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天才驾驶室 — 汽车技术促进“非公路设备”研发

对于非公路车辆来说,有时新型“汽车”功能和技术可能只是一种市场宣传的噱头,但这的确也反映了一个重要事实——公众普遍认为乘用车技术更加先进、更加尖端。事实上,在更多情况下,一些非公路车辆的确采用了“汽车”技术。无论是道路工程车辆,还是天天翻滚在灰尘泥土中的建筑机械,汽车领域的技术和功能确实开始逐步应用于这些非公路车辆。

 

近期,非公路领域出现的一款概念设计“天才驾驶室(Genius Cab)”就是一个证明。这款“天才驾驶室”专为建筑、农业和工业机械设计,预计可在未来2到3年内进入市场。在13个参与“天才驾驶室”联合研发项目的合作伙伴中,绝大多数为非常成熟的汽车企业。另外,多家参与项目的供应商也表示,公司的汽车业务部为“天才驾驶室”项目做出了巨大贡献。

 

作为参与项目的供应商之一,德国博世集团(Robert Bosch)主要为“天才驾驶室”供应车身电脑,从而协助操作员通过CAN(SAEJ1939)/LIN总线或直接实现传感器和促动器的集中控制,而且还能同时控制安装在驾驶室外部的超声波传感器。“天才驾驶室”采用的外部超声波传感器可以展示车辆周边物体的相对位置和附近障碍物,提示驾驶员注意危险情况。操作员可通过“天才驾驶室”的显示终端和安装在车顶的Hella Scenario Light工作指示灯获取信息。

 

“我们在汽车行业积累了丰富的系统整合经验,这为我们进入建筑机械领域提供了巨大的优势。”博世商用车及非公路设备业务部销售与系统工程高级经理Kai Bohne表示,“目前,我们在非公路领域的业务主要集中在液压、燃油及次处理系统;公司下一步的研发重点将放在HMI(人机接口)和电子系统上。”

 

Bohne表示,“天才驾驶室”使用的超声波传感器技术“与乘用车非常类似”,项目会将超声波传感器安装在车辆的前保杆上,协助高级预警系统发挥作用。

 

项目的另一个主要汽车供应商Hella公司也指出,“天才驾驶室”LED工作灯的研发主要基于之前已经应用于汽车领域的矩阵光束技术。具体来说,矩阵光束LED系统由多个细小单位组成,每个部分均可根据实际情况调亮或调暗,从而避免“眩光”的发生。举个例子,当轮式装载机的铲斗举起来时,光线不会被铲斗完全挡住,而是会从其他角度穿过去。

 

在长达18个月的研发周期中,系统整合一直是“天才驾驶室”合作伙伴的重点工作之一。举例来说,驾驶室前方由Fritzmeier Systems公司提供的铝制梁结构也同时充当了整合矩阵光束工作灯的散热器。

 

“天才驾驶室”还顺应了汽车领域的轻量化趋势。这款概念驾驶室采用了最新研发的模块化结构,可成功减重30%。“天才驾驶室”采用了焊接铝材,而后加装了钢制EXO-ROPS/FOPS(即翻车保护系统/坠物保护系统)。Fritzmeier表示,用户可根据实际需求选择不同型号的保护系统,重量从11到55吨不等。

 

此外,“天才驾驶室”还率采用了一款MEKRA Lang公司的可变视角后视摄像头系统,替代了传统的后视镜设计,这可以为操作员提供更高的可视度,黑暗中的表现尤佳。目前,这款摄像头系统已经登陆了多款概念公路卡车,可以在驾驶舱内的显示器上显示一些传统视角很难观察到的区域,而且还能对车辆振动进行补偿,从而提供更加稳定的画面。

 

汽车电缆供应商S.M.A. Metaltechnik也参与了项目的研发,主要为“天才驾驶室”提供一款内部热交换器。该公司声称,这款交换器可协助建筑机械实现“效率提升”,是同类产品中的首创技术。从概念设计阶段起,S.M.A就参与了“天才驾驶室”的空调系统研发。这家公司率先采用了已经在汽车领域成功通过测试与验证的元件,包括高密度连接技术,及具备低损耗和高灵活性等优势的制冷剂软管。

 

Grammer Eia Electronics公司产品经理Marko Boving表示,由该公司与德累斯顿工业大学(Dresden University of Technology)联合研发的人机接口,灵感也来源于汽车内饰设计,即在操作员的指尖触控区域设计了多功能控制区。他说,“为什么挖掘机不能采用这种设计呢?这就是我们要努力的方向。”

 

正如道路上的驾驶员一样,建筑机械领域的人机接口研发也面对着操作员防干扰的更高要求。“虽然我们可以显示大量信息,但你也完全可以选择忽视或隐藏部分内容。对厂商而言,这在汽车平台很容易实现。由于仅涉及软件,因此修改推广并不困难。

 

在介绍系统原理时,Boving还很自然地使用汽车领域中一个常见术语——认知系统工程。“我们的工作,就是为满足用户的感知需求而进行工程设计。”

 

我们可以从“天才驾驶室”的概念看出,未来的很多汽车技术,都将对非公路设备的研发设计带来更大影响。

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