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抓住你的方向盘 探讨车道保持辅助系统
 

[XCAR 原创]

在上个世纪80年代时,人们曾经预言进入21世纪后,车辆已不再需要驾驶者控制。不过,今天再回头看看这个预言,似乎并没有完全成真,因为你仍然坐在驾驶座上握着方向盘,但随着电子科技的日新月异,在上个世纪被认为是天方夜谭的辅助功能已经逐一投放在量产车上,本文所要探讨的LKA(Lane Keeping Assist)车道保持辅助系统就是一个最明显的例子。

蒙迪欧LKA系统解析

LKA这个看起来不太起眼的配置,到底有多重要呢?根据NHTSA(美国高速公路安全管理局)的调查显示,有37%的死亡车祸肇因于车道偏离,比例之高让人开始重视LKA的重要性。提到LKA,就必须先提到LDW(Lane Departure Warning)车道偏离预警系统。LDW与LKA非常相似,是藉由摄像头监测道路上的标线,来判断车辆是否偏离车道。不过,LDW系统并没有自动导正车身的功能,它只能提醒驾驶者车辆已经偏离车道。

蒙迪欧LKA系统解析在现今的驾车环境中,有太多外在事务容易让驾驶者分心而偏离车道,因此减低偏离车道的机率就成了车辆制造商的重要课题。

或许有许多读者会认为,第一辆配置LKA系统的车辆肯定是奥迪、沃尔沃或者是奔驰之类的欧美系车,然而事实上最先配置LKA的量产车是2001年上市的日产第四代CIMA(代号F50,即日本版的英菲尼迪Q45)。早在第四代CIMA上市之前,日产就在2000年推出ASV-2 (Advanced Safety Vehicle-2)实验车,其以第三代CIMA(FY33)为基础,配置Advanced Cruise-Assist Highway Systems (AHS) 巡航辅助系统。这套系统除了包含了自适应巡航系统、自动刹车系统之外,还有LKA系统。这套系统除了在偏离车道时发出警示,也会主动转向,使车辆保持在原有的车道内。

蒙迪欧LKA系统解析日产CIMA(F50)是世界上第一辆配置LKA系统的量产车。

来年(2002),丰田也推出配置LDW系统的 Cardina与Alphard(丰田称这套系统为LMS,Lane-monitoring system)。本田也在2002年推出配置HiDS系统(Honda Intelligent Driver Support)的七代日规雅阁,能自动将车辆导回到正确的车道上,本田宣称,这套系统能通过半径230米的弯道,这是大多数日本高速公路的弯道曲率。

在欧美系车厂方面,雪铁龙在2005年推出的C4、C5与C6上提供了LDW系统,也成为第一家提供相关配置的欧洲车厂。与日系车厂不同的是,雪铁龙采用了红外线探头侦测车道标线,并非一般常见的摄像头。当系统侦测到车辆有偏离车道的倾向时,便会透过震动座椅提示驾驶者,但并不会辅助车辆转向。奥迪在2007年款Q7上的LDW系统也是如此,当车辆偏离车道时,方向盘会发生震动,不过系统并不会采取任何干预转向的动作,这是与日系车厂最大的区别。 蒙迪欧LKA系统解析

大多数的LKA系统都采用摄像头辨识車道標線,但也有些车厂利用其他方式辨识,例如雪铁龙使用红外线感应。

21世纪初期,日本车厂相继推出LKA系统,以安全着称的欧美系车厂的研发脚步显得有些缓慢,但可惜的是,作风向来保守的日系车厂并未将这些配置大举向海外产品投放,大多配置在日本国内车型,因此其他市场的消费者无法体验。反观欧美系车厂,虽然在推出的速度上有些缓慢,但向来不吝于在海外市场投放高科技产品的经营策略,却让我们在欧美系车上接触到LKA这类辅助系统。

 

福特LKA系统

福特在2012年宣布在福特探险者、Fusion(美版蒙迪欧)、林肯MKS、MKT与MKZ配置LKA系统。福特的LKA系统采用Gentex公司出品的多功能摄影系统,核心架构为Mobileye公司的EyeQ视讯处理器。这个处理器可以处理摄像头所收集的信息,实现车道侦测、车辆侦测、行人侦测、大灯控制等等功能。而车道侦测功能,则包括了LDW、LKA与LC(Lane centering,将车辆保持在车道中央的功能)。Mobileye不只是福特的供货商,同时也是通用汽车、沃尔沃、宝马、本田、纳智捷、三菱、现代等等车厂的合作伙伴。因此福特的主动安全系统与沃尔沃的City Safety在功能与传感器外观上有诸多相同之处,也就不足为奇了。

蒙迪欧LKA系统解析近年来福特在驾驶辅助科技上着墨甚深,提供驾驶者全方位的防护。

蒙迪欧LKA系统解析Mobileye处理器,此为福特LKA等驾驶辅助系统的核心。

蒙迪欧LKA系统解析车道辨识的模块安装在后视镜上方,体积不大。

此系统通过车内后视镜附带的摄像头,撷取车道标线的影像,计算车身与车道标线的接近速率,若计算出车辆在一定的时间内(此时间为一秒内,视车厂设定)将跨越标线,系统便会发出警报(有可能是振动或是提示声响)。系统的灵敏度可以藉由软件调校来改变,可以在即将跨越车道标线时就发出警示声响,或者是已经跨线时才发出警告。此外,在狭窄的道路上,系统也会允许驾驶者在转弯时轻微压线,减低系统对驾驶者的干扰。

蒙迪欧LKA系统解析福特LKA系统的工作过程。

LKA系统在每次启动车辆之后,就会默认开启,但驾驶者也可手动关闭。当系统判定驾驶者对于即将越过车道标线的情况没有采取任何修正的动作时,会对转向系统下达修正方向的指令,但修正力道相当轻微,仪表盘也会发出提醒,请驾驶者手握方向盘。此外,若驾驶者开启转向灯,在跨越车道标线时,系统也不会发出任何警告或修正动作。根据E-NCAP的调查显示,配置LKA系统的车辆可以降低大约4%的严重伤害与9%死亡事故(于欧洲地区)。

蒙迪欧LKA系统解析福特的LKA系统允许驾驶者手动关闭,或是单独开启警示功能(图为Fusion仪表盘)。

蒙迪欧LKA系统解析福特LKA系统利用方向盘震动提醒驾驶者车辆已经偏离车道,仪表盘上也会有提醒字样。

蒙迪欧LKA系统解析配置LKA系统的蒙迪欧,让驾驶者在长途驾车时的精神负担减轻不少。

应用限制

系统必须在时速40mph(约64km/h)才会发挥效用,且两侧需要有车道标线。在E-NCAP的报告中指出,恶劣的环境天候(下雪、大雾)、路面污损、前风挡脏污都会影响系统的工作效率,另外,各个国家的道路标线有所不同,也会影响系统的辨识率(例如韩国特有的蓝色标线)。

蒙迪欧LKA系统解析蒙迪欧的LKA系统摄像头位在风挡之后,因此风挡太脏也会影响系统的辨识率。

结语

LKA系统对于现今车辆安全有很大的提升,因为在今日的用车环境中,有太多东西能分散驾驶者的注意力,例如日渐复杂的多媒体信息系统、卫星导航系统与智能型手机,这些都是导致注意力分散的配置,如何让驾驶者保持注意力且预防驾驶者在注意力分散时发生意外,是近年来各个车厂所努力的目标。福特LKA系统能有效防止因为驾驶者分心,而发生的意外性车道偏离,对于道路安全有相当正面的帮助。

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