汽車感測器的誕生

感謝貓貓為漢威客貢獻了兩期的硬菜——腿。菜固然好吃,但是光吃菜不吃飯肚子是不會飽的,所以這期就由馬頭人來為大家上一盆主食,來一波乾貨。技術宅們請抓緊你們的扶手,我們要起飛了!為了給宅男們配點開胃菜,確保大家別看睡著,今天還是先請貓貓小走一波車內艷照。(今天出境的車是馬頭人自己的13款2.0T帕薩特至尊版一輛)

(敲黑板)好了各位男同學請用你們桌上的捲紙把自己的口水擦一擦,下面正式由我這個中年油膩大叔——馬頭人來給大家上課,請大家利用好自己的賢者時間多學點知識。

自打生活在樹上起我們的猴祖宗就喜歡搗鼓新東西,我們稱之為「創造力」(我們的馬頭也是應運而生),因為創造力猴子一步步進化為人類。在這個過程中,人類總是有一種強烈的慾望要把身邊的東西都變成和自己相近的樣子,比如人形機器人、酷似人面的汽車前臉設計、甚至雪糕。好吧以上例舉的這幾個東西可能只是人類的惡趣味而已,不過我認為人類的身體結構的確是造物主精心設計的作品,所以人類發現與其發明創造,不如抄襲自己來的方便。

汽車工業凝結了當代全人類的最高科技成果,這個巨大的商業市場吸引著無數科技工作者為之貢獻自己的聰明才智。為了滿足自己的懶惰,人類根據自己的感官系統發明了越來越多的感測器技術,並將之運用到汽車中,以此分擔自己感官系統的工作量。

汽車的視覺

人類至少有80%的信息是通過視覺獲得的,感知外界物體的大小、明暗、顏色、距離對機體生存具有重要的意義,而汽車上也有各種類似於是「視覺」的感測器。

攝像頭

這恐怕是汽車上最接近於人類眼睛的感測器了。攝像頭現在在汽車上的運用越來越普遍,豪華一點配置的車輛已經配置上了全景攝像頭,用來360°無死角觀察車輛周遭的環境。此外,攝像頭技術在夜視系統、車道偏離預警系統中也起到了關鍵作用(貓貓問號臉——有美圖手機的前置攝像頭好用嗎?)

雷達

雷達也是視覺類感測器的一種,它的作用是感知距離。汽車的很多主動安全系統和輔助操作系統都在運用雷達技術,比如駐車雷達、併線輔助、自適應巡航、自動泊車、主動剎車等。

汽車的聽覺

為了接收外界傳遞的音頻信號,包括語言、聲音等,人類進化出了耳朵。汽車也有類似於耳朵的感測器,用來獲取外界的聲音信息。(貓貓問號臉:汽車的耳朵在哪?在哪?)

麥克風

用於補貨音頻信號的感測器——麥克風早已不是什麼新鮮玩意兒,汽車上的麥克風主要是被運用在人機交互系統中,比如寶馬iDrive,用以獲取人類的語言,實現語音控制的功能,有點類似於Siri。

汽車的嗅覺

人類要通過聞氣味來感知氣體的質量,那麼汽車也是一樣。

氧感測器

汽車的氧感測器是用來「聞」發動機廢氣的。這種感測器一般有兩種,分別分布在三元催化前方和三元催化後方,也就是前氧感測器和後氧感測器。前者的作用是監控發動機廢氣中的氧含量,以此作為修整發動機調整空燃比的重要依據;而後者的作用是監控廢氣在經過三元催化過濾後排放到大氣中的氧含量,以此作為判斷三元催化的過濾效果和尾氣排放的依據。

汽車的觸覺

汽車在本質上還是屬於一台機械,既然是機械,那麼針對各種機械特性的自我感知就顯得至關重要了,比如速度、壓力、溫度等等,這些就類似於人類的觸覺感知,十分複雜。(貓貓問號臉:這隻貓好可愛啊)

轉速感測器

轉速感測器是用來感知機械旋轉機構的速度,汽車上主要運用在半軸、差速器、曲軸等旋轉部件上,以此作為計算髮動機轉速、汽車車速等重要參數的依據。

位置感測器

位置感測器是用來感知機械運動部件的空間位置,例如曲軸位置感測器、凸輪軸位置感測器、節氣門位置感測器等,發動機電腦獲取這些部件的精確位置信號有助於去修正空燃比、調節正時等,以此優化發動機運行工況。此外位置感測器還運用在車身其他的一些運動部件上,比如車門,車窗,自動頂棚等等,用來確認一些運動部件的空間位置。

溫度感測器

最直觀的就是測量車內外溫度的感測器了,比如我們儀錶上會顯示車外溫度,空調面板上會顯示車內溫度。而溫度感測器的運用遠不止這麼簡單,比如發動機的水溫感測器,油溫感測器,變速箱油溫感測器,進排氣溫度感測器等,當然這些溫度是給發動機電腦看的,而非司機。(貓貓問號臉:熱了脫啊!冷了多穿點啊!)

壓力感測器

壓力在汽車系統中無處不在,凡是充斥著各種液體或氣體的缸體和管路,都存在正壓或者負壓的情況,正確的壓力是確保各個系統正常運行的重要因素。感測器主要用於檢測氣缸負壓、大氣壓、渦輪發動機的升壓比、氣缸內壓、油壓等。

流量感測器

流量感測器主要用於發動機空氣流量和燃料流量的測量。它是電噴發動機的重要感測器之一,將吸入的空氣流量轉換成電信號送至電控單元,作為決定噴油的基本信號之一,是測定吸入發動機的空氣流量的感測器。

汽車其實和人體有很多類似的運轉機制,現在的汽車上大約有幾十甚至上百個各類感測器,它們讓汽車有了感知能力,就好比人的眼睛、鼻子、嘴巴,耳朵,舌頭,皮膚等感知器官收集環境所帶來的刺激信號,通過中樞神經傳遞給大腦。第二講我會談談我對汽車智能誕生的理解。(貓貓問號臉:我就問問馬頭人年終獎你還發不發!!!!)

貓貓有話說:第一次合作寫文的時候,我就發現了馬頭人對汽車的執念之深。對我這樣的汽車小白來說,這些東西新穎又神秘,甚至這段時間有種打開了新世界大門之感。我想,未來無論科技發展成何種模樣,汽車的形態功能強大到何種程度,都需要感謝馬頭人這樣的探(攝)索(影)者(師)改變了我們的生活。

馬頭人有話說:這算是第三次正式和貓貓合作寫文,雖然她當真是個汽車小白(畢竟開mini),但一個剛滿24歲的小姑娘展示出的好奇心和進取心是我這個大她十歲的中年大叔遠不能及的。藍色外套的幾張照片,是上周她休息我說帶她出去轉轉的時候拍的,一路上她不停的接電話、開電腦傳文件寫東西。不多時她甚至要求:這邊好暖和,讓我睡會吧。

最後我們來到那面手繪牆面前,她說:給我拍張照吧。我問:那麼多好風景怎麼只想拍這一處?

她說:生活好累,下輩子要做一隻貓。


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