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解码自动驾驶的根底――轿车专用短距离通讯(DSRC)

近年各国探讨智能交通的热门研究主题之一是联网汽车(Connected Car),其发展目的是要打造出更安全、智能并兼顾环保的交通运输工具。在所有建设联网汽车

近年各国讨论智能交通的抢手研讨主题之一是联网轿车(Connected Car),其开展意图是要打造出更安全、智能并统筹环保的交通运输工具。

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(Vehicleto Vehicle)、车与路侧单元(Vehicle to Roadside Unit)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:

1、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。

2、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。

3、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系以寻求帮忙,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。

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操控设备的路侧设备,经过DSRC通讯技能,路口红绿暗号志将信号相位和时序(Signal Phaseand Timing,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,以达到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,但美国运输部(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,达到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,及大众轿车(Volkswagen)的Car-Net(图3)。

图3 大众轿车供给的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(Remote Vehicle Access)、安全看护(Safe Secure)、家人监护(Family Guardian)、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)。

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