如今，技術(shù)的進步和移動出行的興起，讓人們的生活變得更快、更高效。近數(shù)十年來，能夠精確采集車輛動力學被測變量的測量技術(shù)取得了巨大進步，并將在車輛優(yōu)化中繼續(xù)發(fā)揮重要作用。讓我們以奇石樂 Kistler Correvit傳感器技術(shù)為例，共同回顧車輛動力學測量技術(shù)的發(fā)展歷程，并展望其未來發(fā)展方向。

人類的出行、貨物的運輸是現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)，是文化和經(jīng)濟關(guān)系的重要組成部分。火車和汽車大幅提高了人們的出行速度和出行能力，為經(jīng)濟增長和社會繁榮提供了重要動力。提高出行效率是車輛研發(fā)者的重要目標：效率的提高也意味著速度的提高和資源消耗的降低。但與此同時，全球交通體量不斷增大，特別是在市郊區(qū)域；在該情況下，與目前普遍的獨立交通模式相比，更嚴格的交通管控，甚至是交通自動化，很可能帶來更高的效率收益。

這些發(fā)展趨勢給車輛測量技術(shù)帶來了怎樣的影響？本文以 Kistler Correvit傳感器為例，描述多維位置及速度測量應(yīng)用范圍從往至今的發(fā)展軌跡，以及未來發(fā)展趨勢。大概30年前，人們首次使用非接觸式、無滑移方法測量車輛相對于車道的速度。當時，相關(guān)性原理作為測量界的一項創(chuàng)新性發(fā)展，使人們能夠測量的被測變量大幅增加，并主要被用于獲取整車動力學特征?，F(xiàn)在，隨著車輛主動安全要求的不斷提高，車輛測量技術(shù)的中心向探索敏捷度、性能和轉(zhuǎn)向的物理極限轉(zhuǎn)移。


未來出行：自動化交通、機器人汽車和空中出租車，將對位置和速度測量技術(shù)產(chǎn)生怎樣的影響

優(yōu)化輪胎性能

隨著車輛用戶體驗提高、車載系統(tǒng)更加可靠，車輛測量技術(shù)的應(yīng)用逐漸拓展到了輪胎測試領(lǐng)域。除使用測量技術(shù)確定車輛軌跡和車輛運動學外，單個車輪或輪胎的動力傳輸功能也是車輛測量技術(shù)的重點?，F(xiàn)在，用戶可將傳感器直接安裝于被測車輛的輪轂上；通過分析傳感器采集得到的數(shù)據(jù)，車輛工程師們得以突破輪胎抓地力的極限，進一步提高車輛速度。此外，直接、無滑移地測量輪轂和車道間的運動情況，也是提高車輛速度所必需的一項關(guān)鍵因素。


使用奇石樂的測量技術(shù)，高效測量極限條件下的輪胎性能——這對現(xiàn)代賽車運動至關(guān)重要

輪胎性能非常重要，賽車運動中尤其如此。輪胎在特定溫度窗口的抓地力和初期輪胎磨損情況，與一場比賽的結(jié)果息息相關(guān)。同樣的，提前對車輛運動系統(tǒng)進行精準的特征描述至關(guān)重要，這已成為賽車比賽的固定項目。依靠現(xiàn)代尖端測量技術(shù)，用戶還可以根據(jù)測試結(jié)果，構(gòu)建虛擬輪胎模型，分析物理參數(shù)的偏差情況。此外，選擇適當?shù)男蕼y量設(shè)備，就能夠通過高性能模擬工具實現(xiàn)新的測量目的，如對比底盤和輪胎設(shè)置，從而提高輪胎圈速、優(yōu)化比賽策略等。如今，如果無法準確掌握車輛的橫向速度（或側(cè)滑移、角度）及單個輪胎滑移情況，就不可能在專業(yè)比賽中獲勝——而對該等數(shù)據(jù)的測量，正是Correvit傳感器（如全新SF-Motion傳感器）的強項。

從駕駛?cè)说匠塑嚾?mdash;—車輛測試重點關(guān)注對象的轉(zhuǎn)變

過去，車輛測試技術(shù)的主要目標是提升駕駛?cè)梭w驗。但是隨著（半）自動駕駛的快速發(fā)展，車輛測試的全新階段已經(jīng)拉開序幕。其中，更多標準和參數(shù)變得越來越重要：駕乘舒適性、壓力水平、敏捷度和轉(zhuǎn)向感覺等方面得到了更多關(guān)注。從前，車輛測試以性能為主，測試項目包括針對駕駛?cè)说膯柧碚{(diào)查等；現(xiàn)在，大量研究已把目光投向乘車人暈動癥（運動或旅行不適）等方面。顯然，由于每個群體對相同客觀事件（例如駕駛轉(zhuǎn)向）的主觀感受可能迥然不同，車輛測試的重點關(guān)注對象從駕駛?cè)讼虺塑嚾说霓D(zhuǎn)變是勢在必行的趨勢。

此外，研發(fā)人員的關(guān)注重點還包括車輛動力駕駛特征的客觀測量，以及高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的安全保障功能。了解車輛當前的位置情況，或?qū)囕v下一秒的位置作出準確假設(shè)，是駕駛員進行決策的重要基礎(chǔ)；如今，機器算法已能夠為駕駛員決策提供更多支持。駕駛過程中，必須搭載合適的傳感器和計算系統(tǒng)，才能實時、可靠地描繪出人眼的感知情況和大腦的處理結(jié)果。測量錯誤或偏差可能對乘車人和行人造成致命傷害。


Kistler Correvit傳感器系列：近30年來，速度和其他車輛動力學參數(shù)測量的技術(shù)標桿

除準確性外，車輛動力學測量數(shù)據(jù)的可信度也變得日益重要，影響著參考標準的選擇。測量時，基于衛(wèi)星或地面數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)需要精準的駕駛環(huán)境地圖數(shù)據(jù)，或需要額外的固定參考數(shù)據(jù)；相反，相對于道路表面的無滑移測量（例如Correvit傳感器）能夠提供被稱為“地面事實”的直接參考數(shù)據(jù)。理想情況下，應(yīng)將兩種測量方法相結(jié)合，提高測量準確度，并增強數(shù)據(jù)可信度。Kistler S-Motion傳感器家族成功實現(xiàn)了這一目標，通過“傳感器融合”策略，大幅提高了測量信號質(zhì)量。

保障安全，直上云霄

除道路交通的速度測量外，測量技術(shù)更將面臨來自第三維度的新挑戰(zhàn)：機器人空中出租車和自動無人機能夠極大地緩解地面空間不足的情況，減少動輒蔓延數(shù)公里的交通堵塞問題。在該等應(yīng)用領(lǐng)域，基于準確空間坐標的精準控制至關(guān)重要——這也為測量技術(shù)提出了新的難題。奇石樂多傳感器組合解決方案同樣適用于該等新型交通方式的追蹤。然而，想要把空中車輛等創(chuàng)新性概念或原型變?yōu)楝F(xiàn)實，首先必須解決整體的經(jīng)濟/環(huán)境平衡問題。在此之前，以Correvit傳感器為基礎(chǔ)的地面速度測量仍將是所有車輛測試的參考標準。