让汽车驾驶变轻松

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设想一下，你正行驶在高速路上，就在准备变换车道时，侧面的另一辆车突然转向你，眼看着这辆车就要与你的车撞在一起，更糟糕的是，这辆车还处于你的视野盲区。此时，你的汽车方向盘自动快速地抖动了一下，速度也慢了下来，你回到了正确车道，你和你的车安然无恙。

上述情景并不是空想，这一个功能已经在一些汽车中得到了初步实现。如今几乎每家汽车厂商的每个系列车型中至少都有一款车配备有与驾驶有关的辅助装置，比如自动泊车或自适应巡航控制装置。在汽车行业，这些辅助装置被称为高级驾驶员辅助系统（ADAS），如凯迪拉克STS、别克Lucerne、梅赛德斯E-350、福特Fusion、马自达3和英菲尼迪（Infiniti）M都配备了这类装置，用以提高行车安全性，或者至少让驾驶员在一瞬间做出更合理的决定。

实际上，这些高级驾驶中辅助系统已经成为了一些车的主要卖点，比如在电视广告中我们看到：奥迪A8车灯会自动转向，照亮路面上的暗角；英菲尼迪车会自动刹车，防止碰撞。但你是否知道这些装置或者说系统具体是怎么工作的，究竟采用了什么神奇技术？

辅助驾驶技术之一:车道偏离提醒

2001年，这一装置最先出现在英菲尼迪M上。结果证明，该装置即便在价格相对便宜的车型（如别克Lucerne）上也大受欢迎。在行驶过程中，Lucerne会在仪表板上显示淡淡的绿色图标，表明车辆在正确车道上行驶，而一旦偏离车道，这个图标就会变成黄褐色。

据通用汽车公司全球安全主管John Capp介绍，Lucerne和几款凯迪拉克车型（比如装备豪华的STS）在后视镜旁边装有黑白摄像头，借助这些摄像头的帮助，系统使用模式识别技术不断扫描路面。摄像头能够搜寻色调浓度，比如识别色彩明亮的白线（或黄线）与色彩灰暗的路缘的差异。

Capp表示，通用汽车公司正在逐步改进摄像头，以提高这项功能的可用性。在欧洲，欧宝Insignia会扫描道路标志牌，测算出汽车的当前速度。如果车子开得太快，系统就会提醒驾驶员注意。在德国等欧洲国家帮助驾驶员识别道路标识很有必要，因为驾驶员可能不会注意到这些稀稀拉拉的限速标志牌。为了实现这一功能，通用汽车公司对Lucerne的车道偏离警示（LDW）摄像头功能进行了扩展，以便欧宝Insignia能正确识别出限速标志牌。

雷克萨斯公司专门负责给其经销商进行高级技术培训的经理Paul Williamson介绍说，在雷克萨斯车上，车道警示装置还配有前向扫描雷达，观察前方有没有其他行驶的车辆，并且识别车道标记，甚至识别黑色路肩，在汽车偏离车道时提醒驾驶员注意。而雷克萨斯HS250h等车型甚至还能自动让车回到正确车道。梅赛德斯即将推出的一款车GL450也会自动调整行驶路线，让汽车回到正确车道。

将来，这种自动控制装置会有更强大的功能。比如，汽车厂商们会逐步改进车道偏离提醒技术，借助自适应巡航控制和车道保持技术让汽车继续行驶，从而让汽车在无人操控的情况下也可以在公路上开很长一段路，最终实现无人干预情况下自动行驶。

辅助驾驶技术之二:自适应巡航控制

自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control）可根据你与前方车辆之间的预设条件（比如间隔1.5秒或3秒），自动调整车速。2000年，雷克萨斯LS-430率先采用了这项装置，称之为动态激光巡航控制系统。高档的凯迪拉克和梅赛德斯车型配备该功能也已有一段时日。

有趣的是，尽管这项装置看似很复杂，实际上它主要依赖多普勒雷达系统（通常装在前格栅）来扫描信号反射。在部分车型上，挡风玻璃上方还装有第二只摄像头。

自适应巡航是梅赛德斯E350等汽车上自动化程度最高的装置之一。启动该系统后，如果前方有车辆，E350会缓慢减速，缓缓行驶，与前方几百英尺处慢速行驶的车辆保持一定距离。这项技术名为限距控制系统增强版（Distronic Plus），进行设置后，可根据与前方车辆的距离，决定车子何时开始减速。

Capp介绍说：“通用公司目前提供的车型主要适用于在高速公路上保持连续行驶，而正在研发的是适用于走走停停的情形，比如，遇到前方是施工区或交通堵塞，汽车会自动减慢车速。该系统的原理是，使用雷达获得信号反射，并结合使用多普勒雷达技术测出车速和车距，然后处理图像，让你与前方车辆保持安全距离。”

据专门生产用于自动控制的传感器和电脑模块的Analog Devices公司测试与计量主管Rob O'Reilly介绍，这种系统在物体的检测距离和行驶速度方面有一定的范围限制。一般来说，汽车在时速15到115英里之间行驶该系统都可以工作，可发现最远492英尺处的其他车辆。

他说:“目前的几个实际投入使用的系统中，用来测量的车距的传感器大多工作于60GHz到80GHz范围。这些传感器发出信号，然后接收返回的信号，并将测得的结果传给主电脑。主电脑通常位于仪表板下方，而自动转向模块、刹车总成模块和加速模块的位置比较靠近发动机。

沃尔沃XC60则使用了一项名为城市安全系统（City Safety）的新技术，适用于在城市街道上行驶。全美汽车经销商协会（NADA）所属的二手车指南杂志《NADA Guides》的汽车专家Mike Caudill说:“如果驾驶员在高路公路上行驶的时速不到10英里，汽车的刹车系统会处于随时工作状态，以防止你撞到前方车辆。”他解释，慢速状态下的自适应巡航装置有助于减少汽车相撞事故。

而在凯迪拉克STS等通用汽车公司的车型上应用的自适应巡航，从长期效果来看将有助于降低汽车的汽油消耗，节省燃油成本。因为传统即标准的巡航控制装置是要求驾驶员踩刹车或者松刹车来启动系统或者关掉系统的。“无论什么时候，只要一踩刹车，巡航控制装置就会脱离啮合。”Caudill解释说，“自适应巡航控制装置让车子可以平稳行驶，以尽量少踩刹车或者平稳地刹车。因为在刹车后巡航系统会让车子更快地加速至原先设定的速度，而自适应巡航控制能根据前方车辆的行驶速度把车距保持在驾驶员设定的范围内，无论前方那辆车的速度是快还是慢。这有助于节省燃油。”

辅助驾驶技术之三:辅助泊车

雷克萨斯和丰田是辅助泊车技术领域的领头羊。辅助泊车是指驾驶员将车开到空位后，汽车能自动地辅助驾驶员把车停到位。这种自动技术很重要，因为泊车需要高度熟练的技术，对很多司机来说很棘手，有些新手甚至根本完成不了。

雷克萨斯的Williamson表示，自动泊车涉及的测算异常复杂，包括计算与已泊车辆的距离、车轮位置和当前速度等。

Williamson说：“首先，当你的车子驶近空的停车位时，超声传感器会检测车位每一侧的边缘，确定该车位是否能容下这辆车。接下来，汽车会调用后视摄像头捕获的视频画面，让驾驶员确认选择停在哪个位置。在驾驶员用手指点击及拖动选择位置后，车子就会自动倒入到指定位置。”

他解释说，汽车每个角上的传感器都会发出无线电信号，通过收集旁边物体上的反弹信号来检测有无障碍物。值得关注的是，2010年出的雷克萨斯LS 600h还使用车轮速度指示器以及无线电传感器来收集更多的车子减速时的数据。比方说，雷克萨斯知道你正在减速准备“泊车”，因而会更仔细地扫描障碍物，以获取更多的数据。

在Flex和Taurus Sho等福特车上，自适应泊车辅助装置还结合了自动技术和驾驶员辅助技术。比如，福特Flex就能扫描寻找空位，提示驾驶员减速、停车及倒车。在这一系统的帮助下，车子能很快就位，停到指定的车位上。目前，Flex车进入空位时，驾驶员得用刹车；然后车子前进时，还得用刹车。Luther Auto集团的客户经理Jerry Krauth表示，福特采用这些自动技术时还需要驾驶员的参与操控，而并不是完全自动化。未来，该公司会逐步采用更多人工智能控制的装置。

值得一提的是，目前，没有一家汽车厂商表示计划针对自动装置提供全面的再培训工作，美国也没有针对自动泊车等装置的认证程序。随着车辆自动化操作成为一种标准，汽车厂商可能要针对这些高级驾驶装置增设课程，而政府也有必要推动这方面的工作。

辅助驾驶技术之四:区提醒

包括别克Lucerne和福特Fusion在内的几款最新车型都使用了传感器来检测靠近车子的车辆，也就是“盲区提醒”。据通用汽车公司的Capp介绍，大多数盲区提醒装置没有采用能发出声响的蜂鸣器，因为这会让驾驶员分心，而是在侧视镜旁边显示灯光，驾驶员应该时不时会看侧视镜。他说，这有助于避免因驾驶员分心引起的碰撞事故。

通常盲区传感器可扫描距离车辆约六英尺以内的物体。Analog Devices公司的O’Reilly表示，配备盲区提醒装置的汽车大多使用摄像头来检测反射，或者像梅赛德斯E350那样使用工作于20kHz波段的超声传感器来检测移动的物体。传感器与车内CPU连接起来，可将数据与方向感应器得到的信息进行对比，检测车速和方向盘角度，同时，它们还与检测方向盘转动速度（慢、快或不动）的陀螺仪连接起来。

在Acura（讴歌）ZDX上，盲区传感器使用两个24GHz雷达装置传送短促的无线电信号，然后使用车上的多根天线接收返回信号。如果系统测出返回信号来自一定距离内的另一辆车，就会在侧视镜上显示盲区警示信号。

目前，这一功能已经比较成熟，比如别克Lucerne的盲区指示器就比较精确：只要有车子靠近，立即会在侧视镜上发出警示信号，而路堤、栅栏或大楼就不会引发警示。

辅助驾驶技术之五:防撞预警

防撞检测和预防系统也是一些高端车型的卖点之一。市场已经有几款车配备了防撞检测和预防系统。比如 ，奥迪A8如果检测到汽车前方还有另一辆车，就会慢慢地轻轻刹车，如果眼看就要撞上，它还会紧急刹车。O’Reilly介绍说，这种刹车系统使用了方向感应器（与苹果iPhone上的方向感应器差别不大），可检测到油门倾斜角度的迅速变化。如果你正常行驶，突然松开油门，汽车会利用制动液给刹车系统增压，以保证平稳地刹车。

据Edmunds.com汽车网站的高级评测工程师Albert Austria介绍，梅赛德斯和奥迪车型上的最先进防撞检测系统使用传感器来检测前方车辆的尾灯。他说，传感器能够区别一辆运动中的卡车与一棵树，但大多数碰撞检测系统无法识别完全停下来的车子，因为传感器只会扫描移动物体。防撞检测的工作原理类似盲区警示和车道偏离警示系统。

Austria说：“传感器检测到需要注意的物体后，把信息传送到车上的几套电子控制单元（ECU），这些装置里面有许多微处理器。ECU使用复杂算法，根据许多输入信息来测算车辆介入和行驶方向。比如车速、节气门位置、靠近物体的距离、刹车的使用、偏航（往两边移动）、左右摇晃（沿直线转动）和前后颠簸（上下振动）等输入信息。”

在Acura ZDX上，碰撞检测系统利用前部的毫米波无线电信号—这是最高的无线频率电波段，扫描前方约300英尺处的物体。值得关注的是，这项名为碰撞缓解刹车系统的装置根据驾驶员的响应来确定如何刹车。它先实时跟踪障碍物，然后通过画面和声音警示驾驶员，等待响应，然后轻轻刹车，并显示更多警示信息，最后猛力刹车，同时自动收紧安全带。

其他辅助驾驶技术

除了上述技术手段以外，有些车还利用了其他技术手段来帮助驾驶员安全和方便地驾驶。以最新的一款马自达3为例（即采用先进技术装备的Grand Touring车型），你开车绕过道路弯道时，它的头灯会自动转向，而不是径直照向暗处；要是你往后备箱装了许多东西，重量传感器会自动调节头灯，使头灯照向正确的角度和方向；下雨时，你甚至不需要开启雨滴感应式雨刷，它就会自动工作。

头灯打开的原理是，通过方向感应器读取方向盘的位置、车速以及车子在路面上的坡度。根据货物重量来调整头灯高度时，汽车使用车子右边的方向感应器确定当前坡度，还会将当前车速和路面角度（基于车身高度）考虑进来。至于雨滴感应，其工作主要是靠一个红外传感器，它将灯光投射到挡风玻璃上，如果挡风玻璃上出现模糊或雨水四溅，雨刷会自动开始工作。

当然，汽车辅助驾驶技术还在不断进步之中，未来也会有新的技术引入，这些先进的技术包括能够识别面部、监测驾驶员的健康状况。Capp就表示，通用汽车公司就已经在测试这些类型的装置。其中一个最新的传感器能监测驾驶员的含氧量和呼吸量。“它还会监测驾驶员的头是不是因疲劳而开始垂下来。”

Edmunds.com汽车网站的Austria也表示，全球定位系统（GPS）技术的应用有望给驾驶员带来更多的帮助。比如，将来的汽车可能会参照GPS数据，同时结合车子的驾驶辅助系统来适应不断变化的路面形状（比如弯道和坡道）。其中可能的一个应用就是，汽车根据接收到的来自GPS卫星的详细地图数据对行驶的道路进行评估，如果判断前方半径过小，而车速过快，就会主动提供刹车辅助，如减少油门输入，还会加强偏航控制。

“最终，通过综合应用所有这些技术手段不但提高了车辆的操控性，防止事故的发生，还将改善我们的驾驶方式。”Caudill说，“技术有助于防止事故发生，就算发生了事故，也有助于挽救性命。