#技术巡猎##比亚迪#落水检测其实是大家都在思考的,但是下雨、洗车、经过积水,都会让汽车上的某些位置变湿,真要让车辆识别落水,控制器只是回复一句“这里有水”是不够的。水碰到了哪里,几个位置有没有先后变化,车现在是什么姿态,这些信息整合到一起之后,后面的判断才有依据。比亚迪的这个专利,说的是浸水检测与车辆救援专利---我想,不难理解它的意图的,也意义上是U8的后续了。
它首先调整的就是检测点本身。
比亚迪没有把传感器挨得很近的两根电极放成一个小探头,而是把它们分开布置,让水在两者之间形成导通路径时,再输出对应信号。局部的一滴水如果只碰到其中一端,就不容易满足这个条件,检测因此多了对浸水范围的要求。导电检测的原理其实很直接,两个电极之间的电状态会随水形成的通路发生变化,控制电路据此识别。而真正影响车辆应用的,是把电极装在哪、隔多远以及周边结构怎样配合。原文给出了数种距离条件,目的都是拉开局部水滴和较大范围浸水之间的差别,并不是车上所有检测点都必须采用同一个固定间距。
这也不是说距离拉开以后,误判问题就彻底消失了。水的导电情况、表面残留和安装环境,仍然会影响信号。比较合理的理解是,它先从探头几何关系上减少一类局部导通的机会,再把判断交给多个位置的检测结果,而不是让一个电极开关独自决定整台车接下来做什么。方案在车身前侧底部、后侧底部以及顶部布置检测装置,这几个位置各自代表不同的信息。底部某一处先接触到水,与顶部也出现浸水,不是同一种状态;前后两处的变化顺序,也能帮助系统了解入水过程。一个原本很简单的通断信号,因为有了明确的位置,才开始具有描述车身状态的作用。
不过,位置还得和姿态结合到一起。正常姿态下,车顶在较高的位置,如果车已经翻转,检测点与水面的关系会出现变化。专利因此把六轴IMU也纳入进来,利用加速度和角速度等信息辅助判断车身姿态,再结合首次触发的位置,区分不同的入水情况。不只是凭“顶部湿了”这一个结果,就沿用车辆始终“正着”的解释。IMU和电极提供的信息也不是相互替代的:车身姿态发生变化,不一定说明已经入水;电极导通,也不能单独说明车辆是否翻转。两类信息组合以后,姿态负责帮助解释各个检测点此时的空间位置,电极负责给出这些位置有没有形成相应水路的信号。判断因此可以收窄到更具体的状态,而不是把一次倾斜和一次沾水都直接当成落水事件。
触发顺序同样需要保留。几处探头在一段时间后都显示导通,只看最终结果,很难知道前面发生了什么;记录首次触发的位置,再观察哪些位置陆续加入,系统获得的就是一个变化过程。这样设计以后,输入数据除了当前的通断,还带上了先后关系,后续逻辑可以据此检查原来的状态判断是否仍然成立。检测装置的位置没有变,时间信息却使同样几路信号提供了更多内容。
后续还要观察信号组合怎样变化。只有前部底部触发,前后底部都触发,以及顶部也触发,能够对应不同的检测阶段;再加上姿态信息,控制器可以持续更新对当前状态的理解。这里并不要求每次落水都按同一个先后顺序发生,恰恰是因为过程有差别,才需要分别布点并保留触发顺序。
我比较在意的是,控制器终于有条件区分不同的入水过程了。
很多自动控制问题,最后看起来是“该不该执行一个动作”,前面却需要先解决“现在到底处于什么情况”。如果状态判断不清楚,动作再多,也可能在不合适的时候发生。浸水检测不是把水这个介质认出来就结束了,还得把它与车身位置、姿态和时间上的变化联系起来。
专利进一步也提出了与车窗、天窗、安全带以及救援装置等部件的联动思路。
检测结果如果包含较完整的状态,执行端至少有机会作出区别。某个局部开始入水,和多个位置已经持续浸水,其实都可以有差异化的事情,车辆正向与倒扣时,同样的部件动作也未必有相同的作用。前面把探头放在不同位置,并加入IMU,价值就在于给这种区别留下输入,而不是单纯增加传感器数量。
我们讨论汽车传感器,经常更聚焦在分辨率、测距和数量这些事情上,而这件方案用到的电极却相当朴素。它的内容主要在怎么布置、如何组合以及怎样解释信号。同样是一次导通,单独看只是碰到了水,放回车身的位置和先后顺序里,才可能帮助系统理解正在发生什么。
