摘要： 智能交通体系(ITS)树立在网络化的信息通讯技能的根底之上，以完成交通管理的最佳化和路途的有用运用为手法，进步行车的安全性、舒适性以及路途的运送功率。本文介绍先进无线通讯技能在推进智能交通展开中所发挥的效果，以及我国轿车电子职业所面对的全新展开时机。
要害词： 智能交通体系；ITS；毫米波雷达；ASV
智能交通体系(ITS)树立在网络化的信息通讯技能的根底之上，以完成交通管理的最佳化和路途的有用运用为手法，进步行车的安全性、舒适性以及路途的运送功率。据报道，日本在先进安全主动车(Advanced Safety Vehicle, ASV)概念中，把ITS所需求的重要驾驭支撑体系概括为包含如下方面：
*避免磕碰前方障碍物的支撑体系；
*避免进入弯道风险速度支撑体系；
*制动并用式车间间隔定速操控ACC(全速度域操控)体系；
*避免越出车线支撑体系；
*坚持车线支撑设备；
*避免磕碰车辆周围死角障碍物体系；
*灯火随动体系(A FS)；
*被磕碰预知损伤下降体系；
*行人损伤下降及安全气囊体系；
*睡意警报设备；
*一切座位安全带运用劝说设备；
*后侧方和侧方信息供给设备；
*紧急制动信息供给设备；
*夜间前方行人信息供给体系；
构建上述体系需求用于路途环境和车辆状况检测的各种传感器以及用于信息供给、报警及操作支撑的各种操控设备。此外，与ASV路途交通和通讯信息体系配套的车载信息通讯体系(Telematics)要满意两方面的通讯需求：1. 与路途信息的和谐；2. 与通讯体系的和谐。因而，以轿车为中心的信息通讯技能、先进的驾驭操控体系和环境辨认体系是轿车电子展开的下一波热门，其间，核心技能之一便是先进的无线通讯技能。
本文企图向我国轿车电子、半导体和通讯职业的技能人员概要介绍先进的车载无线通讯技能在推进智能交通体系的展开中所发挥的效果，然后为我国轿车电子工业的技能晋级供给参阅。
车载无线网关供给一致的
信息通讯渠道
现在，抢先的轿车制造商现已开端研制针对驾驭员的信息服务体系和信息通讯体系。例如克莱斯勒集团和Hughes Telematics公司宣告将供给调集了信息文娱、安全和长途确诊功用的车载信息通讯体系(Telematics)。福特公司将供给装备蓝牙和微软操作体系的轿车。Autonet Mobile公司也计划推出可以为车辆供给互联网接入服务的技能。
树立这些体系有望为制造商、零售商、顾客、导航服务供给商以及内容原创公司带来新的附加价值。例如，根据陆地和卫星的技能将为安全、保密、信息文娱、长途确诊、保护告诉和多播供给信息通讯服务，终究有可能使长途晋级车载体系成为可能。如图1所示，下一代智能交通体系将树立在先进的移动通讯、卫星通讯和互联网的根底之上。
图1 根据互联网的智能交通体系需求树立完善的车载信息通讯体系
图片来历：Hitachi公司
从上图清楚明了，无线通讯技能将在智能交通体系中扮演重要的人物。瑞萨科技的专家指出(图2)，为了满意根据无线的信息通讯体系的需求，轿车中有望呈现一个智能交通电子操控单元(ITS ECU)，由它经过WLAN和专用短程通讯(DSRC, Dedicated Short Range Communication)完成车与车之间、车与路之间的通讯。可以幻想，3G无线通讯有着宽广的运用远景，本文在此不赘述。
图2 以轿车为中心的无线通讯技能
图片来历：瑞萨科技
值得注意的是DSRC技能的展开意向。世界上，DSRC规范化体系分为欧、美、日三大阵营所制定。欧洲选用的是CEN／TC278规范、日本选用的是ISO／TC204规范，它们都挑选5.8GHz作为DSRC通讯频率；美国正逐渐地将运用于智能交通范畴内的主动车辆辨认的频率转向5.8GHz～5.9GHz体系，FCC（美国联邦通讯委员会）也正式将5.9GHz频段同意用于专用短程通讯。我国现在选用的是源于ISO／TC204世界规范化安排智能运送体系技能委员会(国内编号为SAC／TC268)的5.795-5.815GHz ISM频段。现在，2.45GHz体系运用相对较少，没有构成干流。
传统上，DSRC是ITS智能交通体系范畴中专门用于机动车辆在高速公路等收费点完成不泊车主动收费EFC(Electronic Fee Collection)的技能，也便是长间隔RFID射频辨认(又称电子标签E-tag)。DSRC规范首要触及两类设备：路旁边设备RSU(Road-Side Unit)和车载设备OBU(On-Board Unit)。正是经过路旁边设备RSU与车载设备OBU之间树立通讯，使得装有OBU的机动车辆在中速(50~60Km／h)情况下经过部置有RSU天线的门架时，完成车辆与路旁边设备RSU的数据交换。
世界上，松下电器在CEATEC JAPAN 2006上展出了支撑5.8GHz频段DSRC的新一代ITS车载设备，这种通讯体系将过去一向用于EFC的DSRC运用规模扩展到了其他服务和安全行进辅佐范畴，例如，接纳交通拥堵信息等等。该产品估计将在2007年度投入有用。
此外，推出DSRC芯片计划的还有冲电气工业、东光和TransCore公司。以TransCore公司研制出的Modem为例，它除了具有专用短间隔通讯功用之外，还可以完成长间隔GPS和卫星通讯的功用。据报道，该Modem的GPS精确度可达1米，并供给与轿车之间的多路通讯通道，可以给车辆供给安全服务，且具有主动预警功用，并不受地域约束。该项技能将使轿车OEM厂商可以开宣布完好的防备安全体系，具有火灾主动报警以及避免相撞的功用。
运用DSRC技能避免轿车之间的相撞事端是一项顶级的技能研讨方针。业界以为，DSRC根底设施网络的建造是一个适当绵长的进程，这为我国半导体职业开发具有WiMAX、DSRC、GPS乃至蜂窝电话通讯功用的一致无线网关，促进智能交通体系的展开供给的重要时机。可以预见的是，未来的轿车将成为一个随时随地由无线网络连接的移动通讯渠道。
运用毫米波雷达和图画传感器构建智能驾驭操控体系
据日本Hitachi公司的研讨显现，日本和西方国家正在尽力开发更为先进的安全技能，其方针是把每年的交通事端和灾祸下降30%~50%，为此，要开发一种新式的驾驭操控体系，这种的体系的首要功用包含：
*自适应巡航体系(ACC)；
*防备撞刹车体系(Precrash Safety System)；
*中止和行进(Stop-And-Go)操控体系；
*车道坚持体系(LKS)；
为了完成上述功用，需求选用一系列根据毫米波雷达的环境辨认传感器、图画处理摄像机以及新式的刹车、方向盘和其它子体系。其间的要害无线电技能便是毫米波雷达传感器。
图3 环境辨认技能在轿车中的运用
图片来历：Hitachi公司
现在，世界轿车半导体厂家在毫米波雷达器材上现已取得了一系列打破。例如，飞思卡尔半导体现已展现了运用硅锗(SiGe)技能的面向77GHz频带毫米波雷达的射频(RF)芯片。该芯片首要面向在部分轿车上装备的车与车之间的间隔操控体系及防备撞安全体系等的车间隔检测用处。与此同时，飞思卡尔还开发将射频芯片与接口IC、微操控器一同封装的毫米波雷达模块，以及旨在使该模块完成小型化的小型天线。因为通用毫米波雷达将来会成为必不可少的装备，据称，该公司往后还将对毫米波雷达的一切技能进行不断开发。
此外，新日本无线公司成功开发了运用76GHz频带的面向车载毫米波雷达的VCO。在AlN底板上构成根据微带线的电路后，经过外表封装耿氏二极管及变容二极管构成VCO。日本村田公司也推出了选用介质振动器、振动频率为38GHz的VCO。京瓷不久前也推出了两款用于60GHz频段无线通讯和76GHz频段车载雷达等毫米波频段的陶瓷天线。
在实际运用的进程中，雷达体系与偏航速率传感器选用一体化规划，装备于车前隔栅后方。成功的事例包含：德尔福最大检测视点为15度的新式巡航操控体系毫米波雷达；雷克萨斯LS460车型运用毫米波雷达和摄像机完成车辆前方障碍物辨认功用和后方车辆辨认功用；日野为Profia车型添加的标配追尾减轻制动体系，它运用毫米波雷达判别出追尾风险后，宣布警报音并起动制动器，经过追尾减轻制动体系中的“防备撞安全体系 ”来避免磕碰。
因为毫米波雷达发生的电波可以穿透人体，然后给健康形成不良影响，因而毫米波雷达在可以检测的障碍物方面存在局限性，比方不能将行人作为障物来检测等，只能借助于摄像技能。在这方面，NEC抢占日本商场半壁河山的“防备撞安全”体系商场，该公司运用车载图画辨认并行处理器，经过选用结合毫米波雷达及摄像头号多个传感器的信息进行归纳处理的方法，检测包含前方车辆及行人在内的立体物体的间隔和速度，向驾驭员宣布警报，然后减轻抵触形成的损伤。因而，代表了环境辨认技能的展开方向之一。图3为根据毫米波雷达和图画传感器的环境辨认技能在轿车中的运用的示意图。
结语
跟着智能交通体系的展开以及驾驭员对信息通讯需求的添加，对路-车之间、车-车之间无线通讯技能的需求日积月累。
比较而言，传统的车载无线电设备—收音机、GPS、遥控无钥进入、TPMS和GSM/GPRS设备等,都是相对独立的无线电设备。在智能交通体系中，把无线通讯技能、车载轿车核算渠道、信息显现体系以及驾驭操控体系有机地结合起来，构成一致的ITS ECU或车载信息通讯体系(Telematics)渠道，将对无线电通讯技能提出更高的要求，规划进程中面对的最大应战在于如何将不同规范和频点的无线电通讯设备集成为一体。在此，软件无线电技能将有着无限的运用空间。
因为智能交通体系的建造牵涉面广，因而，需求轿车制造商与轿车电子、半导体、通讯、软件规划及内容供给等职业展开广泛的跨职业协作。此外，国家的工业政策支撑以及相关规范的引导也是至关重要的。
参阅文献：
1. ‘Trends in Drive Control Systems and Hitachi Group Initiatives,’ Hitachi.
2. ‘瑞莎轿车电子技能的运用和展开’，2006轿车电子深圳技能论坛峰会讲演文集
3. 易汉文，‘美国智能交通10 年展开规划’
4. 我国电子报, www.cena.com.cn
5. www.hitachi.com.cn
6. 吕京建，‘轿车核算渠道新技能总述’, 电子产品世界 www.eepw.com.cn/othermeeting/2006em/轿车核算渠道新技能总述-吕京建.pdf
7. ‘城市交通智能化想象： 归纳性公共移动信息服务体系’,电子产品世界 www.eepw.com.cn /Bookmark/zhai.aspx?bookmarkid=187
8. 邹治永, ‘智能驱动和操控技能为轿车行进安全带来革命性改变’, 电子产品世界, 2006年10月上半月, 第114页
