汽車安全與導航的新方向

摘要： 本文介紹了衛(wèi)星服務、駕駛安全、車－車通信等應用與汽車安全與導航的新技術及其未來發(fā)展方向。

關鍵詞： 汽車安全系統(tǒng)；導航系統(tǒng)；V2V；DRSC

未來的汽車不僅僅關心節(jié)油問題，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題，而結論往往都歸結為，我們需要改進汽車導航和安全系統(tǒng)?？墒?，要解決好這個問題并不容易。例如，通用汽車的OnStar和BMW的Assist技術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通信網?，F(xiàn)實情況是，在稍微偏遠一點的地區(qū)，手機信號常常是沒有保障的。

幸好許多汽車制造商和各國政府部門都已經在著手研究一些更新的技術，以便在緊急情況下為我們提供更有效的幫助。這些新技術主要集中在新型導航系統(tǒng)、緊急制動傳感系統(tǒng)和車-車無線通信系統(tǒng)等方面。在所有這些技術之中，傳感器網絡(sensor network)將會扮演重要角色，其最大的意義在于防患于未然。例如及時向汽車和駕駛人發(fā)出惡劣天氣、道路管制和行車事故的預警，從而降低發(fā)生事故的可能性。

圖 汽車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間越來越長。所以，為汽車配備更便利的通信設施的意義也越來越重大，因為這將有助于我們與家人、同事及時取得聯(lián)系，也有助于我們及早發(fā)現(xiàn)危險。而且，車載通信設備還應該與我們常用的隨身通信設備整合起來，例如手機、PDA等。基于上述理由，許多專家都相信，車載通信系統(tǒng)很快就會進入一個非常高速的發(fā)展時期。

車載導航系統(tǒng)是目前最為成熟的汽車電子設備之一，也是對駕駛者直接幫助最大的設備，而且其價格也已經降低到大多數(shù)車主愿意購買的程度。許多人認為，車載導航只有在陌生的地區(qū)才有意義。事實并非如此，因為車載導航系統(tǒng)最大的意義在于動態(tài)導航，也就是根據當前路況，比如哪里堵車、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。如果是在偏遠地區(qū)，導航系統(tǒng)提高駕駛者安全感的作用就更大，而且因為普遍采用衛(wèi)星通信，不會擔心沒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(qū)，有關惡劣天氣或者到路狀況的信息就更有價值。

衛(wèi)星服務更上一層樓

近兩年，有些公司已經推出了以衛(wèi)星通信為基礎的汽車信息服務，例如XM Satellite Radio的NavTraffic就是這樣的服務，可以把各類交通相關信息呈現(xiàn)在車載導航系統(tǒng)的電子地圖上，每個月收取13美元的服務費。相關的設備已經首先應用在本田公司2005年推出的Acura RL汽車上。據悉很快將會裝備于日產汽車的Altima等車型。

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品，名字叫Weatherlink。這套系統(tǒng)類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提供更佳準確的信息。這種產品既可裝在汽車上，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，通過與德國大眾公司合作，Google推出的新一代導航系統(tǒng)可以呈現(xiàn)3D畫面的衛(wèi)星地圖，并且?guī)в杏|摸屏。由于這套系統(tǒng)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。

Google還將與芯片制造商Nvidia合作，根據衛(wèi)星拍照的影像數(shù)據，通過信息處理技術呈現(xiàn)出更佳逼真的地形地貌圖形，而且可以提供實時的交通、天氣信息和動態(tài)路徑規(guī)劃，以及豐富的個性化旅游觀光和餐飲娛樂信息。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，這樣的產品指日可待。

過去，Google就曾經與卡內基梅隆大學的軟件工程師合作，為卡特琳娜颶風之后的救援人員提供災害受損狀況的衛(wèi)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(shù)據與衛(wèi)星空拍照片整合起來，讓救援人員和當?shù)鼐用窀颖憬?、準確地了解災害情況。

未來駕駛安全性技術

大多數(shù)汽車制造商都是通過車載雷達和傳感器來提升安全性。例如，Volvo在汽車的兩側安裝探測雷達。如果在駕駛者眼睛實現(xiàn)之外的區(qū)域有障礙物，后視鏡旁邊的指示燈就會閃亮，提醒駕駛者注意。這就是所為的“盲點警告”。與此相類似，碰撞預警系統(tǒng)利用傳感器來探測前方車輛的行駛速度。如果前方車輛突然減速，預警系統(tǒng)就有可能自動觸發(fā)剎車制動系統(tǒng)。

Daimler Chrysler等汽車制造商則在研究電子穩(wěn)定系統(tǒng)。這套系統(tǒng)通過車內傳感器來探測車輪打滑狀況和路面障礙物，從而做出繞過障礙物的行車軌跡控制動作。例如，如果探測器發(fā)現(xiàn)車輪在雪地或者冰面上打滑，就會自動改變油門踏板的角度，幫助駕駛者采取最適當?shù)鸟{駛動作，操控車輛駛離打滑地段。

有專家預言，自動化的汽車應急系統(tǒng)也將普遍用于新一代車輛。車載雷達傳感器將會對前方路面進行掃描，探測障礙物的存在，就會駕駛者施加在剎車踏板上的壓力。如果已經發(fā)現(xiàn)障礙物，而駕駛者并沒有做出剎車動作，車輛將會自動做出剎車或者躲避動作。當然，在這方面目前除了技術問題，也存在法律責任問題——如果發(fā)生交通事故，應該是由駕駛者還是車輛來承擔責任？

Volvo還推出了更富有未來感的概念車，其中有一個可以安放PDA插槽。駕駛者可以把自己的目的地和醫(yī)療資料放在PDA里面。只要他的PDA插入Volvo概念車的PDA插槽之中，其中的資料就自動傳遞到車輛之內，車載導航系統(tǒng)便會做出路徑規(guī)劃。如果不幸發(fā)生交通意外，汽車就會自動向他的專屬醫(yī)護人員通報情況和事故地點。估計這種技術在5年內可以大量應用。

車-車通信技術

在未來7到10年內，我們有希望看到這樣一套無線通信系統(tǒng)——路上行駛的車輛與路邊單元構成的通信網絡。這套系統(tǒng)可以隨時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。

幾乎所有的汽車制造商都在研究所謂的vehicle-to-vehicle (V2V) 無線通信系統(tǒng)。這樣的通信系統(tǒng)采用DSRC(dedicated short-range communication，專用小范圍通信技術)，可以在即將發(fā)生碰撞之前發(fā)出預警。相關的管理機構甚至已經為此劃定了特定的無線電頻段，其技術標準規(guī)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：車輛頂部的GPS天線接收定位信息和車內100多個不同數(shù)據點的資料，包括行駛速度、制動信息和轉向燈信號，由車載電腦系統(tǒng)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(tǒng)的車輛都可以接受到這些信息。為了保護車主的隱私權，這些信息不包含車輛的牌照號碼等識別信息和車主信息。車載電腦中的軟件一直不斷地接收和處理這些信息，計算出這個范圍內每輛車的位置和速度。

據說，通用汽車公司已經在其Cadillac STS sedans中對這套系統(tǒng)進行了測試，其中采用了自己專有的危險評估算法(threat assessment algorithm)，可以收集和處理來自GPS、車內網絡和其他車輛的信息，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輛進行通信，例如可以發(fā)送安全信息給車內安全信息系統(tǒng)。應用這樣的系統(tǒng)，可以把交通信號燈的信號發(fā)送給車輛，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、視線不良的時候，這種系統(tǒng)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閉，駕駛者在前方很遠的地方就可以獲知消息，甚至車內電腦就會自動重新規(guī)劃更適當?shù)穆窂健?br />
前面講了這么多誘人的新技術，相信它們不會同時進入我們的生活，而是在不同的車輛中逐漸得到應用。而且，也會在個人隱私方面遇到一些阻力。

無論如何，引擎馬力已經不再是一輛好車的唯一標志！安全性已經變得越來越重要了。