永不相撞的“智能”汽車

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：高速公路上的駕駛過程中，低頭看一眼手機(jī)短信，僅僅幾秒鐘，汽車的緊急自動剎車系統(tǒng)就會響起警報，在你的視線重新回到道路前方時，你的車子馬上就要撞到前面正在減速的貨運卡車尾部了。這個令人心驚膽戰(zhàn)的驚險情景正是2012年初美國交通部和包括福特、通用在內(nèi)的八家汽車制造商一起在加州進(jìn)行最后的六次道路測試所采用的場景。

　　這項測試就是美國交通部針對多個汽車制造商研發(fā)的新一代車輛通信技術(shù)進(jìn)行的實際道路測試，目的是驗證該系統(tǒng)能否減少交通事故的發(fā)生，從而挽救生命，改善交通狀況。永不相撞的汽車根據(jù)美國國家公路交通安全管理局的調(diào)查報告顯示，80%的公路交通事故是由于駕駛員在事故發(fā)生前3秒內(nèi)的疏忽造成的。

　　戴姆勒-奔馳公司的一項實驗表明，如果提前0.5秒示警駕駛員，60%的追尾事故可以避免;若駕駛員能提早1.5秒得到示警并采取措施，則可以避免90%的追尾撞車事故。上面提到的新一代車輛通信技術(shù)是指汽車通信網(wǎng)WAVE(IEEE802.11p)，這個顯得專業(yè)高深的技術(shù)術(shù)語其實并不難理解。WAVE的全稱是WirelessAccessintheVehicularEnvironment，意為實現(xiàn)汽車環(huán)境下進(jìn)行無線訪問的通信協(xié)議，從IEEE開頭命名的協(xié)議編碼我們可以看出該協(xié)議已經(jīng)成為了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即我們目前經(jīng)常聽到的“車聯(lián)網(wǎng)”。

　　任何技術(shù)的產(chǎn)生如果沒有實際的應(yīng)用場景都是沒有意義的，WAVE也不例外，目前該技術(shù)在應(yīng)用層面主要用于兩個主要的應(yīng)用領(lǐng)域，一個是V2V(VehicletoVehicle)系統(tǒng)，即車對車通信系統(tǒng)，簡稱車間網(wǎng)，可以實現(xiàn)高速率的車輛之間的數(shù)據(jù)交換。另一個是V2X(VehicletoInfrastructure)系統(tǒng)，即車對道路基礎(chǔ)設(shè)施通信系統(tǒng)，簡稱車路網(wǎng)，可以實現(xiàn)車輛與指定波段的標(biāo)準(zhǔn)智能交通系統(tǒng)(ITS)路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信和雙向數(shù)據(jù)交換。在V2V系統(tǒng)中，每輛汽車都必須使用一種約定好的標(biāo)準(zhǔn)方式來廣播車對車通信的信息，但信息的具體展現(xiàn)方式是不受限制的，這就給了汽車制造商很大的發(fā)揮空間。這些系統(tǒng)的設(shè)計其實是一門藝術(shù)，參與V2V系統(tǒng)研發(fā)和道路測試的八大汽車制造商在這方面也是各顯神通。舉個例子，當(dāng)你正準(zhǔn)備穿過一個十字路口時，正好有輛車想從你的右邊超車，謳歌TL車型會在里程表的上方顯示黃色的提示信息;而福特開發(fā)的系統(tǒng)會在你的擋風(fēng)玻璃上閃爍從左至右的紅燈來提示，同時為了確保你能獲得該項提醒，你的座椅也會從左至右地發(fā)生振顫。實際測試表明，最有效的警報策略是聽覺警報和觸覺警報，將兩者結(jié)合在一起的方式最為合理，并被廣泛采用。由于行駛過程中駕駛者的視覺盯在道路前方，已經(jīng)在接收很多信息，而聽覺系統(tǒng)和觸覺的負(fù)擔(dān)則較輕，所以駕駛員對振動或者剎車錄音的反應(yīng)要比對儀表盤上指示燈提示的反應(yīng)更加敏感。在這些測試中，無一例外，所有汽車制造商設(shè)計的系統(tǒng)都是用聲音作為最緊急的警報，如即將撞車的警報。而其他的、相對不那么重要的提醒，如一輛車正從另外一條車道加速駛來的信息通常采用視覺提醒，顯示在儀表盤、擋風(fēng)玻璃或是后視鏡上。

　　令人興奮的是，隨著該項測試的完成，美國交通部決定下一階段在美國的六個城市進(jìn)行一整年的現(xiàn)場試點。將近幾十萬輛汽車、卡車和巴士將會裝配V2V系統(tǒng)。通過該試點結(jié)果，美國交通部將決定是否在2013年強制要求汽車制造商在近幾年里為所有的新車安裝V2V通信系統(tǒng)。如果政府要求汽車制造商在所有的車輛上開始安裝V2V系統(tǒng)，那么首批使用該技術(shù)的汽車預(yù)計將會在2018年左右面市。另據(jù)通用汽車公司表示，V2V系統(tǒng)的價格將約為208美元(約合1579元人民幣)。過去，為了減少和避免交通事故，汽車設(shè)計工程師們一直在想辦法如何設(shè)計出最好的防抱死制動系統(tǒng)、緊急剎車輔助系統(tǒng)用來提高汽車的行駛穩(wěn)定性，并為車輛配置三點式安全帶、安全氣囊等被動安全設(shè)施來加強對駕乘者的保護(hù)。

　　盡管這些方法在過去都曾經(jīng)無數(shù)次地保護(hù)了人們的安全甚至挽救其生命，但它們并不是解決安全駕駛的唯一途徑，更不是科技高速發(fā)展下的未來汽車所應(yīng)具備的特性。V2V這個系統(tǒng)的誕生恰恰給出了新的解決方案，因為這種主動安全系統(tǒng)可以讓汽車變得更加“聰明”更加“智能”。V2V系統(tǒng)就像給汽車賦予了生命，給予了這些機(jī)器“說話交談”的能力，可以對其他汽車說：“哥們兒，小心點，別和我撞上了!”“別加塞兒!”“慢點，前方有事故，我要減速了?！比绻fV2V賦予了汽車與汽車之間溝通交談的能力，那么可以把V2X當(dāng)作賦予了汽車感知環(huán)境的能力。V2X系統(tǒng)可以與任何安裝在路邊或附近的兼容的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備傳遞信息，讓司機(jī)在視線被前方大型車輛或障礙物阻擋時能及時作出應(yīng)對。例如，在危險的拐角處安裝該設(shè)備，一旦車輛高速接近該彎道，裝有V2X應(yīng)用系統(tǒng)的智能手機(jī)就會給駕駛者發(fā)送提醒信號。路邊設(shè)備還可以標(biāo)示道路施工區(qū)域的位置，當(dāng)車輛進(jìn)入?yún)^(qū)域時，系統(tǒng)會給駕駛者發(fā)送建議信息，并接收在施工區(qū)域的其他車輛的行駛信息。該系統(tǒng)還可以將道路表面狀況及時通知后方車輛。當(dāng)車輛遇到道路上的凹坑時，懸架系統(tǒng)能夠通過測量陷入深度來確定凹坑的損壞程度。

　　因此，當(dāng)前方行駛車輛遇到凹坑時，凹坑的位置和損壞程度會同時傳遞給通信范圍內(nèi)的后方車輛，該車的駕駛員得到提示后，可以根據(jù)實際情況選擇提前避讓或快速通過。這個系統(tǒng)和現(xiàn)階段很多汽車制造商研發(fā)的主動安全系統(tǒng)究竟有何區(qū)別?

　　目前曝光較多的是沃爾沃汽車引以為傲的城市安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用安裝在風(fēng)擋玻璃頂部的一個激光傳感器監(jiān)測前方路況，能探測到車輛保險杠前方10米以內(nèi)的物體。當(dāng)車速低于30公里/小時，如果駕駛員對于前方物體距離過近而沒有相應(yīng)反應(yīng)，如踩剎車，該系統(tǒng)判斷有即將發(fā)生碰撞的危險時，會自動對車輛制動處理。這類技術(shù)有一個最大的問題就是傳感器探測距離短，只有當(dāng)汽車處于低速行駛狀態(tài)時才能發(fā)揮作用。V2X系統(tǒng)可以將預(yù)警距離擴(kuò)展得更遠(yuǎn)，并且可以通過攝像傳感器和專用短程通信路邊設(shè)備，與覆蓋范圍內(nèi)的周邊環(huán)境同步。它利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位車輛所處的位置坐標(biāo)，并通過專用短程通信技術(shù)把路況、車輛信息無線傳送到周邊的不同車輛上。