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如何拯救犯错的自动驾驶 V2V技术是出路

时间:2016-08-18 08:24来源:作者: 点击:
什么是车间通信技术简单来说我们可以把车间通信技术,而不需要通过亮起的刹车灯或是迅速缩短的车间距离才判断出前车正在刹车,而不需要通过亮起的刹车灯或是迅速缩短的车间距离才
  

  [爱卡汽车 科技 原创]

  要说最近几年汽车圈哪项技术最火,那无疑就是自动驾驶啦。既有认为自动驾驶加汽车分时租赁的组合能颠覆我们以往用车理念的乐观派,也有像特斯拉这种已经在商业化产品中推广自动驾驶技术的实干家,还有谷歌这种还没有进行商业化推广,就已经积累了150万英里(约241万公里)自动驾驶里程的科研派。不管是汽车厂商还是科研机构大家都在向着同一个目标努力,就是早日实现自动驾驶。

  但是自动驾驶的发展显然没有期待中的顺利,发生的几起自动驾驶事故都被媒体拿来大肆炒作。先是今年3月份谷歌自动驾驶车低速撞上了一辆正在行驶的大巴,这起事故虽然没有造成任何人员伤亡,但确是谷歌汽车由于自动驾驶引发的第一起交通事故。无独有偶,在随后的5月份特斯拉的一位车主在使用Autopilot功能时与一辆大型厢式货车发生事故,车主在事故中不幸丧生。这两起事故一起发生在繁华的街区、一起发生在高速公路上,看似没有任何联系但如果发生事故的车辆装有车间通信技术(Vehicle-to-Vehicle),这两起事故将被轻松避免。

什么是车间通信技术

  简单来说我们可以把车间通信技术(以下简称V2V)理解成车辆能时时的与附近车辆用自己的方式“聊天”,只不过聊的内容都是与行驶有关的。比如排在前面的车在开始刹车的同时,后车就已经知道了前车正在刹车。而不需要通过亮起的刹车灯或是迅速缩短的车间距离才判断出前车正在刹车。我们不妨设想一下未来自动驾驶与V2V技术普及以后,在路口红灯变为绿灯的一刹那所有车辆都能以同样的加速度一起向前行驶,道路的使用效率会比现在提升一大截。

简单的理解,车间通信技术就是以某种手段实现汽车之间自己就能相互“聊天”,而最终的目的是增加行驶的安全性。

比如排在前面的车在开始刹车的同时,后车就已经知道了前车正在刹车。而不需要通过亮起的刹车灯或是迅速缩短的车间距离才判断出前车正在刹车。

V2V技术有什么用

  有没有想过为什么即使最先进的自适应巡航系统在跟车时,车辆行驶的平顺性依然没有驾驶员驾驶时行驶的顺滑?其中一个主要原因是目前大部分自适应巡航系统(或高级驾驶辅助系统)在工作时只能监测前车的行驶状况,而一名经验丰富的司机在开车时,时刻都保持着眼观六路耳听八方的状态,别说前面一辆车前面5、6辆车的行驶状态都能观察到,司机可以根据路况提前做出预判而自适应巡航却不能。

目前大部分自适应巡航系统在跟车时,车辆行驶的平顺性都不是太好,其中一个原因就是ACC系统的“视野”不够广,而V2V技术能很好的解决这个问题。

V2V技术的另一个典型应用场景就是像图中这样点交叉路口,从两侧驶来的车辆由于有障碍物遮挡不能观察到旁边的车辆从而很容易发生交通事故。

在一望无际的大海上两艘船都能以这样尴尬的方式相遇,何况是交通拥挤的都市。

在被障碍物遮挡住视线的路口,发生“T”字型碰撞的概率很大,但如果车辆都装有V2V通信系统,这种事故将会被轻松避免。

在如今繁华的现代都市,汽车早已经成为日常生活中的一部分。如果能让汽车以自己的方式智能的交换信息,交通会变的更加有序、高效。

V2V系统是如何工作的

  目前车间通信技术的解决方案是采用短程无线电技术(DSRC)自动向周围几百米范围内发送自己的车辆行驶信息,其中主要包括:GPS 位置、速度、方向盘角度(预测车辆前进轨迹)、刹车踏板位置等。周围的车辆利用接收到的信息,构建一个即时的动态地图。在地图中,车载电脑不仅能“看”到自己周围有没有车,还能预判其他车的行驶会不会影响行驶。

目前一种可行的解决方案是通过采用DRCS短程无线电来实现车间通信的。

  比如一种硬件解决方案是把所有电子元件集成在一个只有Apple TV大小的盒子里,盒子里包含了无线电发射和接收模块,除此以外还有一台微型计算机。无线电模块使用专用的5.9GHz短程通信频率,发射范围能覆盖0.8公里左右的距离。目前一套设备的成本大约300美元。

  在这套系统中每辆车会有一个自己的ID用于识别车辆信息,并且这个ID直接和车辆的GPS数据绑定在一起。车辆的ID仅会被用于V2V系统定位车辆使用,不会涉及车辆过多的信息并且信息会在使用后的几秒钟内删除,用户不需要担心自己的隐私会在行驶中泄露。

只需要一个和Apple TV差不多大小的盒子,就能容纳下这套系统的所有设备,其中的主要元器件包括:无线电发射和接收模块还有一台微型计算机。

  在发送自身行驶信息的同时,V2V系统也会接收周围车辆发送的行驶信息,然后把所有信息汇总到用于控制车辆安全的专用计算机中。你不需要担心V2V系统会因为时时跟踪周围数十辆(甚至更多)的车辆而变的不堪重负。系统会把主要注意力放在周围最近的6~8台车上,其余的车辆信息用于参考,跟踪车辆的侧重点会根据每家系统的算法不同而存在一定的区别。其实这也是V2V系统优于雷达传感器的原因,它有一个更广阔的“视野”。

通过短程无线电设备,车辆就可以顺利的和周围车辆进行“交谈”了,“hi~哥们儿,我在刹车呐你慢一点哈。”

车辆以10次/秒的频率不间断的向外发送自己的行驶信息,信号的覆盖半径可以达到800米左右。

在发送的同时,无线电接收模块会把收到的其它车辆的行驶信息传送到微型计算机中,把这些信息与自己的行驶信息进行分析处理,判断出当前的行驶轨迹是否安全。

除了车与车之间实现通信,路边的交通信号灯广告牌等设施也可以扮演信息中转站的角色,不过这就是另一项名为V2I(Vehicle-to-Infrastructure)的技术了。

当V2V技术普及后,自动驾驶车辆就不需要带着这么多臃肿的设备满街跑了,连反光镜都因为会增加5%左右的风阻而成为设计师的眼中钉,在车顶加装这么多设备对行驶产生的影响想必不小。

不过这项技术也有个弊端,就是要参与交通的车辆都装有能实现V2V技术的硬件设施才行,不过在车联网技术越来越发达的今天,实现这个要求正在变的容易。

  编辑点评:V2V技术能大幅度增加车辆的主动安全性,实际上早在去年美国麻省理工大学的“科技观点”就已经做出预测认为:车间通信技术将作为一项突破性的创新技术在未来一至两年内被推广。

往期内容回顾:超级巡航+V2V 2017款CTS主打半自主驾驶

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