联网轿车功用与安全性将大幅跃升。4G与专用短距通讯(DSRC)技能可让行进中的车辆,与移动设备、周围车辆、路旁边根底设备及云端体系彼此链接,完成各种智能使用,如车辆确诊、磕碰预警与事端通报,增进轿车驾驭安全,遂取得车厂扩展选用。
联网轿车(ConnectedCar)为近年各国讨论智能交通的抢手研讨主题之一,其开展意图是要打造出更安全、智能并统筹环保的交通运送工具。
在所有建造联网轿车的所需条件中,连接性(Connectivity)为其完成的重要要素之一。联网轿车可经过车与车(VehicletoVehicle)、车与路侧单元(VehicletoRoadsideUnit)如交通号志、车与智能型手机或其他设备的彼此交流链接,供给驾驭更多便当性功用,一起使轿车在行进的旅程中能添加安全性。
联网轿车的连接性使用,大致可分为以下三种:
车与车(V2V)的连接
经过车辆间彼此交流帮忙,以避免交通事端的产生,从而削减事端伤亡。
车与路侧(V2R)、根底建造(V2I)的连接
可供给车主实时性与区域性的路况信息,促进旅程快捷快速。
车与其他智能型设备/体系的链接
串连其他用户体系,供给实时不间断的服务,让搭车环境与旅程更为安全舒适。
现在装备车联网的新车数量逐步添加,但大都使用服务仅是与车厂的后台体系取得联络以寻求帮忙,或是在驾驭过程中供给导航和各种语音服务;但若涉及到更高层次,如与安全驾驭有关的使用功用则尚不多见。
数据显现,美国每年因交通事端造成约三万三千人逝世,两百三十万人受伤。2014年2月,美国国家公路交通安全办理局(National Highway Traffic Safety Administration,NHTSA)揭露表明,将主张美国总统欧巴马在2017年卸职前,立法规则车厂须在新的轻型车辆(Light Vehicle)上装备V2V通讯体系,以防备事端产生。
美国国家公路交通安全办理局也将宣布关于新体系开始的研讨报告,其估量,此项新法规若真实施行,将帮忙美国防备多半左右因非酒驾或车辆机件毛病所引起的事端。
WAVE/DSRC将成新车规范装备
有关车与车之间的交流,美国方案采纳轿车专用短间隔通讯(Dedicated Short Range Communications,DSRC)技能来完成。NHTSA尽管未清晰表明将选用何种DSRC通讯技能,但就美国从前的研讨开发与场域测验来看,其将选用的DSRC通讯技能应该是5.9GHz车用环境无线存取(WAVE)/DSRC,包括IEEE1609相关协议与IEEE802.11p的技能。
DSRC的有用通讯间隔为数百米,车辆经过DSRC以每秒十次的频率,向路上其他车辆发送方位、车速、方向等信息;当车辆接收到其他车辆所宣布的信号,在必要时(例如马路转角有其他车辆驶出,或前方车辆忽然紧迫煞车、改换车道)车内设备会以闪耀信号、语音提示或是座椅、方向盘轰动等方法提示驾驭人留意(图1)。
图1 车机经过DSRC,可供给驾驭人安全警示信息。
为此,通用轿车(GM)已为轿车座椅轰动技能申请了专利,福特(Ford)也研宣布方向盘轰动技能,以合作将或许强制设备的车辆互连通讯体系。
此外,若交通办理号志等公路设备选用DSRC通讯技能,相同也能与路上的车辆对话,奉告车辆驾驭人相关路况(如前方路途壅塞、施工、路面坑洞等信息),以便驾驭人提早改道或留意。
DSRC树立主动驾驭根底
美国密歇根交通局(MDOT)2011年在密执安州奥克兰郡做实车展现测验,在这次的实车展现测验中,有将近三千辆装有DSRC通讯设备的轿车、巴士、卡车与摩托车参加,以进行V2V、V2I通讯功效的测验。
测验首要连接车辆与路口交通暗号控制设备的路侧设备,经过DSRC通讯技能,路口红绿暗号志将信号相位和时序(SignalPhaseandTiming,SPaT)信息传输给车辆,车辆再根据差分全球卫星定位体系(DGPS)/全球导航卫星体系(GNSS)做精准定位,依其行车信息(车速、前进方向、中止线间隔)与环境信息(路段长度、路途速限),预算后供给车辆驾驭人行进速度主张,以到达行车安全与功率偏重之使用(图2)。
图2 经过DSRC播送SPaT信息示意图
2014年1月在美国举办的世界消费电子展(CES)上,福特、通用等轿车大厂纷繁展现出各自最先进的V2V交流技能。据相关研制人员表明,这套体系的功用远大于车用雷达、红外线传输感应等技能,并将成为未来主动驾驭轿车的根底;且待该技能进到商业化阶段,新车设备此体系仅须付出100多美元的额定本钱。
尽管DSRC受到了福特、通用、本田(Honda)、现代(Hyundai)、奔跑(Mercedes-Benz)、日产(Nissan)、丰田(Toyota)等很多轿车厂商支撑,但美国运送部(The United States Department of Transportation,USDOT)官员表明,新技能至少须10年才或许广泛使用;别的,此项技能虽可望削减交通事端产生,但也或许引起侵略个人隐私的争议。轿车主动化专家表明,经过DSRC体系,轿车厂商等相关组织将能了解车主一举一动,后续该技能在使用与法规制订上,仍值得调查。
除美国之外,欧洲国家及澳洲也着手研讨与测验DSRC通讯技能,并开发新的使用领域;以葡萄牙来说,其使用五百多辆轿车及路侧单元(Road Side Unit,RSU),建构出包括整个城市的轿车网状网络(Vehicle Mesh Network),并作为港口码头办理体系的数据传递之用。
结合长途服务车联网优化车辆办理
前述的DSRC联网轿车使用,首要经过合作式的行车安全警示及路况信息供给,到达削减事端的产生与伤亡;设备上须有支撑DSRC通讯功用的车机调配政府布建的路侧单元;此外,还要仰赖政府拟订法规来支撑。
因当时大都车辆没有装备有DSRC通讯功用的车机,政府亦未很多布建路侧单元,使各大车厂仅先着手于连接智能型手机、车机与3G/4G网络来供给自家的车联网服务,比方通用轿车的OnStar,及福斯轿车(Volkswagen)的Car-Net(图3)。
图3 福斯轿车供给的Car-Net服务
以福斯轿车为例,现在已在部分车种上装备Car-Net车联网服务,其服务大致可分为长途车辆存取(RemoteVehicleAccess)、安全看护(Safe&Secure)、家人监护(FamilyGuardian)、确诊保护(Diagnostics&Maintenance)等几类。
在「安全看护」方面,产生交通磕碰事端时,一旦车内的安全气囊充气弹出,车辆马上会主动联机到服务中心,由客服人员当即告诉相关救助单位前往救援;又当车辆毛病需要帮忙时,车主只须按下车内紧迫通话按钮,即可联机服务中心,取得恰当的帮忙;而当车辆失窃时,亦可经过服务中心得知车辆现在方位,并继续追寻车辆行径,尽速帮忙车主寻回爱车(图4)。
图4 安全看护使用示意图
若车主将车辆借予亲朋、家人使用时(比方爸爸妈妈将车借给子女),能够设定车辆速度警示(SpeedAlert)与边境规模警示(BoundaryAlert),继续追寻车辆的行为;当家人超速开车或超出边境规模,车辆会对车主宣布警示告诉,让车主联络开车的家人留意安全,以到达「家人监护」功用(图5)。
图5 家人监护服务示意图
有时车主泊车后却忘了将车钥匙带下车,因此无法敞开车门,此刻车主就能经过智能型手机敞开车门;又或是下车脱离后,却忘了车门、车灯是否关上,此刻车主在他处即可经过智能型手机来查看车辆的油量、车门、车灯、引擎盖、后走李箱等车况状况,亦可经过智能型手机查询最终停放的方位,乃至是控制喇叭、开闪光灯等「长途车辆存取」功用(图6)。
图6 手机可经过长途车辆存取服务查询车况。
在「确诊保护」服务方面,车主经过该体系得以查询修理保养厂方位,并在线预定保养修理时刻,亦可经过体系做车辆长途确诊,体系将以电子邮件定时传送确诊报告给车主,保证行车安全(图7)。
图7 长途确诊保护示意图
智能运送兼具安全与节能效益
归纳本文所述,先进国家与轿车大厂,关于智能运送体系的联网轿车与车联网服务,均竭尽全力地投入研制、测验与相关设备建置,期望经过科技来进步交通运送工具与行程的安全、舒适、快捷,并削减事端的产生与伤亡,进一步完成省油与节能减碳的环保概念。当时台湾在智能运送体系方面,仍有很大的生长空间。