与人安全与己方便 奔驰S级安全技术浅析
提到汽车安全,可能大家第一反应就是ABS、EBD、气囊等主被动硬件装备。这些系统虽然挽救过无数的生命,但毕竟是在事故发生前几秒甚至事故发生后才开始作用,而且大多仅仅针对本车。如果有这样一种系统,在正常行驶中便可预知危险并提前作出反应,甚至向其它交通参与者提前告知风险,将事故可能性降至“零”,是不是有些痴人说梦呢?
【新一代奔驰S级路试谍照】
===========我是高科技的分割线===========
延伸阅读:奔驰曾于去年早些时候发布了基于现款S400 Hybrid的ESF安全概念车,新一代S级很多重量级安全技术便源自此车。小编强烈建议大家猛击下面两张小图进入相关文章,对比一下概念车与最终量产车有何区别。
===========我是高科技的分割线===========
其实不然,随着新一代奔驰S级即将于明年发布,奔驰也正式公布了一套名为Intelligent Drive(智能驾驶)系统的全方位智能安全系统。这套系统并非全新研发,而是将现款S级Pre-Safe(预防性安全系统)等众多安全系统的整合升级和打包发布,除了技术上的进一步完善,这套系统在理念上已经有了质的飞跃。
奔驰Intelligent Drive系统简介(德语版,大家看个乐就好,以下会有详细讲解)
Intelligent Drive系统的进步之处在于,它已经超越了预防事故的“主动安全”和减少事故伤害的“被动安全”概念,将“安全”从事故临界阶段提前到日常行驶阶段;从保证本车安全扩展到确保周围交通安全。这套系统也体现了奔驰工程师对“安全”一词的超前理解——“没有事故风险”好过“预防事故发生”;保证大家安全,自己才能安全。但是,如此先进的安全理念,奔驰是如何通过现有技术手段实现的?
【奔驰模拟实验室】
26个传感器练就千里眼、顺风耳
Intelligent Drive系统的运作基础便是遍布车身四周的传感器阵列。在S级上这套系统共有多达26个不同作用的雷达、立体摄像机和超声波探测设备以及操作设备,探测范围涵盖0.2米-500米,已经基本做到了“千里眼”和“顺风耳”一般的无死角探测。如此之多的车载传感器,在这套系统中分别位于什么位置,又扮演着怎样的角色呢?通过下图我们先来有一个简单了解,随后将进入各个系统分别了解其具体功能。
以上只是车辆26个传感器的简单概览,下面我们仔细看看不同传感器的探测范围和功能,从这里我们能比较清楚地了解所谓360度无死角监控究竟是如何实现的。
不难看出,新一代S级的监控范围已经覆盖了从最远500m到最近20cm的范围,而且无论前后还是两侧都能有探测器覆盖到。当然,传感器系统中的摄像头、红外线还是雷达、超声波都分别担负着不同的作用和功能,下面让我们对其中几个重要部件,也是本文会经常碰到的部件做一个简单了解。
立体摄像机:当手机厂商将3D摄像机手机作为卖点推向市场时,奔驰已经开始研究更为实用的功能——通过左右放置 的两台摄像机识别前方标志标线和行人车辆。这两台摄像机位于前风挡中央正上方,不间断扫描前方50m、45度角的路况并形成3D立体影像,识别前方到底是行人还是车辆,路上标志标线的所在位置等信息。
前置探测雷达(三波段):位于格栅内和前大灯下方,扫描范围涵盖30m、60m和200m,角度也根据距离不同有所缩小。与摄像头配合工作可以判断前方行人车辆的行进速度、距离甚至是相距时间等数据,并据此进行智能判断将数据传输给刹车系统或转向系统。
车载显示屏与警告系统:除了我们在上图看到的负责监控车辆周围环境的传感器系统,新一代S级上还装备了起到实质性辅助作用的驾驶员提醒系统,包括声音提醒、图像提醒、自动转向、自动刹车等帮助恢复正常行驶状态、减少事故风险的设备。
车载显示屏显示重要信息,数据则来自26个传感器
以上就是Intelligent Drive系统的重要技术基础。当然,光有基础也不能解决问题,下面就让我们进入下一页,通过不同侧面来了解一下这套系统究竟是如何辅助驾驶员“智能驾驶”的吧。
车前安全——行车安全的关键
行车中,很多突发情况都是来自车前,无论是十字路口处的往来车辆还是人行道上突然窜出的行人,都对安全行驶有严重威胁。作为行车安全的核心,奔驰在车头处总共安放了超过12个不同传感器,分别组成不同子系统。
首先出场的便是带交叉车流辅助功能的增强型制动辅助系统(BAS PLUS With Cross-Traffic Assist)。奔驰首次实现了车载安全系统有能力应对十字路口和交叉车流这种复杂路况。当探测系统通过摄像头和雷达感知到行驶方向有交叉车流出现,且可 能发生碰撞时,会通过声音和视觉双重警示向驾驶员发出制动警告。通常情况下驾驶员只会预防性地轻踩刹车,此时BAS PLUS系统会自动加大制动力甚至全力刹车以保证安全。这套系统在时速72km/h以下时均起作用,当然一般也不会有人敢以这个速度通过交叉路口。奔驰表 示在27%的十字路口事故中,这项系统都能有效避免碰撞或者降低伤害。
交叉车流辅助系统视频简介
其次则是带转向辅助的增强型限距控制系统(DISTRONIC PLUS With Steering Assist)。其实这套系统非常类似于主动巡航,但显然奔驰做的更出色——只要速度不高过200km/h便可使用,而且无需驾驶员设定速度或跟车距离。
系统会根据不同波段雷达返回的数据自动判断路况,包括前车速度、距前车距离等基本数据,并智能调整安全距离与速度,哪怕在小弯道上依旧可以将车辆维持在车道中央并保持安全距离。与ACC主动巡航最大的不同在于,这套系统无需人工开启,系统会根据需要自动控制距离与车速。
特别值得一提的是,在低速行车甚至交通堵塞时,该系统甚至无需探测车道标线,只要一直跟着前车就可以运作。这套系统最大功劳便是解放了跟车时频繁加减速带来的疲劳感。
增强型限距控制系统视频简介
此外,在超车时这套系统也可规范驾驶员的行为。例如,如果超车时左前方车辆速度过快/过慢,则系统会根据安全数据自动调整本车超车时与被超车辆的相对速度,避免两车相对速度差距过大造成危险,即安全了别人也方便了自己。
BAS PLUS和PRE-SAFE这套系统已经过升级,全新加入了行人探测系统(Pedestrian Detection)。 数据同样来自立体摄像机和三段式雷达,感知车前突然出现的行人。一旦察觉到危险,系统通过图像/声音双重警示系统向驾驶员发出警告。在如上图所示的情况下,驾驶员踩下刹车后BAS PLUS将自动增大刹车力度,甚至全力刹车。
行人探测系统视频简介
哪怕驾驶员没有做出反应,整套系统也会在最终碰撞前数秒自动全力刹车,尽管车内乘员不会好受,但确实能避免或减少更大伤害。这套系统在时速50公里以下时能基本避免与行人 的碰撞,72km/h以下时则能大幅减少危险或碰撞伤害。据此,奔驰已提前1年时间完全达到了EuroNCAP提出的车辆在城市道路上需装备自动刹车系统 的所有要求,而EuroNCAP对此要求在2014年实施。
车后与被动安全——同样关乎安危
除了车前安全,车辆两侧和后方同样是事故重灾区,尤其是驾驶员对盲区判断不清的情况下盲目转向、变线带来不少额外事故;另外,由于其它车辆的危险行为也会带来很多实在不可避免的事故。当然,奔驰也考虑到了这一情况,因此新一代S级带来了车道保持系统、盲区检测系统、分级自适应前后灯光和充气式安全带等高科技设备。
车道保持系统(Active Lane Keeping Assist)借助车辆侧面的雷达和车头的立体摄像机的不间断扫描,新一代S级能够识别车道线和两侧车辆,立体摄像机甚至能判断前方道路的走向和路面各种标志标线,并将数据传回自动转向系统。如果车辆出现意外变道,该系统将对另一侧车轮制动,自动修正行车方向。该系统能够在60km/h到200km/h的速度范围内工作,如果车辆闯入邻近车道,将通过振动方向盘提醒驾驶者。另外,即使驾驶员计划变道,车辆侧面雷达也能判断相邻车道是否有车辆占据或能否安全变线,如果驾驶员坚持变道,车辆同样会自动转向并向对向车轮施加刹车。
车道保持系统、盲点检测系统视频简介
而盲点检测系统(Active Blind Spot Assist)工作原理其实很类似车道保持系统。一旦行驶或变线过程中发现驾驶员盲区里出现车辆,同侧后视镜会闪现红色三角形,如果驾驶员坚持并线,系统则自动刹车并则强制驶离危险车道。这套系统在时速超过30km/h时自动启动。总的说来,这套系统能帮助驾驶员将车辆牢牢固定在所在车道正中央,且尽量减少随意变道或危险超车带来的潜在危险,照顾到本车安全的同时也保证了其它车辆的安全。
另外,既然是与人安全,从灯光使用上S级就充分考虑了其它交通参与者。全新的增强型自适应远光大灯(Active Highbeam Assist PLUS)由100多颗小的LED灯管组成,能分别点亮、熄灭或调整亮度。配合车前雷达和立体摄像机,这套灯组可以自动调整照射范围,甚至可以细致到大概轮廓。从图上就可以看出,大灯灯光在前方车辆附近仿佛被吸收了一样,不影响视线的同时也避免对前车造成眩光。另外,该系统还可检测道路上的反光标志物,以避免反光对驾驶员自己造成眩光。这套系统在时速30公里以上且路面没有路灯的情况下可用。
全新的多级亮度尾灯则通过尾灯警示其它车辆避免更大事故。新一代S级刹车灯可多级亮起,在不同情况下以不同亮度警告后方车辆。比如在红灯时停车,虽然驾驶员一直脚踩刹车踏板,但刹车灯亮度会自动调低,避免干扰后方驾驶员。而更广的光分布能保证亮度不会过暗,而且符合所有行车安全法规。同时,在任何原因导致的系统紧急刹车时,尾灯都会以高频率闪动以提醒后车注意安全。
增强型预防安全系统(Pre-Safe PLUS)则是保护本车免遭事故的最后一道屏障。无论在行车时还是停车时,车后的雷达都在时刻扫描后方车辆情况,尤其是与本车同道行驶的车辆,如果后方车辆过于接近,则刹车灯自动高频闪烁提醒后车减速或刹车,同时如果测量到后防撞击已无法避免,则系统启动乘客保护机制,包括收紧安全带调直座椅靠背等传统动作;另外,车辆静止时系统还将自动刹车,避免或减轻碰撞后车辆冲出导致的二次伤害,避免伤及无辜的同时减少了自己的损伤。
后排可充气安全带(Beltbag):以上系统已经可以很有效地避免重大事故的发生,但这些也仅仅是从本车角度出发。谁也无法阻止横冲直撞的司机,因此奔驰在最根本的安全措施——安全带上付出了更多努力。全新一代S级将采用可充气式的后排安全带。在正面碰撞中,可充气式安全带将有效减少后座乘客的胸腔压力,从而减低后排乘客伤害。这种全新安全带由多层缝合而成,通过内置的气体发生器,可以充气膨胀到原来的3倍大小。另外,考虑到实际使用时会有各种身材体型的乘客使用,因此奔驰的安全专家也在尽可能多的使用各式各样的测试用假人。
小编总结:其实只要了解S级的人都能看到,以上很多系统已经出现在了现款奔驰S级上,新一代S级只是在已有技术上的升级。另外,奔驰于去年发布了S400 ESF安全概念车,里面不少技术都是概念车技术的量产版本。从中我们已经感受到,奔驰一直在有目标地追求“零事故”行车安全。
也正如奔驰技术所体现的,“零事故”需要的除了自身安全,还仰仗其它交通参与者的安全,而这也是本文想传达给您的理念——安全行车、礼貌行车;与人安全、与己方便。可能您关了这个网页就已经忘了26个传感器或者喝完这杯咖啡就不记得多级亮度尾灯,但只要您能领悟到从奔驰理念中渗透出来的“礼让”和“文明”观念,小编这篇文章就没白写。