智能汽車更安全

章江

有報(bào)告預(yù)測稱，全球2030 年的汽車數(shù)量將是現(xiàn)在的兩倍。隨著特斯拉和谷歌無人駕駛汽車的加入，汽車大戰(zhàn)進(jìn)入了次世代。在汽車互聯(lián)過程中，信息安全和標(biāo)準(zhǔn)化舉足輕重，如何保障車載應(yīng)用不影響車輛的安全行駛體驗(yàn)是開發(fā)者和汽車商必須攻克的難題。

新版本Autopilot升級系統(tǒng)：

優(yōu)化駕駛安全性

2016年5月7日，美國特斯拉汽車公司生產(chǎn)的一輛Model S電動(dòng)轎車在自動(dòng)駕駛模式下發(fā)生撞車事故，導(dǎo)致司機(jī)身亡。在隨后的幾個(gè)月里，特斯拉自動(dòng)駕駛汽車多次出現(xiàn)事故問題。2016年9月12日，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布，為了避免類似之前發(fā)生的致命事故，將對特斯拉Autopilot（自動(dòng)輔助駕駛）系統(tǒng)進(jìn)行升級，以更高效的方式去使用雷達(dá)，在系統(tǒng)安全性等方面帶來重要的優(yōu)化，并加入新的限制。

一直以來，主攝像頭和圖像處理系統(tǒng)是主要的傳感器，雷達(dá)只是作為輔助。而在新版本Autopilot升級系統(tǒng)中，雷達(dá)被用作主要的控制傳感器，而且不需要攝像頭確認(rèn)視覺形象識別。在雷達(dá)探測成像時(shí)，光子在波長運(yùn)行中可以輕易地穿越霧、粉塵、雨、雪，更清楚地探測到周邊環(huán)境中的障礙物，有助于避免同類事故。另一個(gè)重要的改進(jìn)體現(xiàn)在司機(jī)違規(guī)時(shí)，及時(shí)采取措施。如果車速超過每小時(shí)72公里，司機(jī)有1分鐘的時(shí)間沒有手扶方向盤，那么系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)，儀表盤將會閃光。倘若司機(jī)1小時(shí)內(nèi)忽略了三次聲音警報(bào)，那么自動(dòng)轉(zhuǎn)向軟件將自動(dòng)停止使用，直到停車。相對于新用戶，Autopilot的老用戶更有可能忽略這些警報(bào)。

新版本Autopilot升級系統(tǒng)對其他一些方面也進(jìn)行了優(yōu)化。例如，車輛通過識別兩輛車的雷達(dá)回波，提升車輛緊急剎車或其他引起大力剎車事件的反應(yīng)速度，幫助車輛識別高速公路出口。當(dāng)超越一輛接近分道線邊緣的速度較慢車輛時(shí)，特斯拉車輛可自動(dòng)調(diào)整在車道內(nèi)的位置，盡量保持安全的側(cè)向車距。

車輛提示警報(bào)更加明顯，包括在儀表板上通過閃爍白色邊框提示駕駛員。通過識別前車轉(zhuǎn)向燈，提高對插隊(duì)車輛的偵測。減小右側(cè)超車的可能性，提高自動(dòng)并線功能的可用性。在緊急情況下，自動(dòng)剎車功能將更有效地介入。即使車輛未開啟輔助轉(zhuǎn)向功能，當(dāng)車輛檢測到即將偏離行駛道路，司機(jī)仍然沒有轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，車輛會發(fā)出警報(bào)。隨著數(shù)據(jù)的完善，在即將發(fā)生交通事故時(shí)，車輛會主動(dòng)開啟輔助轉(zhuǎn)向功能，嘗試避免一定會發(fā)生的碰撞。

現(xiàn)代V2V及V2I技術(shù)：

實(shí)現(xiàn)車輛互相“溝通”

為了應(yīng)對車輛數(shù)量激增所帶來的挑戰(zhàn)，福特汽車公司發(fā)布了搭載“車對車通信”V2V技術(shù)的第六代野馬跑車。所謂的V2V，就是要以車輛間彼此溝通的方式，應(yīng)對可以預(yù)見的交通堵塞，降低車輛碰撞意外的發(fā)生可能。目前車輛上使用的雷達(dá)偵測技術(shù)，可以有效地降低駕駛盲點(diǎn)所造成的意外事故。而V2V車輛通訊科技建立在WiFi無線傳輸科技上，卻能夠讓車輛之間互相溝通，分享彼此的行車速度和相對位置等數(shù)據(jù)信息。

V2V的一個(gè)目標(biāo)是讓汽車跟外界互動(dòng)，與各式各樣的基礎(chǔ)設(shè)施溝通，最終形成一個(gè)比較智能的交通生態(tài)鏈。通過數(shù)據(jù)的分享和分析，在其他高速車輛尚未進(jìn)入駕駛盲點(diǎn)的位置前，幫助司機(jī)進(jìn)行預(yù)先判斷，提前做出更明確、更安全的反應(yīng)與決策。這有助于進(jìn)一步提升避開危險(xiǎn)的能力，減少碰撞意外的發(fā)生，疏解交通擁塞的情形，促成更具效率的駕駛環(huán)境。

目前，在航空機(jī)器人中采用的短程通信、LTE 無線寬帶、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等等很多技術(shù)，正在逐漸或者已經(jīng)被應(yīng)用于汽車上。福特汽車的工程師們還在研發(fā)一種新的計(jì)算程序，用于車載信息系統(tǒng)，幫助實(shí)現(xiàn)緊急事故下求救信息快速和可靠的傳遞。他們準(zhǔn)備與其他公司加強(qiáng)合作，增強(qiáng)汽車與無人機(jī)間的聯(lián)系，讓汽車能與無人機(jī)對話。

在V2V車輛通訊科技的背后，“車對物溝通”（V2I） 技術(shù)將在未來的車輛運(yùn)輸中扮演極為重要的角色。福特汽車正在研究如何讓車輛與后端IT基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行溝通，例如車輛可以被告知都市各區(qū)塞車情形、車禍意外和其他影響駕駛及行駛路線的狀況。福特汽車將V2V及V2I整合進(jìn)入其短期、中期與長期的行動(dòng)科技規(guī)劃藍(lán)圖中，來應(yīng)對擁擠、復(fù)雜的現(xiàn)代用車環(huán)境。

福特汽車的工程技術(shù)人員表示，若想實(shí)現(xiàn)V2V和V2I的功能，僅靠自身努力是不夠的。他們計(jì)劃與各地政府單位、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和其他汽車制造商們溝通，期望能及早制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，讓V2V及V2I等車輛通訊科技提早高度普及化。同時(shí)，福特汽車也將與政府機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)單位與研究單位合作，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)格統(tǒng)一化，期望開發(fā)出全球通用的車輛通訊科技整合平臺。

通過 V2V和V2I 技術(shù)，行車電腦可以根據(jù)行車速度和相對位置等信息，為司機(jī)推薦前往目的地的最快路線，甚至找到目的地附近的停車場，在一定程度上解決交通擁堵問題?！拔覀儠吹轿磥淼能囕v能夠自動(dòng)地同其他車輛、交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行溝通。所有相關(guān)設(shè)備都會建立在一個(gè)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺內(nèi)，人們出行的體驗(yàn)也將大幅改善?！备Ｌ仄嚬径麻L比爾·福特表示，“歸根到底，我們最終或許會看到城市中出現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車。而且由于這些車輛除了充電之外每天都會不停地在路上行駛，因此路上的車輛也會隨之減少。甚至?xí)氐赘淖儸F(xiàn)有的車輛所有權(quán)模式”。

先進(jìn)V-to-I技術(shù)：

讓汽車和紅綠燈“對話”

對于行駛在馬路上的司機(jī)來說，紅燈成為他們揮之不去的煩惱。奧迪汽車2016年8月15日在華盛頓特區(qū)和拉斯維加斯宣布，即將推出一項(xiàng)首次商用的新生技術(shù)，使奧迪汽車可以與紅綠燈“對話”，用來預(yù)知紅綠燈時(shí)間，以減輕司機(jī)的負(fù)擔(dān)。奧迪汽車表示，在2016年6月1日之后生產(chǎn)的部分奧迪2017款Q7和奧迪A4車型將搭載“車輛至基礎(chǔ)設(shè)施通信”（V-to-I）技術(shù)，使交通燈和其他基礎(chǔ)設(shè)施可以通過無線方式與車輛交換安全和其他運(yùn)營數(shù)據(jù)。

由于車輛會顯示紅燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈前的倒數(shù)時(shí)間，因此司機(jī)能大大減輕等待時(shí)產(chǎn)生的焦慮情緒。反之亦可在黃燈時(shí)提示信號燈轉(zhuǎn)為紅燈的時(shí)間，讓司機(jī)做好準(zhǔn)備。如果車輛認(rèn)為，無法在綠燈變紅之前通過路口，那么V-to-I就會在中控臺上顯示倒計(jì)時(shí)，讓司機(jī)提前剎車。與此同時(shí)，在等待紅燈變綠時(shí)，倒數(shù)計(jì)時(shí)將在信號燈變綠前幾秒消失，以便司機(jī)有時(shí)間去關(guān)注十字路口，觀察前方通行是否安全。V-to-I會切斷計(jì)時(shí)器10秒鐘，以避免急于闖燈現(xiàn)象的發(fā)生。奧迪汽車高管展望道，V-to-I技術(shù)未來還可能具備與汽車導(dǎo)航系統(tǒng)或者汽車停止/啟動(dòng)配合使用的功能。交通信號燈甚至可能建議車輛保持特定的速度行駛以跟上它的變化，從而順利通過路口。

V-to-I技術(shù)利用無線的方式，將交通信號燈數(shù)據(jù)和車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。通過服務(wù)器由TTS交通技術(shù)服務(wù)運(yùn)行，將信息送至奧迪車輛。信息可以利用于車輛導(dǎo)航、引擎啟動(dòng)、關(guān)閉功能，甚至可以改善交通量。說具體一點(diǎn)，V-to-I系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控紅綠燈計(jì)時(shí)系統(tǒng)，將司機(jī)導(dǎo)向更快捷的路線。它還會建議加速和遇到綠燈時(shí)的行駛速度，減少停車和重啟汽車的次數(shù)。如此一來，V-to-I對發(fā)動(dòng)機(jī)的啟停起著重要的作用，通過該技術(shù)汽車能夠在紅綠燈面前有選擇性的進(jìn)行停留，并且還可以選擇用什么樣的速度來接近紅綠燈。當(dāng)紅綠燈前的車輛變多，道路變得擁擠的時(shí)候，紅綠燈也會開始調(diào)節(jié)其變燈模式，緩解交通擁堵的情況。從而減少人們在道路上耗費(fèi)的時(shí)間，節(jié)約能源。

V-to-I技術(shù)還有益于未來自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的發(fā)展，因?yàn)槠嚊]有必要“看見”紅綠燈實(shí)體，而是以通過智能紅綠燈傳播的信號來判斷是停車還是繼續(xù)行駛。但是部署此類系統(tǒng)也面臨挑戰(zhàn)，因?yàn)閂-to-I技術(shù)不但需要安全的通信基礎(chǔ)設(shè)施來解決法律框架、無線頻譜的難題，而且還離不開與市政和交通部門密切合作。

編輯：成韻 chengyunpipi@126.com