定速巡航“失控”疑云
采访专家:
宋 健(清华大学工程开发研究院常务副院长、汽车安全与节能国家重点实验室主任)
吴凯辉(清华大学机械工程学院副教授、汽车工程系公共实验室副主任)
一起“定速巡航”失灵的报道最近引发热议。河南焦作车主薛先生自称,3月14日晚上,他驾驶奔驰C200L轿车,在河南、陕西两省交界处的连霍高速上开启定速巡航后,发现车辆失控,只能以时速120公里的速度继续飞驰,命悬一线。庆幸的是,在两省高速交警紧急施救以及奔驰售后后台操作下,奔驰车在失控近一小时、约一百公里后,终于安全停下。
然而随着事件的持续发酵,社会上一些名人和汽车界资深人士都对事件表示了质疑,北京警察学院柳实教授认为整件事情太过离奇,以120公里的速度行驶一小时,没人能承受这样的压力;著名作家、业余赛车手韩寒也表示了自己的质疑:“这件事情太多奇怪的地方,超越了我对汽车知识和驾驶知识的理解。”不少网友也认为,情节太过离奇,很像自导自演。
其实,无论事件是真是假,对于定速巡航这项已经“飞入寻常百姓家”的汽车技术,我们应当有更多更深入的了解。
▲奔驰C200L车型定速巡航位置(供图/东方 IC)
定速巡航是新技术吗?
“只看奔驰车主自己的描述,我认为这个事情九成是假的。”清华大学工程开发研究院常务副院长、汽车安全与节能国家重点实验室主任宋健对北京科技报记者表达了自己的看法。
定速巡航,顾名思义就是用使汽车以固定速度行驶而解放油门的技术,如今,这项技术早已不是豪华车的专属,且已下探到10万元左右的普通家用车上。定速巡航技术的工作原理,简单地说就是由巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较,从而发出指令,由伺服器机械地来调整节气门开度的增大或减小,以使车辆始终保持所设定的速度。司机在高速公路上行驶时,不用踩油门踏板就能自动保持设定好的恒定车速,在减轻司机疲劳的同时也可以减少不必要车速变化来节约燃料。
当然,解除定速巡航的方式也很简单,踩下制动踏板以后功能就自动消失了。此外,通过挂空挡、关闭电子设备等方式也可以取消。我们平时乘坐的公共交通工具,例如地铁、飞机等,除了启停、起飞降落过程需要人工控制,在飞行或行驶过程中采用的就是定速巡航这项技术。
“之前没听说过哪辆车的定速巡航关不掉,而且还是这么长的距离。”宋健提到,定速巡航技术并不是近几年才出现的“先进技术”,几十年前就已经出现了,20多年前就被量产使用在汽车上,从技术水平上来说,目前已经极其成熟了。
▲目前离真正的自动驾驶还很遥远
定速巡航算自动驾驶吗?
那么,定速巡航属不属于自动驾驶呢?目前美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)把自动驾驶分为了6个等级(L0-L5)。其中:
第零级叫做无自动化,在这个级别,车辆的自动系统并不参与驾驶控制,常见的盲点监测、车道偏离预警都属于这个级别;第一级叫做“驾驶支援”,本文提到的定速巡航就是其一;第二级叫做“部分自动化”,驾驶员和汽车可以分享控制权;第三级叫做有条件自动化,驾驶员不再需要时刻关注路况;第四、五级才是真正的全自动驾驶,输入出发地和目的地,就能到达想去的任何地方。
可见,定速巡航并不能算作“自动驾驶”,而只是“驾驶支援”。
世界上第一套汽车定速巡航系统是由美国盲人发明家Ralph Teetor发明的。1945年,其设计的定速巡航系统研制成功,该系统可以通过发动机传动轴的转速计算车辆行驶速度,通过电磁螺线管调整节气门控制车速。1958年,克莱斯勒帝国轿车首次装备了这套系统。
6年前,相同的一幕曾经在浙江上演——一辆丰田轿跑定速巡航失灵,以125公里每小时的速度在高速上行驶了一个多小时才停下来。不过后来经证明,车主是毒驾,也就是说与车辆本身的性能并无关系。
自动巡航系统和刹车系统是什么关系?
实际上,定速巡航与汽车刹车制动系统,是两套不同的系统,清华大学机械工程学院副教授、汽车工程系公共实验室副主任吴凯辉告诉记者,定速巡航是软件系统,由软件控制,刹车是软件辅助的机械系统,不需要电子设备也可以进行。“两者的关系是有优先级的,无论在硬件还是软件来讲,刹车的优先级远高于巡航,车辆从根本设计上就可以保障安全。”
至于定速巡航与刹车,前者是ECU速度控制功能,让车辆保持某个速度定速行驶,是由电子设备控制的。而刹车是纯机械结构,不受电子控制,即使没有开车、点火、甚至整车断电,刹车还可以正常工作,例如汽车在没有燃油无法启动的情况下,手推车前行,驾驶员脚踩刹车,汽车也可以停下。
因此,奔驰车停不下来的情况,只有一种可能出现,那就是定速巡航与刹车系统同时出现故障,对此吴凯辉表示:“这种概率不是没有,但可能性非常低,目前已知的案例中,还没有这样的情况发生。”
当然,汽车刹车系统出现故障的可能性是存在的,例如最常见的刹车油管破裂,但为了避免这种情况,现代的轿车一般都配备了“两套”刹车系统,一套出现故障,另一套也可以起作用,至少保障车辆停下来。此外,手刹也相当于一道物理闸门,即使刹车系统故障,拉手刹也能让汽车停下来。
宋健也表示,定速巡航功能的核心是减轻驾驶员的驾驶负担,和驾驶的安全性没有任何关系,因为定速巡航控制的油门系统,与刹车踏板控制的制动系统是两套不同的系统,制动系统即使没有任何助力,也可以机械地产生制动力,除非制动系统本身也故障了,但这种自摆乌龙的情况,几乎是不可能发生的。
开门降速的技术是否存在?
此次奔驰车失控的事件当中,除了停不下来的车辆、失控的定速巡航以及高速通过收费站以外,有个细节也让不少人格外关注:车主描述自己通过开车门的方式使汽车降速,但随后车速又升了上去。
那么,开车门降速的技术是否存在呢?高速行驶的车辆,车门真的可以打开吗?
对此,吴凯辉表示,因为阻力太大,高速行驶中全部打开车门不太现实,但打开一条缝是有可能的。因为现在很多车为了预防突发意外而设置了应急联动安全控制措施,高级一些的轿车在行驶中开车门会减速,普通家用车如果车门没关好也会有提示。
但是,开门减速功能在高速行驶中是无法实现的,并且这套安全控制系统,与定速巡航系统一样,都是由ECU控制的,假如开门真的能够减速,那说明ECU并没有故障,这与定速巡航失灵就自相矛盾了。此外,吴凯辉还认为,“降速以后关上车门又提速也不太可能,汽车在设计上不存在这种逻辑。”
汽车厂商后台能“遥控”车辆停驶吗?
此外,媒体报道中称“奔驰通过后台干预”让汽车停了下来,尽管后来证实这是对“后台”含义的误解,报道中所说“后台”只是电话指挥的意思,但部分车主仍然对这种可能性感到“不寒而栗”。
事发后第一时间,奔驰官方就发表了声明,表示到目前为止,奔驰后台还没有技术对车辆进行干预。也就是说,奔驰的后台不可能远程控制发动机的动力输出、变速箱的升降挡和刹车系统等。
吴凯辉表示,远程控制技术真实存在,很多厂商都有这样的功能,一般用来读取车辆的运营参数或者故障码,抑或是出于某种限制目的使用,目前,奔驰C级、别克君越、雪佛兰迈锐宝XL、比亚迪秦和长安CS75等车型都能实现远程控制功能。
但是,通过指令的方式让高速行驶的汽车停下来,现有的技术是无法实现的。吴凯辉解释,目前车联网技术已经趋于成熟了,很多车辆用户只要手机上下载个App,就可以实现远程开启车门、点火以及车内设备,汽车厂商也可以这样操作。但是通过远程控制让汽车停下来或者控制汽车转向,在技术上太过复杂,安全风险也特别高。“即便有这样的能力,我想也没有哪个汽车厂商敢这么干。”■