所謂ACC,亦即Adaptive Cruise Control,自適應巡航系統,恐怕算得上大家比較熟悉的一個概念。而最初,本田并不把這類系統像絕大多數車廠那般稱作ACC,而是稱其為IHCC,亦即Intelligent Highway Cruise Control,智能高速公路巡航控制系統。當然,不管稱作什么,這一系統都是起到相同的作用的。而這一看似與“主動安全”無關的系統,實際上,這一系統可以說是CMBS系統(Collision Mitigation Brake System,碰撞緩解制動系統——一種可在探測到威脅時自動剎車的系統)乃至自動駕駛系統等今日廣受歡迎的更為高級、復雜的系統的基礎。
1999年9月,IHCC系統首次開始在量產車上使用。首個搭載這一系統的車型是本田Avancier(的幾種高配車型)。所謂本田Avancier(車架番號TA1/2/3/4),是一款本田于1999-2003年間在日本本土發售的旅行車。但是,雖然被稱為“旅行車”,亦即station wagon(當時本田本社用于稱呼此車的詞是“ステーションワゴン”,這是station wagon的日語假名拼寫方式),但是,這款車實際上與后來的本田第三代、第四代奧德賽以及杰德等車型更相似,與其說是單純的旅行車,不如說是旅行車與Minivan/MPV的混合體。
雖然被稱為“旅行車”,但實際上Avancier是一款更接近后來的第三代、第四代奧德賽或者杰德的類型的車。
雖然是一款售價區間和定位都并不很高的車型(當時于日本市場售價207-269萬日元,比起同時期的日本規格雅閣Wagon略高一些),但在當時,這款車運用了相當多的新銳技術。其中,最為人矚目的新技術,其一是5速雙平行軸自動變速箱,其二就是IHCC技術。
雖然是一款定位并不很高的車型,但Avancier搭載了相當多的新銳技術,除首個搭載IHCC系統之外,此車還是首個配備本田5速雙平行軸自動變速箱的車型。
相比今天被普遍性的配備于各個級別車型的巡航控制系統或者說定速巡航系統,IHCC/ACC搭載了雷達,用于測定和前車的距離和速度差,輔之以其他傳感器,使搭載車得以使用相對固定的距離追蹤前車,不僅降低追尾等事故的發生可能性,也降低了長時間駕駛時駕車者的疲勞度。
最初版本的IHCC,使用的是激光雷達。激光雷達的優勢在于,相對不易受到復雜情況的干擾(諸如隧道,欄桿等等)。但是,就像激光測距儀在雨雪、大霧等天氣中容易出現較大誤差一樣,由于激光的物理特性,激光雷達在這類天氣下表現也不十分可靠。
而且,激光雷達的安置位置有著比較嚴格的要求。當時本田在權衡利弊下,選擇了將激光雷達安置在車頭原本的車頭標位置,原有車頭標則挪至更上方的發動機蓋前部的方案。但這一方案在發表后,受到了日本的消費者和汽車、產經媒體們的批判:激光雷達的附屬機構略微伸出車頭進氣格柵,實在是讓人感到莫名其妙。甚至,本田社內的社員們都對此感到不滿意。畢竟,讓通常來講,很不在意外觀造型,而更在意機能性方面的表現的日本消費者和媒體們都產生了批判,那么這顯然是不適宜的設計,更難以用到更在意造型美觀度的其他地域了。
既然如此,必須重新檢討。本田技研的開發人員,改換了思路,將目光投向了另一種方案:毫米波雷達(通常,毫米波雷達指的是工作頻率位于30-300Ghz頻域或者說波長為1-10mm的雷達)。和激光雷達一樣,毫米波雷達也可以精確地測定距離。相對于其他波長的雷達,毫米波雷達通常具有體積小、重量低、空間分辨率高的優勢。
雨雪、大霧天氣下的不良表現,再加上突出進氣格柵的特殊造型,成了激光雷達為基礎的方案的痼疾,因此,本田的開發人員決定尋找其他方案。
而相比此前采用的激光雷達,毫米波雷達先天具有對煙霧、灰塵的強大穿透力,具有近乎全天候的工作能力,同時,抗干擾能力也很強。此類探測裝置并非沒有缺陷,限于毫米波本身的特性,其在大氣中衰減嚴重,探測距離非常有限。但由于是用于測定前車距離的場合,這種缺點不會造成影響。
對于毫米波雷達的大規模實用化研究,起步較晚,迄今為止,哪怕在對成本要求非常寬松的軍事領域也不過有四十余年的歷史。但是上世紀九十年代初,冷戰結束后,由于軍事領域的訂貨量和需求量的降低,大量持有相關技術的公司,開始將其推向民間,得以讓相關產品成本迅速下降,讓本田這樣的經營領域并不涉及軍事工業的車廠可以使用。
毫米波雷達運用在導彈導引頭時(綠色彈體的PAC-3的導引頭為毫米波導引頭),面臨的環境較為簡單,而如果用于行駛在地面的車輛上,那么,就要面臨紛繁復雜的環境了。
但是,將毫米波雷達運用在IHCC系統當中,本田技研的開發人員們也遇到了極大的困難。比如說,雖說毫米波雷達抗干擾能力強,但是這指的相對于其他類型雷達的表現,而且說的是將毫米波雷達制成導引頭,裝置在導彈上等等場合。以這種場合來說,導彈飛行在空曠的空中,受到的干擾毫不復雜,作為導引頭核心部分的毫米波雷達,只要單純的追蹤目標就可以了。
而搭載了運用毫米波雷達的IHCC系統的車輛,要行駛在地面上,公路周邊不可避免的有各種各樣的對于毫米波雷達來講,簡直是復雜紛亂的環境。比如說,測試人員們駕駛搭載了新系統的試作車,碰到鐵橋的欄桿或者公路兩旁的金屬欄桿時,系統就出現了簡直像是神經錯亂一般的反應。碰到公路附近各類建筑物造型比較紛亂的情況、隧道中隧道內面不夠平整的情況,也都會出現問題。
在實際駕駛中,毫米波雷達所面臨的環境近乎是不可控的,紛繁復雜的周邊路況、各類形狀不同的建筑物、欄桿等等都可能對其造成干擾。
唯一的解決方法就是,針對各類復雜情況進行算法的優化,以排除復雜環境造成的干擾。為此,測試人員駕駛著試作車,走遍了北至北海道、南至九州的近乎整個日本,以收集面臨復雜的道路周邊環境和各類不同氣候環境下的數據,以此種海量的數據為基礎來進行修正。而為了確保萬無一失,相關人員甚至還去北美和歐洲等地區收集了現地的數據。
另外,一般雷達的工作方式是所謂“機械掃描”,單位時間內的掃描次數是有限制的。實際駕駛中,道路情況是瞬息萬變的,如果掃描的速度過慢,就會錯失時機,讓系統做出錯誤的加減速判斷,反而造成了不安全的因素。為了消除這種問題,本田技研的工程師與毫米波雷達的供應商的工程師協力,將掃描速度提高到了每秒五次,亦即每0.2秒掃描一次,達到了一般人類的反應速度級別,確保了系統不會做出錯誤判斷。#p#分頁標題#e#
除了以上問題以外,開發人員們要解決的還有一個問題:如何讓IHCC系統表現出類似熟練的人類駕駛者一般的平滑的加減速反應。要做到這一點,其中最難的部分之一是如何進行平滑和漸進的減速。如果是用最簡單的方式去進行設定,讓IHCC系統直接控制油門、剎車踏板,如果車輛正處在抓地力缺失或者高速彎道當中,這種突然的動作會導致車輛姿態的異常或者直接失控。
如果處于彎道中,甚至面臨低附著力的特殊路面時,IHCC/ACC系統如果突然控制車輛加減速,則可能造成意外的發生,本田方面做出的解決方案是配合VSA系統共同作動,防止此類意外的發生。
而跟在IHCC系統搭載車之后的車輛的駕駛者,也會因為前車的突然動作而被驚嚇,尤其在日本這種平均車速高、平均車距近的地區,很可能會導致后車駕駛者反應不及而造成意外的事故。
對于此項問題,最終選用的解決辦法是結合VSA(Vehicle Stability Assist,車輛穩定控制系統)共同作動。在IHCC探測到前車的減速發生后,發出減速的命令,通過VSA(Vehicle Stability Assist,車輛穩定性控制)系統的綜合控制,考慮到抓地力等情況,對節氣門開度進行控制,并同時根據各個車輛的抓地力情況進行單獨控制,在保證車輛姿態的情況下,完成漸進的減速,充分模擬熟練駕駛者在此類情況下的反應。
2002年10月,隨著第七代雅閣于日本的上市,基于全新的毫米波雷達的新型IHCC系統正式商品化。
如果從1999年基于激光雷達的最初版本登場計算,這一系統已經有15年的歷史。其間經歷了多次改良,并已更名為ACC。但對于本田技研的開發者們而言,依舊不能說沒有遺憾。
首先,ACC系統依舊成本較高,因此沒有被運用到本田于所有地區販賣的所有車型之上。本著本田技研的社是“我們站在全球的立場,盡全力以合理的價格供給讓全球顧客滿意的商品”(私たちは、地球的視野に立ち、世界中の顧客の満足のために、質の高い商品を適正な価格で供給することに全力を盡くす),開發人員希望能夠盡快的降低成本,實現普遍性配備的目標。
雖然在一般的雨雪天氣之下,IHCC/ACC系統多年前已經擁有完全令人滿意的性能,但是,面臨極端惡劣的能見度幾乎為0的氣候時,其表現還不能說是完美無缺,而這,也是未來本田改進的方向。
其次,隨著全球各國的老齡化程度加深,老年人口增加,ACC系統以及其他相關聯的系統,暫時所需控制按鈕較多,使用還不夠便利,希望能夠做到更為人性化和自動化的程度,讓對新事物的學習速度較慢的老年人,也能夠輕易的使用。并且,雖然今日的基于毫米波雷達的ACC系統,已經比起早期的基于激光雷達的系統適應性強大了太多,但依舊在能見度近乎降低至0的暴雪、暴雨的極端環境下表現不夠好,希望做到完全徹底的全天候使用,在駕駛者視覺已經無法判斷情況之時,也一樣能維持安全舒適的駕駛。
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