以中村翼为核心的汽车工程师团队“CARTIVATOR”向飞行车的制造发起了挑战,他们正在开发的个人可以利用的飞行汽车“SkyDrive”,将在2020年东京奥运会举办之前实现产品化,并在开幕式上进行载人飞行。
2015年6月,在面向风险公司创业者的活动“Infinity Ventures Summit(IVS)”上,CARTIVATOR首次公开演示了实物五分之一大小的试制品的飞行场景,受到了会场的关注,在围绕新业务开展的IVS竞赛中还获了奖。
CARTIVATOR想把SkyDrive打造成一款单座、轻量、无需特殊操作和驾驶执照的汽车。设想价格约为500万日元,目标是远远低于此前研发的2000万~3000万日元的飞行车。如果能实现实用化,“将成为全球首款在公路上行驶时从技术上讲可以直接起飞的飞行车”。
SkyDrive配备三个用于地面行驶的轮胎,四角安装了飞行用螺旋桨。就像是在长方形的无人飞行器上,安装了车轮和载人座舱。它利用一块锂离子电池驱动。4个螺旋桨分别利用各自配备的电动机驱动,计划通过控制电机的转数,实现在10~20米高处飞行。不但能像目前的无人机那样垂直起飞,还可以像飞机那样在地面滑行后平稳起飞。
它在地面行驶和飞行的时速均设想控制在时速100~150公里,目标续航里程,地面行驶时为50公里,仅飞行约为5公里。目前正在讨论采用驾驶员可以不利用方向盘,而是通过移动身体重心来控制机体的方式。例如,重心前倾时,降低前方两个螺旋桨的转速,让机体向前倾斜着前进。
作为SkyDrive最初的用途,中村设想的是作为救护车等紧急车辆,优点是“即使堵车,也能迅速飞到患者身边”。另外,还可以在普通汽车不方便行驶的沙漠和海上作为移动工具使用。
不过,SkyDrive要想走向实用,还有几个困难要克服。中村表示,“飞行中会受到风的影响等,有很多仅凭汽车开发的拓展技术难以解决的课题”。无人机的体积越大越难控制。人坐上去容易重心不稳,因此需要更加精密的机体控制技术。
比如需要安装多个检测倾斜和动作的传感器,随时掌握机体在空中的姿态变化,检测出当前姿态与稳定姿态之间的差别,以千分之一秒为单位调节各螺旋桨的转速。
此外,虽然机身体积小,但坠落的话也可能酿成严重事故。为了保证在飞行过程中撞到鸟等导致部分螺旋桨发生故障后也能够继续飞行,打算安装备用螺旋桨,为了避免坠机时酿成严重事故,还考虑在机体下部配备气囊。
不过,装备越多重量就会越重,不但难以控制,续航里程也会缩短。中村称,“SkyDrive的重量至少要降到普通汽车的十分之一左右”。因此,还计划采用重量比铁板轻的碳纤维增强树脂基复合材料制造车体。
德尔福红外摄像头提升手势控制精度
今年大众曾推出了一款带手势控制功能的Golf R Touch,让传统物理按键控制信息娱乐系统成为过去。德尔福也宣称将在9月的法兰克福车展上推出其最新的手势控制技术。
德尔福工程师表示,该公司开发的手势控制技术在现有手势控制的基础上作了多项改进,其将语音识别、眼神控制、手势控制和触摸等多种模式整合在一起,为驾驶员提供了一整套多功能交互解决方案。
有了手势控制技术后,驾驶员可以不必查看或触摸中控台显示屏,便能完成对保存好的音乐播放列表进行筛选、放大/缩小导航地图或接听电话等操作。
另外,通过一些简单的手势(手部或手臂动作)也能控制信息娱乐系统,这些日常的手势并不会分散驾驶员注意力,驾驶员可以专注于驾驶以提升行车安全。
今年年初的CES上,德尔福曾展示了其车顶3D红外单色摄像头(overhead 3D infrared mono camera),而此次开发的手势控制技术同样利用了一颗红外摄像头,该摄像头被置于顶置控制台中的风帽衬垫上。
红外摄像头可检测出发生在变速箱上方的几乎所有手势,从中控台显示屏到扶手箱,从座椅腰部位置到肩部位置均被纳入覆盖范围内。这也意味着驾驶员可以将肘部搁于扶手箱处,然后便可通过旋转前臂和上下挥动等动作控制信息娱乐系统。
工程师还做出了如下假想:犹如按下手机接听/挂断按键一样,用食指轻点下一块虚拟触屏表面便可接听/挂断电话;用手指画一个虚拟圆圈,顺时针便能提高音量逆时针则降低音量。
数字化影像后视镜会取代传统后视镜吗
汽车后视镜一直用于观察车辆后方交通状况,帮助降低碰撞事故发生概率,但其构造基本上没有发生任何改变。但是现在这种略显低端的传统后视镜将有可能逐渐退出历史舞台,因为多家零部件供应商都正在大力研发数字化后视镜。
日本松下公司在今年1月举行的底特律国际汽车展览会上,带来了一款电子后视系统,不过公司管理人员并没有公布该元件的绝大部分细节设计。日前,德国大陆集团发布了全新的数字化后视镜系统,将吸引一大批潜在用户;之所以研发这种电子系统,是由于存在着广阔的消费市场前景。
大陆集团的这款数字化后视镜系统采用了两个摄像头,分别安装在传统车辆侧面外后视镜应该出现的位置,附加的第三个摄像头整合到了车辆顶部的全球定位系统(GPS)天线中。摄像头的视野宽度相对狭小,但是影像采集距离相对较远,达到了650英尺,这一点优于当前常见的倒车摄像头。在车辆内部,摄像头获取的影像呈现在左右两个A柱的屏幕上,中央控制台显示器播放三个摄像头采集数据的拼接合成影像。
数字化后视镜系统的优势包括消除视觉盲区;过滤掉太阳或者其他车辆大灯的耀眼光芒;增强驾驶者的夜间视野;相比于传统后视镜,更不容易受到污垢的干扰;提高燃油经济性,因为不采用外后视镜,车辆的空气动力学特性更加出色。
汽车制造厂商们会不会真正使用数字化后视镜系统?答案是有可能,2012年发布的特斯拉Model X概念车装配了数字化后视镜,而燃油经济性超高的大众XL 1概念车也取消了传统外后视镜的设计。去年美国汽车制造商联合会请求国家公路交通安全管理局授权数字化后视镜的使用,并期待在2020年前后获得全美范围内的准入许可。endprint
与此同时,欧盟已经批准了从2016年开始可以使用数字化后视镜,不过汽车制造厂商们还需再等待几年,才有可能推行这样的数字化设计理念。如果数字化后视镜得到推广,使用了一个世纪的传统后视镜就真正走向了终点。
新型智能玻璃让汽车不怕晒
炎炎夏日,当我们从露天停车场取车时,开车门的一瞬间就会被袭来的热浪所“震慑”住,这时我们通常都会将空调开到最大,并把车门或车窗全部打开。这既耽误了时间,又浪费了汽油。有没有一种方法可以杜绝这种情况发生呢?
目前,市售的玻璃材料只能阻挡阳光的可见光部分,不可见的近红外光能够顺利通过,而这一部分却是产生热量的“大户”。
由得克萨斯大学的化学工程教授DeliaMilliron为首的科研人员开发的一种新型智能玻璃,能阻隔高达90%的近红外光以及80%的可见光,而且除了标准的亮暗模式以外,它还拥有能够降温的特点。其用途比现在市场上采用了其他技术的玻璃要多很多,而且价格也能更便宜。
这种智能玻璃的关键技术在于,它的“框架”是由导电的纳米晶体材料制成,并嵌入在玻璃材料中。纳米晶体和玻璃材料具有不同的光学特性,其中当所述材料被电子充电或放电后,材料会发生改变。纳米晶体能够阻挡近红外光,也可以根据需要使其通过,而玻璃材料则可在透明状态和阻挡可见光状态间进行转换。
而且,模式切换仅需短短几分钟,比目前已知的任何商业化电致变色玻璃材料都要快。加之更加便宜的价格,以及更可靠的制造工艺,这种材料有望走向主流。
他们的制造方法被称为Heliotrope Technologies,这种方法和现在的电致变色玻璃制造商所采用的完全不同,因为后者一直在与低产量作斗争。传统的制造技术依靠能源密集的工序,而HeliotropeTechnologies旨在通过在玻璃薄膜上镀层的解决方案来商业化,这种方法更快,并且需要更少的能量。
Milliron研发的技术其工作原理就像是一块充电电池。设备开始时是透明,明亮的状态。施加一定量的电压后,就会为纳米晶体充电从而激活“开关”,这就可以让它完全吸收近红外光。如果该装置的充电时间足够长,玻璃材料也会开始带电,从而变暗。而中断充电后玻璃将会重新变回完全透明的状态。
在最新的演示中,Milliron和她的同事发现,将纳米晶体按照一个特定的架构进行排列,可以让电子和离子在玻璃材料和纳米晶体之间进行更快地移动,这意味着这种复合材料可以比以前快得多的速度在不同模式之间切换。他们表示,预计在2017年将把首款产品推向市场。endprint