汽車(chē)安全與導航的新方向

摘要： 本文介紹了衛星服務(wù)、駕駛安全、車(chē)－車(chē)通信等應用與汽車(chē)安全與導航的新技術(shù)及其未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞： 汽車(chē)安全系統；導航系統；V2V；DRSC

未來(lái)的汽車(chē)不僅僅關(guān)心節油問(wèn)題，最重要的是把你安全地送到你要去的地方。交通事故和救援常常是我們討論的話(huà)題，而結論往往都歸結為，我們需要改進(jìn)汽車(chē)導航和安全系統?？墒?，要解決好這個(gè)問(wèn)題并不容易。例如，通用汽車(chē)的OnStar和BMW的Assist技術(shù)雖然可以提供很大的幫助，但是它們普遍需要借助于手機移動(dòng)通信網(wǎng)?，F實(shí)情況是，在稍微偏遠一點(diǎn)的地區，手機信號常常是沒(méi)有保障的。

幸好許多汽車(chē)制造商和各國政府部門(mén)都已經(jīng)在著(zhù)手研究一些更新的技術(shù)，以便在緊急情況下為我們提供更有效的幫助。這些新技術(shù)主要集中在新型導航系統、緊急制動(dòng)傳感系統和車(chē)-車(chē)無(wú)線(xiàn)通信系統等方面。在所有這些技術(shù)之中，傳感器網(wǎng)絡(luò )(sensor network)將會(huì )扮演重要角色，其最大的意義在于防患于未然。例如及時(shí)向汽車(chē)和駕駛人發(fā)出惡劣天氣、道路管制和行車(chē)事故的預警，從而降低發(fā)生事故的可能性。

圖 汽車(chē)安全與導航的新方向

在日常工作與生活中，人們在交通工具中停留的時(shí)間越來(lái)越長(cháng)。所以，為汽車(chē)配備更便利的通信設施的意義也越來(lái)越重大，因為這將有助于我們與家人、同事及時(shí)取得聯(lián)系，也有助于我們及早發(fā)現危險。而且，車(chē)載通信設備還應該與我們常用的隨身通信設備整合起來(lái)，例如手機、PDA等?；谏鲜隼碛?，許多專(zhuān)家都相信，車(chē)載通信系統很快就會(huì )進(jìn)入一個(gè)非常高速的發(fā)展時(shí)期。

車(chē)載導航系統是目前最為成熟的汽車(chē)電子設備之一，也是對駕駛者直接幫助最大的設備，而且其價(jià)格也已經(jīng)降低到大多數車(chē)主愿意購買(mǎi)的程度。許多人認為，車(chē)載導航只有在陌生的地區才有意義。事實(shí)并非如此，因為車(chē)載導航系統最大的意義在于動(dòng)態(tài)導航，也就是根據當前路況，比如哪里堵車(chē)、哪里發(fā)生事故、哪里交通管制等，幫助駕駛者選擇最便捷的路線(xiàn)。如果是在偏遠地區，導航系統提高駕駛者安全感的作用就更大，而且因為普遍采用衛星通信，不會(huì )擔心沒(méi)有手機信號而中斷聯(lián)系。在有些地方，人口并不那么密集，如果發(fā)生意外，尋求幫助的困難更大。所以在人煙稀少的地區，有關(guān)惡劣天氣或者到路狀況的信息就更有價(jià)值。

衛星服務(wù)更上一層樓

近兩年，有些公司已經(jīng)推出了以衛星通信為基礎的汽車(chē)信息服務(wù)，例如XM Satellite Radio的NavTraffic就是這樣的服務(wù)，可以把各類(lèi)交通相關(guān)信息呈現在車(chē)載導航系統的電子地圖上，每個(gè)月收取13美元的服務(wù)費。相關(guān)的設備已經(jīng)首先應用在本田公司2005年推出的Acura RL汽車(chē)上。據悉很快將會(huì )裝備于日產(chǎn)汽車(chē)的Altima等車(chē)型。

在2007年1月的全球消費電子大展(CES)上，XM也計劃展出其最新的產(chǎn)品，名字叫Weatherlink。這套系統類(lèi)似于輪船上使用的導航設備，對于惡劣天氣等不良交通條件將會(huì )提供更佳準確的信息。這種產(chǎn)品既可裝在汽車(chē)上，也可以裝在手持設備上。

Google也在2007 CES上展示與其他公司合作的最新成果。例如，通過(guò)與德國大眾公司合作，Google推出的新一代導航系統可以呈現3D畫(huà)面的衛星地圖，并且帶有觸摸屏。由于這套系統可以與Google Earth相連接，因此可以提供更為豐富多樣的交通服務(wù)。

Google還將與芯片制造商Nvidia合作，根據衛星拍照的影像數據，通過(guò)信息處理技術(shù)呈現出更佳逼真的地形地貌圖形，而且可以提供實(shí)時(shí)的交通、天氣信息和動(dòng)態(tài)路徑規劃，以及豐富的個(gè)性化旅游觀(guān)光和餐飲娛樂(lè )信息。利用這些圖像和信息，駕駛者就可以對不良交通狀況了然于胸，提早做出趨吉避兇的最佳判斷。Google和德國大眾都表示，這樣的產(chǎn)品指日可待。

過(guò)去，Google就曾經(jīng)與卡內基梅隆大學(xué)的軟件工程師合作，為卡特琳娜颶風(fēng)之后的救援人員提供災害受損狀況的衛星空拍照片，他們把從美國海洋與大氣層管理中心獲得的數據與衛星空拍照片整合起來(lái)，讓救援人員和當地居民更加便捷、準確地了解災害情況。

未來(lái)駕駛安全性技術(shù)

大多數汽車(chē)制造商都是通過(guò)車(chē)載雷達和傳感器來(lái)提升安全性。例如，Volvo在汽車(chē)的兩側安裝探測雷達。如果在駕駛者眼睛實(shí)現之外的區域有障礙物，后視鏡旁邊的指示燈就會(huì )閃亮，提醒駕駛者注意。這就是所為的“盲點(diǎn)警告”。與此相類(lèi)似，碰撞預警系統利用傳感器來(lái)探測前方車(chē)輛的行駛速度。如果前方車(chē)輛突然減速，預警系統就有可能自動(dòng)觸發(fā)剎車(chē)制動(dòng)系統。

Daimler Chrysler等汽車(chē)制造商則在研究電子穩定系統。這套系統通過(guò)車(chē)內傳感器來(lái)探測車(chē)輪打滑狀況和路面障礙物，從而做出繞過(guò)障礙物的行車(chē)軌跡控制動(dòng)作。例如，如果探測器發(fā)現車(chē)輪在雪地或者冰面上打滑，就會(huì )自動(dòng)改變油門(mén)踏板的角度，幫助駕駛者采取最適當的駕駛動(dòng)作，操控車(chē)輛駛離打滑地段。

有專(zhuān)家預言，自動(dòng)化的汽車(chē)應急系統也將普遍用于新一代車(chē)輛。車(chē)載雷達傳感器將會(huì )對前方路面進(jìn)行掃描，探測障礙物的存在，就會(huì )駕駛者施加在剎車(chē)踏板上的壓力。如果已經(jīng)發(fā)現障礙物，而駕駛者并沒(méi)有做出剎車(chē)動(dòng)作，車(chē)輛將會(huì )自動(dòng)做出剎車(chē)或者躲避動(dòng)作。當然，在這方面目前除了技術(shù)問(wèn)題，也存在法律責任問(wèn)題——如果發(fā)生交通事故，應該是由駕駛者還是車(chē)輛來(lái)承擔責任？

Volvo還推出了更富有未來(lái)感的概念車(chē)，其中有一個(gè)可以安放PDA插槽。駕駛者可以把自己的目的地和醫療資料放在PDA里面。只要他的PDA插入Volvo概念車(chē)的PDA插槽之中，其中的資料就自動(dòng)傳遞到車(chē)輛之內，車(chē)載導航系統便會(huì )做出路徑規劃。如果不幸發(fā)生交通意外，汽車(chē)就會(huì )自動(dòng)向他的專(zhuān)屬醫護人員通報情況和事故地點(diǎn)。估計這種技術(shù)在5年內可以大量應用。

車(chē)-車(chē)通信技術(shù)

在未來(lái)7到10年內，我們有希望看到這樣一套無(wú)線(xiàn)通信系統——路上行駛的車(chē)輛與路邊單元構成的通信網(wǎng)絡(luò )。這套系統可以隨時(shí)向駕駛者報告路面流量和交通擁塞程度，前方惡劣天氣狀況，道路管制狀況和事故通報。

幾乎所有的汽車(chē)制造商都在研究所謂的vehicle-to-vehicle (V2V) 無(wú)線(xiàn)通信系統。這樣的通信系統采用DSRC(dedicated short-range communication，專(zhuān)用小范圍通信技術(shù))，可以在即將發(fā)生碰撞之前發(fā)出預警。相關(guān)的管理機構甚至已經(jīng)為此劃定了特定的無(wú)線(xiàn)電頻段，其技術(shù)標準規范代號為802.11p，工作在5.9GHz的頻段上。

DSRC的工作原理是這樣的：車(chē)輛頂部的GPS天線(xiàn)接收定位信息和車(chē)內100多個(gè)不同數據點(diǎn)的資料，包括行駛速度、制動(dòng)信息和轉向燈信號，由車(chē)載電腦系統把這些信息發(fā)送出去。在1/4英里范圍內，其他配備相同系統的車(chē)輛都可以接受到這些信息。為了保護車(chē)主的隱私權，這些信息不包含車(chē)輛的牌照號碼等識別信息和車(chē)主信息。車(chē)載電腦中的軟件一直不斷地接收和處理這些信息，計算出這個(gè)范圍內每輛車(chē)的位置和速度。

據說(shuō)，通用汽車(chē)公司已經(jīng)在其Cadillac STS sedans中對這套系統進(jìn)行了測試，其中采用了自己專(zhuān)有的危險評估算法(threat assessment algorithm)，可以收集和處理來(lái)自GPS、車(chē)內網(wǎng)絡(luò )和其他車(chē)輛的信息，以便發(fā)出碰撞預警并采取防護措施。

美國的一些州政府正在積極推動(dòng)一項計劃——在主要道路兩側安裝相應的設備，以便與道路中行駛的車(chē)輛進(jìn)行通信，例如可以發(fā)送安全信息給車(chē)內安全信息系統。應用這樣的系統，可以把交通信號燈的信號發(fā)送給車(chē)輛，讓駕駛者在目測距離之外就提早知道前面是紅燈還是綠燈，在天候不佳、視線(xiàn)不良的時(shí)候，這種系統就非常有效。如果某條道路因為大霧或者其他惡劣天氣而關(guān)閉，駕駛者在前方很遠的地方就可以獲知消息，甚至車(chē)內電腦就會(huì )自動(dòng)重新規劃更適當的路徑。

前面講了這么多誘人的新技術(shù)，相信它們不會(huì )同時(shí)進(jìn)入我們的生活，而是在不同的車(chē)輛中逐漸得到應用。而且，也會(huì )在個(gè)人隱私方面遇到一些阻力。

無(wú)論如何，引擎馬力已經(jīng)不再是一輛好車(chē)的唯一標志！安全性已經(jīng)變得越來(lái)越重要了。