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智慧车载系统的技术演进

2018-02-02 23:39:07·  来源:汽车百科
智慧车载系统是由旧有的车载资通讯系统结合车联网(Connected Car)技术所演进而来,过去车载资通讯系统从原先仅仅单纯提供CD播放及车辆状态,一直到近年来因3G/4G/5G网络技术的蓬勃发展,已进入智慧联网的时代,朝着M2M(Machine to Mac
智慧车载系统是由旧有的车载资通讯系统结合车联网(Connected Car)技术所演进而来,过去车载资通讯系统从原先仅仅单纯提供CD播放及车辆状态,一直到近年来因3G/4G/5G网络技术的蓬勃发展,已进入智慧联网的时代,朝着M2M(Machine to Machine)的方向前进。智慧车载系统随时有着庞大运算量,需有高规格的软硬件才能得以实现,透过所谓微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems, MEMS),使得关键零件可以做得越来越微小,而运算效能直线上升(现今人手一支的智能手机已超越1969年阿波罗11号登月时的运算量),让智慧车载系统得以整合原本各自独立的影音系统、导航系统、行车纪录及主/被动行车安全系统等,发展至此应用功能越来越多元化。


 特斯拉Roadster 2.5自2010年7月起内装标配智慧车载系统

起源

欧盟及美国平均每年因车祸死亡的人数达4万1千人,因此各国纷纷投入资源研究,英国由研究数据得知Telematics能有效提升行车安全,更进一步预防事故发生,大大降低由人为疏失所造成的行车事故。

行驶中的车辆透过:“前方碰撞预警系统(FCWS)”达到保持车距的目的,能减少80%因超速引发的事故;“协同式车间碰撞警示系统”减低都会行车中的38%及高速公路的75%后端碰撞事故;“车道偏离警示系统(LDWS)”则可以避免16%~20%因为偏离车道所导致的交通事故。

综合以上车载系统之优势,终于在2011年时欧盟通过一项决议,自2013年11月1日起,在欧盟的新款汽车必须安装“预先紧急刹车系统”,2015年11月1日起则欧盟境内的所有车辆必须要安装。

应用
其发展的方向为智能车载资通讯电子系统,车辆自动/辅助驾驶系统、驾驶人瞌睡警示、防撞预警、车载自我诊断系统(On Board Diagnostics, OBD)、胎压检测装置(TPMS)、车道偏离警示系统(LWDS)、前方碰撞预警系统(FCWS)及后方碰撞预警系统等智慧车(Smart Car)相关应用。

系统演进

第一代 Telematics V2Z(Vehicle to Zero)来自于1990年,是独立运作之车内封闭系统,称之为Infotaiment,主要提供广播以及影音播放,通常被认为不具备无线通讯功能,或极为有限的通讯能力。

第二代 Telematics V2I(Vehicle to ISP/TSP)于1997年诞生,透过手机向驾驶传递应用服务,利用手机3G/3.5G之通讯模组,以GPS(Global Positioning System)为基础提供驾驶行车安全及vehicle centric support应用服务。

第三代Telematics V2X(Vehicle to X, V2X),演变成车与外部的连结,透过使用车用环境无线存取技术(WAVE)/专用短距通讯(DSRC)已备受重视,延伸出车与车(V2V)、车与设施(V2I)、车与人(V2P),同时提升了行车安全、效能与残障辅助(Handicap Assistance),可运用无线宽频多样性应用服务。

延伸应用

虚拟红绿灯Virtual Traffic Lights

由于智慧车的联网时代来临,卡内基美隆大学的电脑学家Dr. Ozan Tonguz研发出一套新系统,该系统是以显示在挡风玻璃或仪表板上的“虚拟红绿灯”(VTL)取代传统式红绿灯,虚拟红绿灯计划是运用车上的感应器,协调车辆彼此的位置和通过路口时的顺序,使车与车之间彼此能够沟通,这利用到的是车联网的概念,同时也必须能够辨识行人或脚踏车骑士来转换号志,而需克服的困难在于提高系统的信赖度及准确度。研究人员表示,VTL将能够达到节能减碳、减少事故、并缩短通勤时间的成果,初步模拟结果显示,这套系统可望提高平均车流量达60%。

其原理是以一辆车作为虚拟灯号之发射台,这辆车在抵达十字路口时,因虚拟红灯状态下而停车,同时将虚拟红灯之讯息传送给接近路口的车辆,故驾驶人在抵达路口前能够提早得知该路口之灯号,也因此驾驶人有机会提早转向其他路线,选择更顺畅的道路,达到分散车流的目的。开发人员表示,这项计划的目的是改善交通壅塞、带来经济与环保双赢的局面,并提高道路安全,是可以被期待的全新技术。开发团队已在葡萄牙波尔图(Porto)部署原型系统,让450辆挡风玻璃配备VTL的计程车上路做为第一波测试。


 两车迎头相撞的交通意外