[汽車(chē)之家 技術(shù)解讀] 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)如今已經(jīng)不算是一個(gè)新名詞了,該技術(shù)英文簡(jiǎn)稱為V2X,也就是Vehicle to Everying的意思,通過(guò)車(chē)載系統(tǒng)與云端服務(wù)器的溝通從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛、路況等信息的采集、存儲(chǔ)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(dòng)駕駛功能一定程度上也會(huì)依托網(wǎng)聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全。上汽集團(tuán)在智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)研發(fā)方面也取得了一定的進(jìn)展,并于近日在同濟(jì)大學(xué)的封閉測(cè)試道路上為我們展示了多項(xiàng)由該技術(shù)帶來(lái)的實(shí)際功能,接下來(lái)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(chē)輛與車(chē)輛通信(Vehicle to Vehicle,簡(jiǎn)稱V2V)、車(chē)輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信(Vehicle to Infrastructure Communication,簡(jiǎn)稱V2I)以及車(chē)輛與行人通信(Vehicle to Pedestrian,簡(jiǎn)稱V2P),通過(guò)車(chē)、人、道路設(shè)施之間的信息交換和共享實(shí)現(xiàn)車(chē)輛具備在復(fù)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(biāo)是為了提升道路安全,而長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)則是為其研發(fā)的自動(dòng)駕駛功能起到“保駕護(hù)航”的作用。
上汽的V2X由上汽集團(tuán)、中國(guó)移動(dòng)和華為聯(lián)合開(kāi)發(fā),三方已經(jīng)在2017年世界移動(dòng)大會(huì)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(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)有著不同的分工。上汽集團(tuán)主要負(fù)責(zé)在同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)內(nèi)建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)評(píng)基地、提供測(cè)試車(chē)輛以及車(chē)載定位系統(tǒng)、局域網(wǎng)設(shè)備等,用于V2X各種功能的測(cè)試和驗(yàn)證,V2X系統(tǒng)的程序算法也由上汽負(fù)責(zé);華為主要負(fù)責(zé)提供所需的車(chē)載通訊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備等;移動(dòng)則負(fù)責(zé)V2X測(cè)評(píng)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(fù)責(zé)將V2X提醒功能嵌入到車(chē)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(guò)什么原理實(shí)現(xiàn)的呢?現(xiàn)階段實(shí)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(chē)輛與服務(wù)器進(jìn)行雙向聯(lián)系,獲取所在區(qū)域內(nèi)其他車(chē)輛的位置、軌跡、速度等信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)一定范圍內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)下的移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)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(chǎng)工程師透露,目前我國(guó)基于4G的LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定完成,未來(lái)很可能通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)也可實(shí)現(xiàn)車(chē)用V2X功能。與DSRC技術(shù)相比,C-V2X覆蓋范圍更大,對(duì)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(tuán)現(xiàn)在的目標(biāo)是在2019年實(shí)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(shí)上汽集團(tuán)旗下的部分乘用車(chē)將首先搭載該系統(tǒng)。不過(guò)目前國(guó)家還未對(duì)V2X裝備進(jìn)行強(qiáng)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(fèi)者。另外考慮到V2X功能在商用車(chē)領(lǐng)域也具有較為廣闊的前景,上汽集團(tuán)待相關(guān)技術(shù)具備商用條件后,或?qū)⒖紤]也在商用車(chē)上搭載V2X技術(shù)。
V2X技術(shù)主要功能是作為對(duì)周?chē)h(huán)境和路況進(jìn)行感知的設(shè)備,通俗來(lái)說(shuō)是一種探測(cè)范圍比車(chē)載雷達(dá)和攝像頭更廣的傳感器,對(duì)于自動(dòng)駕駛而言,V2X可以看作是對(duì)于車(chē)載主動(dòng)安全配置的一種補(bǔ)充,上汽集團(tuán)此前推出的名爵iGS自動(dòng)駕駛概念車(chē)就搭載有V2X功能。另外在2017年上海世界移動(dòng)大會(huì)上,上汽集團(tuán)還展示的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng),這是一種通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程操控功能,由于5G網(wǎng)絡(luò)空中接口通信時(shí)延一般在1毫秒內(nèi),駕駛者的操作信號(hào)和車(chē)輛周邊路況的高清視頻信號(hào)可在極短時(shí)間內(nèi)傳送到位,保證遠(yuǎn)程操控車(chē)輛的可靠性。
● 其他汽車(chē)廠商在V2X方面的研究進(jìn)展和成果:
V2X的研究很多廠商早就已經(jīng)開(kāi)展了,此前編輯體驗(yàn)了豐田(點(diǎn)擊了解豐田相關(guān)技術(shù)信息)和通用汽車(chē)(點(diǎn)擊了解通用網(wǎng)聯(lián)技術(shù)信息)在該項(xiàng)目上取得的成果.通用汽車(chē)在歐洲和美國(guó)地區(qū)建立了適用于網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)的DSRC標(biāo)準(zhǔn),其中美國(guó)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(chē)輛可接收半徑300米以內(nèi)其他車(chē)輛或設(shè)備發(fā)出的信號(hào),并實(shí)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(duì)向來(lái)車(chē)提醒、無(wú)延遲跟車(chē)等。中國(guó)品牌廠家中,長(zhǎng)安(和通用汽車(chē)聯(lián)合開(kāi)發(fā))也是較早開(kāi)啟V2X研發(fā)的廠家之一,并且它與通用汽車(chē)和清華大學(xué)于2016年初共同成立了V2X應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)工作組。
● V2X六項(xiàng)基本功能體驗(yàn):
V2X目前具有車(chē)與車(chē)、車(chē)與人、車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施三類共10個(gè)功能,我們今天體驗(yàn)到的功能有6個(gè),分別是近距告警、超車(chē)告警、前車(chē)透視、十字路口預(yù)警、交通燈預(yù)警以及行人橫穿預(yù)警。此外V2X還可實(shí)現(xiàn)的功能有故障車(chē)輛告警、緊急剎車(chē)預(yù)警、道路施工提醒、遠(yuǎn)程遙控駕駛,還有更多其他功能還在開(kāi)發(fā)中。
□ V2V(車(chē)與車(chē)之間通信):
近距告警
當(dāng)系統(tǒng)判定自身車(chē)輛與同向行駛且處在前方車(chē)道上的其他車(chē)輛(處于停止?fàn)顟B(tài)或車(chē)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自身車(chē)輛)存在追尾風(fēng)險(xiǎn)時(shí),系統(tǒng)會(huì)對(duì)駕駛者進(jìn)行預(yù)警,提醒駕駛者注意規(guī)避或減速。目前該功能其實(shí)通過(guò)車(chē)載雷達(dá)和攝像頭就能實(shí)現(xiàn),而且目前較為常見(jiàn)的毫米波雷達(dá)探測(cè)距離最高已可達(dá)200米。不過(guò)相比之下V2X系統(tǒng)探測(cè)范圍更大,基本可達(dá)到毫米波雷達(dá)探測(cè)范圍的5倍。此外基于雷達(dá)技術(shù)的近距告警功能只能提醒本車(chē)駕駛員,而不能把同樣的信息告知前車(chē),但V2X可以!
超車(chē)告警
行駛過(guò)程中若探測(cè)到兩側(cè)后方盲區(qū)內(nèi)存在同向行駛的其他車(chē)輛同速行駛或超車(chē),系統(tǒng)便會(huì)向駕駛員發(fā)出預(yù)警,提醒駕駛者暫時(shí)不可變道。相信有人會(huì)問(wèn),以上兩個(gè)功能通過(guò)車(chē)載雷達(dá)不就可以實(shí)現(xiàn)么?確實(shí)以上兩個(gè)功能與目前基于車(chē)載雷達(dá)的防碰撞預(yù)警和盲區(qū)監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)的功能基本相同,不同的是V2X的這兩個(gè)功能探測(cè)范圍更大(1000米),只是工作原理不同罷了。接下來(lái)介紹的功能就不是單靠現(xiàn)有雷達(dá)技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)的了。
十字路口預(yù)警
進(jìn)入十字路口前當(dāng)車(chē)輛發(fā)現(xiàn)前方橫向道路側(cè)方也有車(chē)輛接近路口,并且判斷兩車(chē)可能會(huì)在路口發(fā)生碰撞時(shí),車(chē)載系統(tǒng)會(huì)分別向兩車(chē)發(fā)送預(yù)警信息提醒駕駛者注意,從而避免雙車(chē)碰撞。該功能在狹窄且有盲區(qū)的路口使用能起到相當(dāng)重要的作用。
前車(chē)透視
當(dāng)后車(chē)視線受到前車(chē)遮擋時(shí),后車(chē)可通過(guò)V2X系統(tǒng)調(diào)取前車(chē)的前置攝像頭,從而查看前方道路狀況。編輯覺(jué)得該功能是個(gè)相當(dāng)實(shí)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(shí),置身后方的車(chē)輛往往會(huì)由于視線受阻無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況。
當(dāng)然利用雷達(dá)探測(cè)前兩車(chē)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(xiàng)功能就是能夠探測(cè)到駕駛者無(wú)法看到的前方第二輛車(chē)的形式情況,若前方第二臺(tái)車(chē)因突發(fā)情況而急剎車(chē)時(shí),該系統(tǒng)也會(huì)通過(guò)圖像和聲音提醒駕駛者。不過(guò)相比之下由于V2X探測(cè)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(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到的。
□ V2I(車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施通信):
交通燈預(yù)警/紅綠燈車(chē)速引導(dǎo)
當(dāng)車(chē)輛接近帶倒計(jì)時(shí)功能的信號(hào)燈(同時(shí)必須安裝可發(fā)送信號(hào)燈數(shù)據(jù)信息的V2X信號(hào)發(fā)射器)路口時(shí),車(chē)載系統(tǒng)會(huì)調(diào)取行駛數(shù)據(jù)(車(chē)速等)和信號(hào)燈數(shù)據(jù)(紅綠燈倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)等)判斷車(chē)輛能否按照既定速度通過(guò)路口,若不能便計(jì)算需要以什么速度通過(guò)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(duì)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(chē)輛與行人之間的通信):
行人橫穿預(yù)警
當(dāng)車(chē)載系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)道路前方有行人橫穿道路,且人與車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)時(shí),車(chē)載系統(tǒng)即會(huì)向駕駛者發(fā)出告警。但需要注意的是,啟動(dòng)車(chē)載告警系統(tǒng)的前提是行人需要和車(chē)輛一樣攜帶V2X相應(yīng)的設(shè)備,比如攜帶有此功能的手機(jī)或電子設(shè)備,若無(wú)此設(shè)備,車(chē)載V2X系統(tǒng)是不會(huì)發(fā)出警報(bào)的,這種情況下駕駛者的注意力和雷達(dá)反而更有用。
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『6項(xiàng)安全功能 體驗(yàn)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(yàn)到的幾個(gè)功能,除此之外前文提到的故障車(chē)輛告警、道路施工提醒、遠(yuǎn)程遙控駕駛等還處在研發(fā)階段,暫時(shí)無(wú)法窺其詳細(xì)。與車(chē)載雷達(dá)等傳感器不同,V2X探測(cè)范圍更廣(上汽工程師稱最大傳輸距離可達(dá)1000米左右),有一定的越障能力(彌補(bǔ)視覺(jué)盲區(qū)),并且是一種主動(dòng)獲取信息的手段,這與被動(dòng)接受信息的車(chē)載雷達(dá)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(chē)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(dāng)然V2X技術(shù)并不是萬(wàn)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(huì)將通過(guò)其獲取的信息作為干預(yù)駕駛行為(諸如自動(dòng)剎車(chē)等)的唯一條件,所以即使未來(lái)V2X技術(shù)商業(yè)化之后,若沒(méi)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(tuán)稱到2019年實(shí)現(xiàn)V2X技術(shù)具備量產(chǎn)的條件,至于具體何時(shí)才能真正應(yīng)用到量產(chǎn)車(chē)型上,目前暫無(wú)時(shí)間表。(文/圖/攝 汽車(chē)之家 朱力神 劉宇堯)
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