比如很少被提及的車載夜視系統、防碰撞系統;越來越成為主流的L2級別的駕駛輔助,ACC、併線輔助、主動剎車、碰撞預警等;今年如火如荼的智能網聯浪潮,衍生出的AI語音、虛擬人像、智能駕駛座艙、V2X等功能...

科技日新月異,雖然汽車的發展在趨於智能,但這些真的是消費者需要的嗎?是否有些配置或功能只是營銷的噱頭,又有哪些科技確實是非常實用的存在?


從智能駕駛發展主線中,目前輔助駕駛系統圍繞著不同的駕駛場景和對車主的影響進行分類。由於要滿足消費者的期望,部分自動駕駛的功能存在很大的分類問題。我們能看到的由於市場競爭,由於車輛溢價的問題,目前基於輔助這條線,不過多介入控制的ADAS配置的功能,開始逐步成為標配。

一方面這有助於消費者的喜歡,從功能的角度,目前車輛把感知的環境和相關信息及時傳遞給車主,讓車主通過與駕駛相關的範圍內進行報警,還是受到消費者的歡迎。

另外一方面從感知的角度,一旦所有的感知系統慢慢逐步加入(標配化會給車企一套市場化的回饋機制,慢慢擴充感測器和使用場景,提高整個系統的性能和滿意度),消費者通過從警告過渡到系統輔助,熟悉車企的功能設置,未來在架構和HPC(計算平台)的進一步升級,就能達到很好的切換和迭代的效果。這個以大家熟悉的環視、後視、盲區檢測和夜視系統為主,這些功能保障了基本乘員的安全。

本文主要談一下夜視系統,對於汽車而言,良好的視野是安全駕駛汽車的有力保障。根據統計,有相當的比例的交通事故都發生在夜間或天氣不好的情況下。夜間在沒有路燈的道路上行駛,受汽車頭燈照射距離的限制,行車安全將會受到非常大的影響。夜視系統是全天候的電子眼,在雨雪、濃霧天氣公路上的物體及路旁的情況,能夠通過夜視系統反映出來。

夜視技術首先是在軍事上的得到運用,由於能克服黑夜的市場問題,在二戰後期為滿足戰爭需要,1944年德國軍工行業就成功研製出主動紅外夜視儀。這項技術在二戰技術以後,分別由蘇聯和美國兩個超級大國延續開發。美軍經過研究,研製出主動式紅外夜視儀,在朝鮮戰爭和越南戰爭裡面得到運用,但是存在能耗大的缺點,在上世紀的60年底,美國軍方研製出像增強器,後面是第一代微光夜視儀和基於目標自身的紅外輻射進行觀察的熱成像儀。根據成像的原理,夜視系統主要分為主動夜視系統和被動夜視系統,其中微光和紅外成像是運用最廣的夜視技術。

1. 微光夜視技術是通過像增強器將微弱或者能量比較低的光轉化為增強的光學圖像,以實現直接觀察。

2. 紅外夜視技術分為主動紅外夜視技術和被動紅外夜視技術。

a) 主動紅外夜視技術是通過紅外燈主動照射並利用目標反射回來的紅外光來實施觀察的紅外技術。

b) 被動紅外夜視技術是藉助於目標自身發射的紅外輻射來實現觀察的紅外技術,將人眼所不能直接看到的目標表面的溫度分布變成人眼可看到的代表溫度分布的熱圖像。

80年代以後,美軍把夜視裝備當作高科技單兵裝備,普遍運用於士兵中間。

夜視系統,從軍事運用到民用化,其實也有個過程。首先是從豪華車開始的。早期由於需求和成本等原因,夜視系統主要用在豪華車以上,2000年通用汽車在美國的凱迪拉克DeVille推出了由雷神公司設計的系統,選配價格為2250美元。這種趨勢在早期在豐田和本田的旗艦版車型上也得以體現。歐洲豪華車企寶馬、賓士和奧迪也逐漸在2005年開始配置夜視系統。

圖2 夜視系統示意圖

到2015年以後,輔助駕駛功能開始在很多的中價位的車型上擴展,像PSA這樣品牌,也把夜視系統作為ADAS配置中的一項進一步擴展到自己的車型上面,開始了夜視系統的普及化。如下圖所示,這是高配置化的一個重要步驟。

PSA的ADAS Roadmap

標誌508L這款中級車也是在同等規格的車型裡面,首次配置了這個功能,如下圖所示,這是使用了在小獅子車標前面的紅外感測器來實現的。在同級車型當中是比較少的,也是裝備了多個攝像頭和毫米波雷達配合整套ADAS的功能的一個特定場景的功能。有了這一個夜視系統,通過紅外攝像機自動識別15米到150米之間的超過50厘米高的人和動物。

圖4 PSA夜視系統的

這個視頻是展現的實際效果

在這個508L的夜視系統裡面,紅外感測器探測外部環境,並且在車輛前方判斷是否進入道路範圍,有助於車主在視野惡劣的情況下,把生物特徵的障礙物予以呈現,如下所示,標識採用黃色框,警示使用紅色框,這樣能比較好的提醒車主。在示意的視頻裡面,鄉村小路裡面滑板車辨識起來還是有價值的。

1. 標識:夜視系統的第一步,主要把檢測區域內的行人標識在黃色的框里

2. 紅色標識:當行人駛入道路會出現一個紅色框,如果距離比較遠的時候

3. 警告:如果行人進入直接能發生碰撞的區域,會出發是視覺的警告和蜂鳴聲

夜視系統的效果圖

在中國,在很多的地方實施了燈光工程,總體的路燈覆蓋率在市區是比較好的,在城郊結合部從有燈到沒燈的路段來說,夜視系統可不是擺設,可以提前發現超出遠光燈照射範圍的行人對於夜晚行車安全來說是有效地保障。特別是在農村道路,在部分人員比較多的地方,是很有價值的。在使用場景中,惡劣天氣下,紅外感測器的輔助也能對各種意外有很多的幫助,直接從液晶儀錶中提取警示,也是很大的一個改善之一。

  • 沒路燈的黑夜環境下:在缺乏光亮工程的區域內,汽車行駛在完全沒有光線的道路環境下,夜視系統能提供超遠視距,提供前方的清晰紅外熱圖像,比遠光燈照射距離更高,可以有效的判斷對於自行車、電瓶車這樣在黑夜比較頭疼的潛在事故,增加預判距離和時間。
  • 被遠光燈打到的炫光環境:在之前的情況下,由於很多司機都喜歡開遠光燈,所以這個時候,駕駛者面臨完全被壓制的狀態。炫光環境對汽車夜視系統並不會產生影響,這個時候通過儀錶盤上的夜視系統成像結果,能夠讓駕駛人員清晰看到前方行車環境

  • 大霧和陰霾環境:在冬季取暖的時候,如果出現霧霾的狀態,可見度比較低,這個格式和,有夜視系統能夠有效的把道路環境給找出來

以上~


Self-driving被點名無數遍就不提了。常規的機械內容,其實也沒什麼太多好說的了------現行的黑科技其實一般概念和原型幾十年前就出現的了,如今一般只是實現了大規模量產的可能。

但既然這個話題掛上了人工智慧的標籤……就說一說外界可能相對冷門,但其實是個技術熱點,也非常實用的一個黑科技,Predictive-driving預測駕駛。

預測駕駛的內核是「預測」,框架非常龐大,涉及到的內容也非常之多,有一部分實際上和ADAS是相通的。

如何理解「預測」呢?

汽車的軟體里有一套自己的運行邏輯,通過這些邏輯讓執行器得以實現功能。

打個比方,我們按下Start鍵後,不是簡單的通電、點火而已,控制器在電光火石之間完成了許多檢查,如果有哪個部件故障,我們在儀錶上就會看到提示,也只有當滿足了「剎車踏板被踩下」等條件時,才會觸發真正的點火過程,點火後控制器繼續執行一系列檢查,比如當前水溫如何,催化器是否起燃等等,如果是冷啟動,此時燃燒按方案A執行,否則按方案B等等,對於每個過程,會決定有哪些輸入,並得到哪些輸出,最終定義執行器現在應該如何工作。

這些邏輯,按照複雜程度,大體上可以分為三個層級:

1.基於MAP的控制:簡單說就是查表,比如天氣+氣溫,決定了我們的出行搭配:下雨+低溫,我們會帶雨傘+多穿衣服,晴天+高溫,我們會選擇短袖。而對發動機而言,通過目標轉速+目標扭矩,就可以查表選擇一個既定的結果,從而得知如何控制各種燃燒參數。這種控制簡單而直觀,缺點在於,需要通過大量的試驗標定並完成預設,對於開發時沒有考慮到的點,全部按插值處理。

2.基於經驗公式的計算:這就很容易理解了,比如比薩斜塔上哪個鐵球優先落下,我們知道公式 [公式],很容易可以得到t這個答案。經驗公式的數學模型,給定相應的輸入,就能得到相應的結果,相比查表的形式,可以應對更廣泛的場景,但前提是,擁有足夠的工程經驗,能夠形成足夠理想的控制模型。

3.基於Real-time的控制模型:這個也不難理解,等同於一般工程開發時的性能模擬模型一股腦都丟進去做控制了,比如著名的GT-suite,它本質上也是2,但是複雜程度不可同日而語。2的目的在於計算特定的一些參數,而一個理想的3,能夠復現整車的全部狀態。開發時我們可以離線完成這個過程做評估,但是在整車上以毫秒計算的控制要求,是這種複雜程度的模型無法跟上的------現有的量產版ECU根本無法提供這個程度的算力。

上面這幾種情況,我們可以發現一個問題,整車上所有執行器的控制,比如發動機就是一個大的執行器,都是基於當前的狀態來完成計算的,根本無法預知未來的情況。需要預知未來的話,實際上也僅僅需要補充一個信息------車主的目的地。

知道了目的地,就能做路徑規劃,一旦打通了導航與整車控制之間的關係,一切問題都能得到解決。

舉個簡單的例子,比如通過導航信息得知,前方2公里有擁堵但不是完全無法移動,平均車速5km/h,那麼此時汽車自己把啟停功能關掉,就能避免走走停停帶來的不舒適感;比如通過導航得知,前方5公里開始長達50km的爬坡山路,為了避免汽車過熱,此時即使水溫還不夠高,也可以提前打開風扇,降低水溫,等等等等。

如果沒有導航信息呢?

結合用戶習慣也可以得到些結論。工作日早晚高峰,車主長期通勤於兩個目的地,後續就可以假定,車主在工作日早晚高峰點火後,就是計劃通勤,即便沒有打開導航,也可以做這樣的合理設定。甚至於,在預知車主即將上班或者下班時,提前打開空調,北方可以儘早除霜制暖,南方可以避免中暑,等等等等。

這都屬於預測駕駛的一部分。

那麼,預測駕駛都有哪些內容呢?

對未來進行預測,可以視這個「預測」的時長,分為幾個類型:以秒為單位,主要是換擋策略、扭矩補償或能量回收;以分鐘為單位,通常是考慮了交通情況,比如這個路口和下個路口紅綠燈之間的情況,可以預測出合理的駕駛建議,或者是對巡航工況的優化;更長時間的預測,就是長途旅行中需要的能量管理、熱管理,等等;如果是以整車全壽命為考慮的預測,想要的是零部件耐久性的信息。

這幾個類型密不可分,我們考慮的是整車全壽命的事情,分割到具體的每一次出行它應該是什麼樣的狀態(考慮零部件的衰減,新車與舊車的使用情況是不同的,最簡單的比方說純電汽車的電池老化應對),對於每次長途出行進行路徑規劃後,又可以分割成一段一段的小距離進行預測,而最後每一段小小的距離,都能在以秒為單位的預測策略里得到應對。

依據這些情況,大體上就可以分成Eco-driving、熱管理、能量管理和壽命管理幾塊。

Eco-driving是和ADAS最緊密相關的一塊,它為駕駛者提供策略上的建議,比如考慮種種因素後(主要是衛星、導航、雷達得到的路況解析),應當如何控制車速,應對如何處理踏板的行程曲線,什麼時候換擋,等等------比方說某個車速下,可以是六檔也可以是七檔,七檔也許更省油,但是六檔的NVH或許更好,或者說在某個極端條件下的的可靠性更強,那麼區分情景,就可以有不同的換擋策略------如果是依靠EMS自身,在僅僅對當前整車狀況做考慮的條件下,並無法實現那麼理想而全面的策略。

這部分策略有一部分也依賴Self-driving所需要的Lidar,Radar甚至攝像頭:比方說在巡航時,檢測到前面出現一台車,它正在逐漸減速,那麼通過導航信息------前面是否是路口,是否有紅綠燈,以及這台車的實際動作,來預測它的行為,如果前車是因為紅燈而減速,那麼跟著它應當儘快剎車,如果它只是因為進入了限速路段,那麼稍稍減速即可,就無需剎停。

如此,可以為自己解析出一個足夠安全,但是又不至於浪費能量的策略。

熱管理和能量管理通常密不可分,都屬於中長期的預測。

熱管理對於傳統燃油車來說,主要是舒適性和排放的考慮,前面已經舉過例子了,但是對於純電汽車來說,有更深刻的含義------電池的熱管理有多重要不消多說的了,新能源汽車電池和電機的功率輸出,和發動機不一樣。發動機在不同轉速下的最大輸出扭矩或者最大功率曲線,都只有一條,而電池和電機為了避免過熱,這樣的「外特性曲線」是定義為好幾條的,比如說能夠持續輸出10s的最大功率和扭矩是多少,能夠持續輸出10分鐘,30分鐘的,分別又是多少,如此,熱管理和能量管理,顯而易見地就有許多活兒好做------依據規劃路徑的情況,在每一段區間里,就可以定義不同的策略。

舉個例子,混動汽車準備進行五六百公里的長途,路程中僅有幾處擁有充電樁,此時需要考慮到底在何處準備充電,並解析哪一種方式才能使得路程時間最優、能耗最優。如果下一個充電位置還遠,儘管此時SOC還比較高,就可以考慮多多使用發動機進行充電,而不是如往常一樣將SOC耗至低值;而如果下一個充電位置已經很近了,那麼觸發發動機工作的SOC低閾值就可以考慮調整到更低的位置,以避免無謂的燃油消耗。

再比如,傳說中有一些純電司機的神操作,開車上山後,給車上搬幾個大石頭,下山時藉助重力勢能的釋放,能夠彌補一部分的電能------實際上非常非常少,對於1.5-2噸的車來說,能搬多少石頭?但是這種神操作以整車的重量來說,將海拔的差別作用在里程和能量規劃里,是很有意義的。

壽命管理也不難理解,現如今廠家給到4S的保養建議,只能是以一個非常粗糙而保守的建議,比如1萬公里做什麼,5萬公里做什麼。但實際上,每個人的開車風格不同,駕駛最劇烈的那5%的人,肯定比駕駛最溫柔的那5%,要給車造成更多的傷害。如果能夠依據駕駛風格、汽車的實際使用情況對人群進行區分, 那保養的定製化,就顯得很有意思了,至少在APP上能為車主提供非常多有用的信息。

駕駛風格的區別,主要體現在運動件的磨損上,而磨損是由於短期的劇烈衝擊,還是長期的溫和衝擊造成的,對壽命的影響也不一樣。除此以外,比如華南天然空調使用的頻率整體很高,那麼濾芯更換的頻率是不是要比東北高一些?等等等等。

當某一些關鍵零件處在不同的壽命階段時,也需要對整車的駕駛策略進行考量,比如前面其實已經提到的電池,考慮到對整車有一個比較好的狀態預測,並因之生成有全面而細緻的能量管理、熱管理和壽命管理策略,除了能耗降低以外,自燃和失效的情形,是不是會少很多?

整體來說,預測駕駛的優勢難以真正量化,在轉轂上什麼NEDC、WLTC都評估不了這門技術(都不帶轉彎還評估啥),即便是RDE,考慮到用戶的實際情形和實際路況,也很難。但其真正的好處,又顯而易見------易見到你不需要通過什麼手段來評估,就能肆無忌憚的擁抱它。

但保守來說,節能5-10%不是什麼問題,在長里程、山路多坡道、多曲折,又或者是多紅燈的城區里,預測駕駛會顯得格外有意義。

這種策略不僅僅是針對乘用車,對商用車也非常有用,特別是在歐洲各國基建參差不齊,鐵路不一定是運輸首選的時候,卡車通勤的途徑優化就有著很大的潛力。通過衛星導航和精確地圖,可以避免非常多比必要的制動、加速、或者換擋,節能減排是非常顯著的。

預測駕駛的技術如何實現呢?

其實要看做到什麼程度,但打通整車各大執行器和導航、數據挖掘之間的關係,是最緊要的。路徑規劃已經有點沾到Self-driving的邊了,未來甚至會直接變成其一部分內涵。

簡單的策略,通過Rule-based的策略就可以解決,比如遇到擁擠如何做,比如有多條策略進入決策的時候,優先考慮安全,其次滿足合規,再次考慮舒適性,最後考慮節能等等。複雜一些的策略,需要用到機器學習、神經網路,這個法子就很多了,以後有機會,再細說說。

對於硬體上的依賴也是一樣的,取決於要做到什麼程度,比方說解決V2X的問題,就要與ADAS一起協同完成,如果要做非常細緻的能量管理,或者狀態診斷,比如最前所提到的3 real-time,那就需要更高階的控制器了。

Predictive-driving不如Self-driving一樣火,但近年已經有所應用,未來只會更多。這種主要是軟體層面上突破,並不需要在硬體上帶來什麼革命的技術,我認為就是黑科技------它能夠充分發揮現有汽車硬體的潛能。

至於實用不實用……反正我覺得夏天我啥都不做(因為經常會忘記),就自己算好好給我開空調,或者什麼自己看情況關掉啟停,我是覺得很實用的……(我開的這個玩意兒在 空気を読む 上也太會了吧……它應該不會單身……)


近些年,伴隨電動化、自動化、網聯化和共享化的發展,汽車上的「黑科技」越來越讓我們感到驚奇,而且車企在傳播的時候,也開始非常樂於傳播自己產品的科技性。

但是,不可否認是,正是這些「黑科技」,百年來,都能讓我們感受到技術的進步,未來已到來的感覺。

然而並不是所有的黑科技都是用來便捷生活的,當科技配置越來越豐富,有些趨於雷同,就開始有很多產品大開腦洞、劍走偏鋒,試圖通過科技配置吸引眼球,起到傳播的作用:

  • 有些實用,比如車載夜視系統、防碰撞系統、車分享等等;
  • 有些現階段是營銷噱頭,比如車內攝像頭,在沒有實現L3級別自動駕駛前,車內攝像頭應用在疲勞監測也好,還是個性化ID賬號登錄也好,意義並不大,成本卻很高,營銷噱頭大於實際意義;
  • 還有些就是單純的營銷噱頭,比如說車內指紋識別登錄個性化ID賬戶、一汽的全息影像的虛擬語音人物等等。

那下面我來推薦幾個我認為真正實用的黑科技功能。

一、沃爾沃的City Safety城市安全系統

先看視頻,之前知乎上還就沃爾沃這個功能熱烈討論過的緊急避讓輔助功能。

沃爾沃碰撞預防系統小巾凡的視頻 · 305 播放

在車速小於100Km/s的情況下,當駕駛員在意識到車前有物體,並手動打方向盤轉向避讓的動作。此時車輛會判斷在當前車速下,駕駛員打方向盤轉向的角度能否避免碰撞,如果可以將不進行干預,如果不可以,則自動加大方向盤的轉向角度,以提供更大的轉向角度避免碰撞,並在轉向後協助方向盤迴正。

上面視頻里的買家秀,其實是沃爾沃的City Safety城市安全系統其中之一的功能。整個沃爾沃的City Safety城市安全系統,採用攝像頭+雷達感測器方案,功能還是非常豐富的,比如說可:

  • 自行車探測及全力自動剎車
  • 交叉路口全力自動剎車
  • 前車警示及全力自動剎車
  • 行人探測及全力自動剎車
  • 大型動物探測及全力自動剎車
  • 緊急避讓輔助
  • 對向車輛智能避讓

具體詳細的可以看下面視頻。

沃爾沃的City Safety城市安全系統小巾凡的視頻 · 1665 播放

二、HUD(W-HUD/AR-HUD)平視顯示系統

我自己負責的車型已經搭載了W-HUD,開始的時候信心並不夠,確實在猶豫將信息放投影在視野前端,會不會影響前方路況的認知和感受。但是經過幾十分鐘的試駕之後,就已經直呼真香了!

W-HUD可以展示車速、ADAS信息、導航簡訊,甚至是多媒體信息。在不需要低頭查看信息的時候,確實是會更容易將注意力集中在前端道路上,也相對更安全。

話說在我體驗的車裡面,寶馬的W-HUD質感是真的好,顯示清晰、色彩飽和度也夠、圖像質感也不錯。

在W-HUD的基礎上,未來將會有更加先進的AR-HUD,相比於W-HUD,AR-HUD能夠允許這些圖像表示真實世界,並提供更多有用的信息,例如導航,威脅識別等。

賓士S級和大眾ID.3即將量產AR-HUD,到時候可以體驗一下。

三、後輪主動轉向技術

賓士S級和奧迪A8上我都看到了後輪主動轉向技術,啊~~一個讓人心心念念的黑科技功能,當車速低於60km/h的情況下,後輪與前輪能夠通過反向轉向來提高靈敏性並縮短轉彎直徑,這能很好的提升在城市路口掉頭和狹窄車位泊車便利性。

主要原理:通過後輪提供相同或相反的方向轉向,當車速超過60km/h時,前後車輪在轉向時方向一致,來提高穩定性;當車速低於60km/h時,後輪可以向與前輪相反方向前進,不僅可以提高轉向靈活性,還能使車輛更易於轉向。

在這項技術的加持下,賓士S級的轉彎直徑最多可以減少2米,可以做到與賓士A級差不多的轉彎直徑。

賓士S級後輪轉向技術小巾凡的視頻 · 2237 播放

四、賓士S級的後排安全氣囊和側碰保護系統

賓士S級後排正向安全氣囊

側碰保護系統工作原理:雷達感測器識別即將發生的側面碰撞,向控制單元發送信號,智能魔術車身控制系統通過空氣懸架,可以加整個車身提高8厘米(提高距離取決於觸發時間和正常形式下底盤高度的設置)。識別到即將到來的車輛,迅速升高車身高度。當車身高度提高後,衝擊能量將更多被門檻而不是車門所吸收。

賓士S級的後排安全氣囊和側碰保護系統小巾凡的視頻 · 1045 播放

五、說到黑科技,此處特斯拉的智能召喚必須配有姓名

特斯拉向國內推送了新的2019.40.50版本更新里,最有意思的就是智能召喚功能。身邊的好多朋友都被這個功能圈粉,認識特斯拉車主更是不遺餘力的替馬斯克宣傳。

根據官方的信息,智能召喚功能支持車輛自主行駛避讓障礙物,並能到達車主面前或者車主指定的位置,無需駕駛員在車內控制。而操作方式也非常簡單,在APP中確定毛豆三要到達的地方,毛豆三會根據路況自行規劃路線。

雖然我是買不起特斯拉的文字鍵盤碼農,但依然不妨礙我體驗到這個功能。在測試的時候,我嘗試了幾次站在毛豆三的前45°方向、正前面、非常近距離的側面等等......聰明的毛豆三選擇了轉向或者停下來,然後再走到你面前。

特斯拉的智能召喚小巾凡的視頻 · 383 播放

鑒於目前能夠在市面上看到的汽車黑科技配置大家已經說了很多了,所以下面我們會更多的討論一些未來可能出現或已經在研發階段而沒有應用的汽車黑科技。

如果延續題主的口徑,「黑科技「基本上是指超越目前大多數常規科技配置的存在。所以如果把現在的時間軸往前推的話,可變正時、缸內直噴或者分層燃燒這些都應該屬於早期汽車領域中的黑科技,但是到如今這些已經成了再普通不過的發動機技術。

所以,題主口中的ACC、併線輔助、夜視系統等等也只不過是現階段人類眼中的黑科技罷了,至於有沒有那麼實用,我的觀點是有一大部分肯定是很實用的,即便有些配置在目前看來很雞肋,但是隨著社會的發展,這些越能讓人類偷懶的、越能提供人類享受的配置就會變得越實用

舉個例子,歐洲一些國家對於「自適應巡航」的使用頻率肯定是高於中國的,因為中國目前的一些基礎設施建設和道路條件確實還不能更好的與ACC這類的功能匹配,所以我們才會提出ACC實用不實用的問題,再經過一段時間的發展,我相信很少會有人提出這樣的問題。

所以,目前的這些黑科技配置我們暫且不再過多討論,接下來我們不妨暢想一下在未來又會有哪些新的科技出現在汽車領域。

隱形汽車

大家不要以為我開玩笑,「隱形汽車」這項技術已經被德國的一個技術團隊開發出來了。他們將一台車的一側裝上LED顯示屏,然後在另一側裝上一台單眼相機,將被車身擋住的畫面及時呈現在LED屏幕上達到隱身的效果。

看到這個技術的時候,我也會有和大家相同的疑問——汽車隱形的目的是什麼?如果一台隱形的汽車開上路的話那豈不是全都亂套了?後來我使勁琢磨了一下,這項技術也並不是完全沒有用,它可以應用在一些特殊領域,比如一台警車上。

香港警匪電影大家都看過吧,那些警察盯梢的隱蔽能力實在太差,即便是偽裝成乞丐也能被黑社會大佬一眼認出來,如果每個行動小組都配備一台隱形汽車,隨便往路邊一停,開著空調聽著歌就把任務完成了,而且還不會被輕易發現。

車身剮蹭自動修復

研究這項技術的還是德國人,他們研發出了一種新聚合物,能夠用在汽車塗裝工藝上,據說這種新材料只需在攝氏120度的溫度下,幾分鐘時間內就可以完成自我修復,這要是再發生小剮小蹭的話也不用報警走保險了,各自掏出打火機,隨表烤一烤就搞定。像警力、保險公司的勞動力、事故雙方的時間成本、維修成本等等一系類社會資源都能夠節省下來。

引擎蓋透視技術

這個技術有點像上面講到的隱身技術,在汽車底盤部分裝上高清攝像頭,機蓋部分則是一塊LED顯示屏。在我們需要的時候,比如在經過一些狹窄路面或者去越野的時候就可以把車底的畫面實時顯示在機器蓋上,這樣一來就能夠很好的避免底盤磕碰的發生。

無線感應充電技術

目前的整個汽車工業都在朝著電動化發展,未來肯定是電動車的天下。而電動車與燃油車相比最大的劣勢就在於可持續行駛屬性。即便如今的電動車已經得到了很好的發展,但是它的充電效率依舊比不少汽油車加油的效率,所以如何解決快速充電甚至不停車充電的問題,無線感應充電技術就應運而生。

無線感應充電大家都不陌生,我們現在的手機或者電動牙刷都有無線感應充電功能,簡單來說汽車也是如此。目前一些歐美國建都在研發無線感應充電站,在電動車車位下層鋪設線圈,只要電動車開上車位便能夠進行充電,就放我們把手機放在無線充電板上一樣簡單。

還有更厲害的,如果把這些項圈鋪設在一段公路上,電動車便能夠實現不停車充電,這樣一來連汽車去加油站的時間都省掉了。

發佈於 2019-12-06繼續瀏覽內容知乎發現更大的世界打開Chrome繼續BarSBarS?

汽車鹽究員

看著這個題目,想到本人曾在知乎日吹夜吹過的半主動/主動可控底盤技術,深深的陷入了沉思。

借這個題目重新審視一下底盤智能領域的這些「淺黑」以及「深黑」的科技配置。

作為工程師,很容易唯技術論、唯指標論,形成一種根深蒂固的「工程師思維」,先進技術就是一種zz正確、指標提升了就是可以證明某項技術搭載必要性的論據。往往會缺乏市場思維,誤解真正的需求。

一、半主動懸架---以阻尼連續控調節減振器系統為代表

大家都知道,減振器阻尼力的設定對於底盤性能表現非常之重要,整個車的駕乘風格跟減振器匹配息息相關,簡單點可以說匹配一個稍硬的阻尼,車子偏操控運動風,匹配一個稍軟的阻尼,車子偏舒適家用風格。而大多數汽車上配置都是被動減振器,阻尼力不可以調節,這就難辦了,操控跟舒適理論上就是一對矛盾性能,必定會顧此失彼。調校的適中,就意味著中庸,兩不靠,都不出彩。

因此,工程上就發明了一個阻尼力可調節的減振系統,寄希望於通過感測器、控制演算法、可調節阻尼執行器,針對不同的駕駛動作、行駛路況實時對阻尼力進行調整,解決舒適性與操控性的對立性。

這項技術,理論上是完全沒有問題的,可以同時提升整車的操控與舒適這兩大性能。工程上也已經有了很多產品。

然而,在實際的應用環節中,操控性的提升是毋庸置疑的,但是,這些工況也集中在急變道、急轉向、急加減速等駕駛行為時,可以明顯感覺到車體的支撐有了非常好的提升,駕駛安全感滿滿。

在舒適性方面,面對日益完好的道路條件,這個技術在城市道路彷彿很難發揮出顯而易見的提升效果。比如我去4S店跟著店員試這個配置的車,過一道減速帶,我手腳比劃著跟他講,體會一下,是不是感覺衝擊剛剛好,但余振少了點。陪試小哥懵懂的對我一笑:哥,你是幹嘛的?好專業。不過我真沒體會出你說的那個感覺,都一樣啊。

小結:①城市道路條件日益完善,舒適性這項性能本來就不容易被消費者(非專業人士)所感知體會,而這項技術本身對舒適性提升能力就較為有限。②操控提升明顯,但更多體現在急速操控駕駛動作時,日常駕駛動作無法很好地體現出這個系統的優勢。

那麼,這個配置,到底是算實用還是不實用?有多少車友會加多小一萬為這個配置買單?並且相對於被動減振器而言,相對較高的故障率,是否能夠承受售後的維保焦慮。

二、慢主動懸架---以空氣彈簧為代表

配置空氣彈簧的車一般都會搭配上面說的阻尼調節減振系統,因為空氣彈簧代替的是傳統懸架裡面的螺旋彈簧,如下圖所示:

拋開已經聊過的主動減振不談,單說空氣彈簧。空氣彈簧宣傳上的兩大優勢:舒適性、車身升降。

舒適性,還是前面觀點,城市道路日益完善,消費者普遍對舒適性這個相對專業的主觀性能體會並不深刻。作為專業工程師在城市道路開空氣彈簧車,估計都感覺舒適性的提升會十分有限,普通消費者能感受到不同嗎?近期出的幾款配置空氣懸架的新車型,有條件的朋友可以試一下。

車身升降,這個是最大的亮點, 肉眼可見的車身抬高、降低,還是非常拉風的,簡直就是高檔的代名詞。但是,過細想一下,這個功能,真的是強需求嗎?停車恢復到車身低位,方便上、下車,這個功能,對於家有萌娃、老弱成員的家庭,似乎還不錯,除此之外,個人總感覺雞肋。

空氣懸架系統車身具有自動調節功能,如下圖中所示的80、100、120、140、180車速點都是空氣彈簧高度的自動觸發點,意思就是即便車主沒有手動調節車高,在車速達到上述速度點時,系統一樣會發生動作。當然,每個不同車型的控制策略是不同的,下圖的這幾個車速僅代表這台車的自動調節速度點。

這個功能的優點是高速行駛時,達到觸發點會降低車3~5個厘米(不同車型高度調整量不同),能夠一定程度提升行駛穩定性,但是,車速都已經那麼高了,哎,你們都懂的。然後,降低了車身高度,燃油經濟性得到似有似無的提高。

小結:①城市道路條件日益完善,舒適性這項性能本來就不容易被消費者(非專業人士)所感知體會,而這項技術似乎對舒適的提升也較為有限。②停車調節高度功能能夠一定程度的方便老弱病殘上下車,自動調節功能能夠一定程度提高行駛穩定,但非常有限③這個配置貌似天然跟高端、豪華掛鉤,說起高端豪華車,那底盤必須得能升降。

那麼,這個配置,除了體現高級感,到底是算實用還是不實用?有多少車友會加多三、五萬為這個配置買單?並且相對於鋼製螺旋彈簧而言,相對高的故障率,是否能夠承受售後的維保焦慮。

三、快主動懸架---以奧迪A8的機電耦合主動懸架為例

前面聊的阻尼可調減振器、空氣彈簧都不能算黑科技,最多算先進懸架技術。畢竟已經是存在比較久的技術,只是價格高,相對算新技術,大多數家用消費汽車產品沒有配置。

而奧迪這個機電耦合主動懸架系統妥妥的就是底盤「黑科技」了。這款機電耦合主動懸架系統獨有的關鍵零部件如下面示意圖中紅色部分顯示,主要有:電機,減速機、控制臂、鈦金屬扭力桿及其附件裝置。也包含了部分成熟的技術如空氣彈簧、減振器、拉杆等。

左圖寶馬傳統懸架結構;右圖奧迪機電耦合主動懸架結構

嚴格說,奧迪的這個主動懸架系統主要構成有:CDC、空氣彈簧、以及上面提到的48V機電耦合系統。

這套系統奧迪官方宣傳的亮點有三個:低頻舒適提升,操控提升,側碰安全功能

①低頻舒適提升。前面說過,CDC、空氣彈簧在城市道路行駛舒適性的提升這個說法,普通消費者未必能感知得到。況且,奧迪這套新增的機電耦合系統能夠再提升多少增量呢?

雖然在理論上,確實可以得出這個結論,畢竟,那一套電機與減速器的慣性質量,就可以帶來懸架一階共振峰值的有效衰減。但是,慣性質量勢必帶來相位的延遲,這就需要控制演算法去精細考慮。

②操控提升。前面也說過了,CDC也可以帶來操控提升,加大車身姿態在急速操控動作下的支撐。那麼,這套機電耦合系統可以更加完美的進一步提升,讓車身進一步平穩。打個比方,如果說通過對普通的被動減振器進行精細調校,能夠實現操控性提升到70分,CDC則實現的車身姿態控制提升是70→85,而這套機電耦合系統就是實現85→90這一過程。

我們經常說,一項技術做到最後,提升哪怕一點點都非常困難,提升這一小點的代價也是昂貴的。所以,對於操控的提升增量,對消費者來說,到底實用不實用呢?

③側碰安全功能。需要的是側面的雷達預先知道物體接近信息,然後作動器立刻將車身抬起,將更加堅固的大梁參與到碰撞區域。對於不差錢的富人,這個應該是一個有吸引力的功能。

但是,空氣彈簧在未來的升級路線上配置高壓氣泵,一樣可以實現短時間內的單側車身提高,迎接側碰。

奧迪官方也介紹說在普通行駛工況下,這套系統不動作(當然,這套系統耗電啊,哪能一直開著),也就是說日常車高調節功能由空氣彈簧完成,日常的減振功能也由CDC承擔只有在某些極端、瞬態工況時,這套機電耦合系統才參與控制

小結:①日常減振靠CDC,日常車高調節靠空氣彈簧,少數瞬態、極端工況時,這套機電耦合系統參與控制,這樣性能提升的增量看起來似乎有限了。②側碰安全是一個比較好的強需求,把空氣彈簧動作時間3~5秒提升到了1s,這個增量對於安全來說應該是顯著的。

那麼,這個配置,除了體現高級感,側碰安全,到底是算實用還是不實用?有多少車友會在已經配置了CDC與空氣彈簧的前提下,再加多五、六萬專門為這個配置買單?當然,到了這一級別車型的車主,應該不會在意這點錢?


分析一通,這些可控動態底盤技術雖然厲害,但要是談起實用性,好像並沒有很充分的理由讓消費者多掏那幾萬塊錢,似乎並不實用。也經常聽到產品經理們經常卡住資源說,有這預算,還不如增加點艙內的科技功能。

一直以來,我自己都快說服自己這些牛掰技術不實用,沒有很多需求了。直到最近看到這張圖片。

愛馬仕實用嗎?答案不言而喻。是強需求嗎?某些特定圈層,還真是。

上面那些動態底盤控制技術的配置實用嗎?對大多數汽車消費者來說未必。是強需求嗎,同樣,某些特定人群,還真是。有一些黑科技,它本來就不是談實用不實用的,就是用來劃分產品檔次的。它的功能本來就是錦上添花的,營造的是豪華感,提升的是科技感,沒這些配置,就不配叫豪車。

想到這裡,安逸了,努力賺錢,有錢真好。

以上,歡迎探討。


看著這個題目,想到本人曾在知乎日吹夜吹過的半主動/主動可控底盤技術,深深的陷入了沉思。

借這個題目重新審視一下底盤智能領域的這些「淺黑」以及「深黑」的科技配置。

作為工程師,很容易唯技術論、唯指標論,形成一種根深蒂固的「工程師思維」,先進技術就是一種zz正確、指標提升了就是可以證明某項技術搭載必要性的論據。往往會缺乏市場思維,誤解真正的需求。

一、半主動懸架---以阻尼連續控調節減振器系統為代表

大家都知道,減振器阻尼力的設定對於底盤性能表現非常之重要,整個車的駕乘風格跟減振器匹配息息相關,簡單點可以說匹配一個稍硬的阻尼,車子偏操控運動風,匹配一個稍軟的阻尼,車子偏舒適家用風格。而大多數汽車上配置都是被動減振器,阻尼力不可以調節,這就難辦了,操控跟舒適理論上就是一對矛盾性能,必定會顧此失彼。調校的適中,就意味著中庸,兩不靠,都不出彩。

因此,工程上就發明了一個阻尼力可調節的減振系統,寄希望於通過感測器、控制演算法、可調節阻尼執行器,針對不同的駕駛動作、行駛路況實時對阻尼力進行調整,解決舒適性與操控性的對立性。

這項技術,理論上是完全沒有問題的,可以同時提升整車的操控與舒適這兩大性能。工程上也已經有了很多產品。

然而,在實際的應用環節中,操控性的提升是毋庸置疑的,但是,這些工況也集中在急變道、急轉向、急加減速等駕駛行為時,可以明顯感覺到車體的支撐有了非常好的提升,駕駛安全感滿滿。

在舒適性方面,面對日益完好的道路條件,這個技術在城市道路彷彿很難發揮出顯而易見的提升效果。比如我去4S店跟著店員試這個配置的車,過一道減速帶,我手腳比劃著跟他講,體會一下,是不是感覺衝擊剛剛好,但余振少了點。陪試小哥懵懂的對我一笑:哥,你是幹嘛的?好專業。不過我真沒體會出你說的那個感覺,都一樣啊。

小結:①城市道路條件日益完善,舒適性這項性能本來就不容易被消費者(非專業人士)所感知體會,而這項技術本身對舒適性提升能力就較為有限。②操控提升明顯,但更多體現在急速操控駕駛動作時,日常駕駛動作無法很好地體現出這個系統的優勢。

那麼,這個配置,到底是算實用還是不實用?有多少車友會加多小一萬為這個配置買單?並且相對於被動減振器而言,相對較高的故障率,是否能夠承受售後的維保焦慮。

二、慢主動懸架---以空氣彈簧為代表

配置空氣彈簧的車一般都會搭配上面說的阻尼調節減振系統,因為空氣彈簧代替的是傳統懸架裡面的螺旋彈簧,如下圖所示:

拋開已經聊過的主動減振不談,單說空氣彈簧。空氣彈簧宣傳上的兩大優勢:舒適性、車身升降。

舒適性,還是前面觀點,城市道路日益完善,消費者普遍對舒適性這個相對專業的主觀性能體會並不深刻。作為專業工程師在城市道路開空氣彈簧車,估計都感覺舒適性的提升會十分有限,普通消費者能感受到不同嗎?近期出的幾款配置空氣懸架的新車型,有條件的朋友可以試一下。

車身升降,這個是最大的亮點, 肉眼可見的車身抬高、降低,還是非常拉風的,簡直就是高檔的代名詞。但是,過細想一下,這個功能,真的是強需求嗎?停車恢復到車身低位,方便上、下車,這個功能,對於家有萌娃、老弱成員的家庭,似乎還不錯,除此之外,個人總感覺雞肋。

空氣懸架系統車身具有自動調節功能,如下圖中所示的80、100、120、140、180車速點都是空氣彈簧高度的自動觸發點,意思就是即便車主沒有手動調節車高,在車速達到上述速度點時,系統一樣會發生動作。當然,每個不同車型的控制策略是不同的,下圖的這幾個車速僅代表這台車的自動調節速度點。

這個功能的優點是高速行駛時,達到觸發點會降低車3~5個厘米(不同車型高度調整量不同),能夠一定程度提升行駛穩定性,但是,車速都已經那麼高了,哎,你們都懂的。然後,降低了車身高度,燃油經濟性得到似有似無的提高。

小結:①城市道路條件日益完善,舒適性這項性能本來就不容易被消費者(非專業人士)所感知體會,而這項技術似乎對舒適的提升也較為有限。②停車調節高度功能能夠一定程度的方便老弱病殘上下車,自動調節功能能夠一定程度提高行駛穩定,但非常有限③這個配置貌似天然跟高端、豪華掛鉤,說起高端豪華車,那底盤必須得能升降。

那麼,這個配置,除了體現高級感,到底是算實用還是不實用?有多少車友會加多三、五萬為這個配置買單?並且相對於鋼製螺旋彈簧而言,相對高的故障率,是否能夠承受售後的維保焦慮。

三、快主動懸架---以奧迪A8的機電耦合主動懸架為例

前面聊的阻尼可調減振器、空氣彈簧都不能算黑科技,最多算先進懸架技術。畢竟已經是存在比較久的技術,只是價格高,相對算新技術,大多數家用消費汽車產品沒有配置。

而奧迪這個機電耦合主動懸架系統妥妥的就是底盤「黑科技」了。這款機電耦合主動懸架系統獨有的關鍵零部件如下面示意圖中紅色部分顯示,主要有:電機,減速機、控制臂、鈦金屬扭力桿及其附件裝置。也包含了部分成熟的技術如空氣彈簧、減振器、拉杆等。

左圖寶馬傳統懸架結構;右圖奧迪機電耦合主動懸架結構

嚴格說,奧迪的這個主動懸架系統主要構成有:CDC、空氣彈簧、以及上面提到的48V機電耦合系統。

這套系統奧迪官方宣傳的亮點有三個:低頻舒適提升,操控提升,側碰安全功能

①低頻舒適提升。前面說過,CDC、空氣彈簧在城市道路行駛舒適性的提升這個說法,普通消費者未必能感知得到。況且,奧迪這套新增的機電耦合系統能夠再提升多少增量呢?

雖然在理論上,確實可以得出這個結論,畢竟,那一套電機與減速器的慣性質量,就可以帶來懸架一階共振峰值的有效衰減。但是,慣性質量勢必帶來相位的延遲,這就需要控制演算法去精細考慮。

②操控提升。前面也說過了,CDC也可以帶來操控提升,加大車身姿態在急速操控動作下的支撐。那麼,這套機電耦合系統可以更加完美的進一步提升,讓車身進一步平穩。打個比方,如果說通過對普通的被動減振器進行精細調校,能夠實現操控性提升到70分,CDC則實現的車身姿態控制提升是70→85,而這套機電耦合系統就是實現85→90這一過程。

我們經常說,一項技術做到最後,提升哪怕一點點都非常困難,提升這一小點的代價也是昂貴的。所以,對於操控的提升增量,對消費者來說,到底實用不實用呢?

③側碰安全功能。需要的是側面的雷達預先知道物體接近信息,然後作動器立刻將車身抬起,將更加堅固的大梁參與到碰撞區域。對於不差錢的富人,這個應該是一個有吸引力的功能。

但是,空氣彈簧在未來的升級路線上配置高壓氣泵,一樣可以實現短時間內的單側車身提高,迎接側碰。

奧迪官方也介紹說在普通行駛工況下,這套系統不動作(當然,這套系統耗電啊,哪能一直開著),也就是說日常車高調節功能由空氣彈簧完成,日常的減振功能也由CDC承擔只有在某些極端、瞬態工況時,這套機電耦合系統才參與控制

小結:①日常減振靠CDC,日常車高調節靠空氣彈簧,少數瞬態、極端工況時,這套機電耦合系統參與控制,這樣性能提升的增量看起來似乎有限了。②側碰安全是一個比較好的強需求,把空氣彈簧動作時間3~5秒提升到了1s,這個增量對於安全來說應該是顯著的。

那麼,這個配置,除了體現高級感,側碰安全,到底是算實用還是不實用?有多少車友會在已經配置了CDC與空氣彈簧的前提下,再加多五、六萬專門為這個配置買單?當然,到了這一級別車型的車主,應該不會在意這點錢?


分析一通,這些可控動態底盤技術雖然厲害,但要是談起實用性,好像並沒有很充分的理由讓消費者多掏那幾萬塊錢,似乎並不實用。也經常聽到產品經理們經常卡住資源說,有這預算,還不如增加點艙內的科技功能。

一直以來,我自己都快說服自己這些牛掰技術不實用,沒有很多需求了。直到最近看到這張圖片。

愛馬仕實用嗎?答案不言而喻。是強需求嗎?某些特定圈層,還真是。

上面那些動態底盤控制技術的配置實用嗎?對大多數汽車消費者來說未必。是強需求嗎,同樣,某些特定人群,還真是。有一些黑科技,它本來就不是談實用不實用的,就是用來劃分產品檔次的。它的功能本來就是錦上添花的,營造的是豪華感,提升的是科技感,沒這些配置,就不配叫豪車。

想到這裡,安逸了,努力賺錢,有錢真好。

以上,歡迎探討。


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