[汽車之家 技術(shù)解讀] 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)如今已經(jīng)不算是一個新名詞了,該技術(shù)英文簡稱為V2X,也就是Vehicle to Everying的意思,通過車載系統(tǒng)與云端服務(wù)器的溝通從而實現(xiàn)車輛、路況等信息的采集、存儲和發(fā)送。V2X具有很廣闊的應(yīng)用前景,甚至是目前十分流行的自動駕駛功能一定程度上也會依托網(wǎng)聯(lián)技術(shù)實現(xiàn)運行安全。上汽集團在智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)研發(fā)方面也取得了一定的進展,并于近日在同濟大學的封閉測試道路上為我們展示了多項由該技術(shù)帶來的實際功能,接下來將為大家一一介紹。
● 究竟什么是智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)(V2X)?
智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)目前主要包括三種形式,分別為車輛與車輛通信(Vehicle to Vehicle,簡稱V2V)、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信(Vehicle to Infrastructure Communication,簡稱V2I)以及車輛與行人通信(Vehicle to Pedestrian,簡稱V2P),通過車、人、道路設(shè)施之間的信息交換和共享實現(xiàn)車輛具備在復雜環(huán)境中感知、智能決策、協(xié)同控制等功能。該技術(shù)的短期目標是為了提升道路安全,而長遠目標則是為其研發(fā)的自動駕駛功能起到“保駕護航”的作用。
上汽的V2X由上汽集團、中國移動和華為聯(lián)合開發(fā),三方已經(jīng)在2017年世界移動大會上簽署了合作框架協(xié)議,合作期間借助各自的技術(shù)和學術(shù)優(yōu)勢有著不同的分工。上汽集團主要負責在同濟大學嘉定校區(qū)內(nèi)建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測評基地、提供測試車輛以及車載定位系統(tǒng)、局域網(wǎng)設(shè)備等,用于V2X各種功能的測試和驗證,V2X系統(tǒng)的程序算法也由上汽負責;華為主要負責提供所需的車載通訊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備等;移動則負責V2X測評基地的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。此外,由上汽和阿里共同打造的“斑馬”還負責將V2X提醒功能嵌入到車載多媒體系統(tǒng)中。
● V2X功能的原理和應(yīng)用:
那么V2X功能是通過什么原理實現(xiàn)的呢?現(xiàn)階段實現(xiàn)該功能主要有兩種方式,一種是專用短程通信技術(shù)(DSRC),在特定小范圍區(qū)域內(nèi)(通常在十幾米范圍內(nèi))車輛與服務(wù)器進行雙向聯(lián)系,獲取所在區(qū)域內(nèi)其他車輛的位置、軌跡、速度等信息,從而實現(xiàn)對一定范圍內(nèi)高速運動下的移動目標進行識別和雙向通信。
另一種方式是C-V2X(Cellular V2X),即基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的V2X。據(jù)現(xiàn)場工程師透露,目前我國基于4G的LTE-V2X標準已經(jīng)制定完成,未來很可能通過4G網(wǎng)絡(luò)也可實現(xiàn)車用V2X功能。與DSRC技術(shù)相比,C-V2X覆蓋范圍更大,對提升V2X提醒效果有很大幫助。
據(jù)相關(guān)技術(shù)人士透露,上汽集團現(xiàn)在的目標是在2019年實現(xiàn)V2X技術(shù)能夠商業(yè)化且具備量產(chǎn)應(yīng)用的條件,如果一切順利,屆時上汽集團旗下的部分乘用車將首先搭載該系統(tǒng)。不過目前國家還未對V2X裝備進行強制立法,在不立法的前提下,上汽或?qū)⑹紫纫赃x配+后裝的方式提供給消費者。另外考慮到V2X功能在商用車領(lǐng)域也具有較為廣闊的前景,上汽集團待相關(guān)技術(shù)具備商用條件后,或?qū)⒖紤]也在商用車上搭載V2X技術(shù)。
V2X技術(shù)主要功能是作為對周圍環(huán)境和路況進行感知的設(shè)備,通俗來說是一種探測范圍比車載雷達和攝像頭更廣的傳感器,對于自動駕駛而言,V2X可以看作是對于車載主動安全配置的一種補充,上汽集團此前推出的名爵iGS自動駕駛概念車就搭載有V2X功能。另外在2017年上海世界移動大會上,上汽集團還展示的遠程操控系統(tǒng),這是一種通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的遠程操控功能,由于5G網(wǎng)絡(luò)空中接口通信時延一般在1毫秒內(nèi),駕駛者的操作信號和車輛周邊路況的高清視頻信號可在極短時間內(nèi)傳送到位,保證遠程操控車輛的可靠性。
● 其他汽車廠商在V2X方面的研究進展和成果:
V2X的研究很多廠商早就已經(jīng)開展了,此前編輯體驗了豐田(點擊了解豐田相關(guān)技術(shù)信息)和通用汽車(點擊了解通用網(wǎng)聯(lián)技術(shù)信息)在該項目上取得的成果.通用汽車在歐洲和美國地區(qū)建立了適用于網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的DSRC標準,其中美國地區(qū)還設(shè)立了V2X技術(shù)專用的通信頻道。裝備V2X設(shè)備的車輛可接收半徑300米以內(nèi)其他車輛或設(shè)備發(fā)出的信號,并實現(xiàn)兩者間的通信和相互定位。
豐田在日本創(chuàng)立了ITS Connect協(xié)調(diào)型安全技術(shù),其本質(zhì)也是一種V2X技術(shù),主要功能包括交叉路口盲區(qū)提醒、路口對向來車提醒、無延遲跟車等。中國品牌廠家中,長安(和通用汽車聯(lián)合開發(fā))也是較早開啟V2X研發(fā)的廠家之一,并且它與通用汽車和清華大學于2016年初共同成立了V2X應(yīng)用層標準工作組。
● V2X六項基本功能體驗:
V2X目前具有車與車、車與人、車與基礎(chǔ)設(shè)施三類共10個功能,我們今天體驗到的功能有6個,分別是近距告警、超車告警、前車透視、十字路口預警、交通燈預警以及行人橫穿預警。此外V2X還可實現(xiàn)的功能有故障車輛告警、緊急剎車預警、道路施工提醒、遠程遙控駕駛,還有更多其他功能還在開發(fā)中。
□ V2V(車與車之間通信):
近距告警
當系統(tǒng)判定自身車輛與同向行駛且處在前方車道上的其他車輛(處于停止狀態(tài)或車速遠遠小于自身車輛)存在追尾風險時,系統(tǒng)會對駕駛者進行預警,提醒駕駛者注意規(guī)避或減速。目前該功能其實通過車載雷達和攝像頭就能實現(xiàn),而且目前較為常見的毫米波雷達探測距離最高已可達200米。不過相比之下V2X系統(tǒng)探測范圍更大,基本可達到毫米波雷達探測范圍的5倍。此外基于雷達技術(shù)的近距告警功能只能提醒本車駕駛員,而不能把同樣的信息告知前車,但V2X可以!
超車告警
行駛過程中若探測到兩側(cè)后方盲區(qū)內(nèi)存在同向行駛的其他車輛同速行駛或超車,系統(tǒng)便會向駕駛員發(fā)出預警,提醒駕駛者暫時不可變道。相信有人會問,以上兩個功能通過車載雷達不就可以實現(xiàn)么?確實以上兩個功能與目前基于車載雷達的防碰撞預警和盲區(qū)監(jiān)測實現(xiàn)的功能基本相同,不同的是V2X的這兩個功能探測范圍更大(1000米),只是工作原理不同罷了。接下來介紹的功能就不是單靠現(xiàn)有雷達技術(shù)就能實現(xiàn)的了。
十字路口預警
進入十字路口前當車輛發(fā)現(xiàn)前方橫向道路側(cè)方也有車輛接近路口,并且判斷兩車可能會在路口發(fā)生碰撞時,車載系統(tǒng)會分別向兩車發(fā)送預警信息提醒駕駛者注意,從而避免雙車碰撞。該功能在狹窄且有盲區(qū)的路口使用能起到相當重要的作用。
前車透視
當后車視線受到前車遮擋時,后車可通過V2X系統(tǒng)調(diào)取前車的前置攝像頭,從而查看前方道路狀況。編輯覺得該功能是個相當實用的配置,尤其是遇到突發(fā)路況(路邊突然跑出行人或?qū)櫸铮⿻r,置身后方的車輛往往會由于視線受阻無法及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況。
當然利用雷達探測前兩車行駛情況的技術(shù)也是存在的,比如英菲尼迪就推出了名為“Safety Shield安全屏障系統(tǒng)”的配置,該系統(tǒng)其中一項功能就是能夠探測到駕駛者無法看到的前方第二輛車的形式情況,若前方第二臺車因突發(fā)情況而急剎車時,該系統(tǒng)也會通過圖像和聲音提醒駕駛者。不過相比之下由于V2X探測范圍更大,理論上駕駛者甚至可以提前約1000米發(fā)現(xiàn)道路前方的狀況,這是車載雷達系統(tǒng)無法達到的。
□ V2I(車與基礎(chǔ)設(shè)施通信):
交通燈預警/紅綠燈車速引導
當車輛接近帶倒計時功能的信號燈(同時必須安裝可發(fā)送信號燈數(shù)據(jù)信息的V2X信號發(fā)射器)路口時,車載系統(tǒng)會調(diào)取行駛數(shù)據(jù)(車速等)和信號燈數(shù)據(jù)(紅綠燈倒計時數(shù)據(jù)等)判斷車輛能否按照既定速度通過路口,若不能便計算需要以什么速度通過綠燈或等待紅燈轉(zhuǎn)綠。除了讓行駛更平順減少頻繁啟停外,對節(jié)油也能起到一定的作用,畢竟啟停少了也能減少燃油消耗。
□ V2P(車輛與行人之間的通信):
行人橫穿預警
當車載系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)道路前方有行人橫穿道路,且人與車存在碰撞危險時,車載系統(tǒng)即會向駕駛者發(fā)出告警。但需要注意的是,啟動車載告警系統(tǒng)的前提是行人需要和車輛一樣攜帶V2X相應(yīng)的設(shè)備,比如攜帶有此功能的手機或電子設(shè)備,若無此設(shè)備,車載V2X系統(tǒng)是不會發(fā)出警報的,這種情況下駕駛者的注意力和雷達反而更有用。
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『6項安全功能 體驗上汽V2X智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)』
● 文章總結(jié):
以上便是此次我們體驗到的幾個功能,除此之外前文提到的故障車輛告警、道路施工提醒、遠程遙控駕駛等還處在研發(fā)階段,暫時無法窺其詳細。與車載雷達等傳感器不同,V2X探測范圍更廣(上汽工程師稱最大傳輸距離可達1000米左右),有一定的越障能力(彌補視覺盲區(qū)),并且是一種主動獲取信息的手段,這與被動接受信息的車載雷達或其他傳感器有明顯不同。此前據(jù)其他廠商透露,若道路上所有車輛都配備V2X技術(shù)的話,道路上81%的輕微碰撞事故是可以避免的,而且交通通行效率可以提高30%。
當然V2X技術(shù)并不是萬能的,它依然只能作為提高道路安全的一種輔助手段,而且目前為止各廠家研發(fā)的V2X功能基本只起到提醒作用,并不會將通過其獲取的信息作為干預駕駛行為(諸如自動剎車等)的唯一條件,所以即使未來V2X技術(shù)商業(yè)化之后,若沒有其他更可靠的輔助系統(tǒng),駕駛者的判斷依舊是保證道路安全的前提。上汽集團稱到2019年實現(xiàn)V2X技術(shù)具備量產(chǎn)的條件,至于具體何時才能真正應(yīng)用到量產(chǎn)車型上,目前暫無時間表。(文/圖/攝 汽車之家 朱力神 劉宇堯)
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