,如果触而不发,那后果就严重咯。

提示避险的听觉系统

汽车的“听觉系统”现在也很常见,你看见汽车保险杠上的几个小圆点了么?那里就是汽车的耳朵——倒车雷达。倒车雷达是使用超声波回声定位来判断与障碍物的距离的。有些汽车的前保险杠上也装备了小耳朵,可以在过于接近前部障碍物时发出警告。利用超声波传感器,有些汽车还做到了盲点信息提示,比如新福克斯高配车型拥有的盲点信息系统(BLIS),通过安置在后保险杠边缘的雷达传感器来确认驾驶员视线盲区内是否有车辆,并通过后视镜上亮起的光点来警告驾驶者注意任何正在靠近和已经处于盲区的车辆,减少盲区对行车造成的隐患,增加行驶安全,尤其是在高速变道时,对于驾驶者避免事故、增加行车安全非常有用。


汽车的听觉——超声波传感器

眼疾手快的视觉系统

让汽车拥有视觉,能够识别路上的情况和周围环境,这是工程师们的目标。自动驾驶汽车实现的方式是高精度图像传感器(摄像头),用于识别交通信号灯,并在车载电脑的辅助下辨别移动的物体,比如前方车辆、自行车或是行人。不过,要让汽车“看到”并认识所有的周围的物体,需要复杂的算法设计和大规模数据库的支持。对于等得不耐烦的公众来说,使用激光传感器可以让你现在就体验有“视觉”的汽车。以装备低速行驶安全系统的新福克斯为例,它的前挡玻璃后视镜附近有一个激光传感器“眼睛”。激光传感器不断地对车辆前方进行审视,在车速低于30公里/小时的情况下探测到过于接近前方车辆而此时如果驾驶者未采取减速措施,低速行车安全系统就会自动刹车,将车速降低下来。这只“眼睛”可以让行速度在15公里以下的车辆完全避免追尾事故。如果车速在15公里/小时至30公里/小时之间时,则可以降低速度,减少碰撞事故的发生。


汽车的“视觉”——低速安全系统

 

各种传感器的应用,让汽有了自己的感觉系统。不过,别忘了汽车是你能够操纵的最大工具哦。再精密的传感器,也只是为了帮助驾驶者进行预判和提示,面对路面上的复杂情况,最后做出操纵决策的还是坐在驾驶员位置上人。在自动驾驶实现之前,好好珍惜你的驾驶乐趣吧!

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