永不相撞的“智能”汽车

　　电子发烧友网：高速公路上的驾驶过程中，低头看一眼手机短信，仅仅几秒钟，汽车的紧急自动刹车系统就会响起警报，在你的视线重新回到道路前方时，你的车子马上就要撞到前面正在减速的货运卡车尾部了。这个令人心惊胆战的惊险情景正是2012年初美国交通部和包括福特、通用在内的八家汽车制造商一起在加州进行最后的六次道路测试所采用的场景。

　　这项测试就是美国交通部针对多个汽车制造商研发的新一代车辆通信技术进行的实际道路测试，目的是验证该系统能否减少交通事故的发生，从而挽救生命，改善交通状况。永不相撞的汽车根据美国国家公路交通安全管理局的调查报告显示，80%的公路交通事故是由于驾驶员在事故发生前3秒内的疏忽造成的。

　　戴姆勒-奔驰公司的一项实验表明，如果提前0.5秒示警驾驶员，60%的追尾事故可以避免;若驾驶员能提早1.5秒得到示警并采取措施，则可以避免90%的追尾撞车事故。上面提到的新一代车辆通信技术是指汽车通信网WAVE(IEEE802.11p)，这个显得专业高深的技术术语其实并不难理解。WAVE的全称是WirelessAccessintheVehicularEnvironment，意为实现汽车环境下进行无线访问的通信协议，从IEEE开头命名的协议编码我们可以看出该协议已经成为了工业标准，即我们目前经常听到的“车联网”。

　　任何技术的产生如果没有实际的应用场景都是没有意义的，WAVE也不例外，目前该技术在应用层面主要用于两个主要的应用领域，一个是V2V(VehicletoVehicle)系统，即车对车通信系统，简称车间网，可以实现高速率的车辆之间的数据交换。另一个是V2X(VehicletoInfrastructure)系统，即车对道路基础设施通信系统，简称车路网，可以实现车辆与指定波段的标准智能交通系统(ITS)路边基础设施之间的通信和双向数据交换。在V2V系统中，每辆汽车都必须使用一种约定好的标准方式来广播车对车通信的信息，但信息的具体展现方式是不受限制的，这就给了汽车制造商很大的发挥空间。这些系统的设计其实是一门艺术，参与V2V系统研发和道路测试的八大汽车制造商在这方面也是各显神通。举个例子，当你正准备穿过一个十字路口时，正好有辆车想从你的右边超车，讴歌TL车型会在里程表的上方显示黄色的提示信息;而福特开发的系统会在你的挡风玻璃上闪烁从左至右的红灯来提示，同时为了确保你能获得该项提醒，你的座椅也会从左至右地发生振颤。实际测试表明，最有效的警报策略是听觉警报和触觉警报，将两者结合在一起的方式最为合理，并被广泛采用。由于行驶过程中驾驶者的视觉盯在道路前方，已经在接收很多信息，而听觉系统和触觉的负担则较轻，所以驾驶员对振动或者刹车录音的反应要比对仪表盘上指示灯提示的反应更加敏感。在这些测试中，无一例外，所有汽车制造商设计的系统都是用声音作为最紧急的警报，如即将撞车的警报。而其他的、相对不那么重要的提醒，如一辆车正从另外一条车道加速驶来的信息通常采用视觉提醒，显示在仪表盘、挡风玻璃或是后视镜上。

　　令人兴奋的是，随着该项测试的完成，美国交通部决定下一阶段在美国的六个城市进行一整年的现场试点。将近几十万辆汽车、卡车和巴士将会装配V2V系统。通过该试点结果，美国交通部将决定是否在2013年强制要求汽车制造商在近几年里为所有的新车安装V2V通信系统。如果政府要求汽车制造商在所有的车辆上开始安装V2V系统，那么首批使用该技术的汽车预计将会在2018年左右面市。另据通用汽车公司表示，V2V系统的价格将约为208美元(约合1579元人民币)。过去，为了减少和避免交通事故，汽车设计工程师们一直在想办法如何设计出最好的防抱死制动系统、紧急刹车辅助系统用来提高汽车的行驶稳定性，并为车辆配置三点式安全带、安全气囊等被动安全设施来加强对驾乘者的保护。

　　尽管这些方法在过去都曾经无数次地保护了人们的安全甚至挽救其生命，但它们并不是解决安全驾驶的唯一途径，更不是科技高速发展下的未来汽车所应具备的特性。V2V这个系统的诞生恰恰给出了新的解决方案，因为这种主动安全系统可以让汽车变得更加“聪明”更加“智能”。V2V系统就像给汽车赋予了生命，给予了这些机器“说话交谈”的能力，可以对其他汽车说：“哥们儿，小心点，别和我撞上了!”“别加塞儿!”“慢点，前方有事故，我要减速了。”如果说V2V赋予了汽车与汽车之间沟通交谈的能力，那么可以把V2X当作赋予了汽车感知环境的能力。V2X系统可以与任何安装在路边或附近的兼容的基础设施设备传递信息，让司机在视线被前方大型车辆或障碍物阻挡时能及时作出应对。例如，在危险的拐角处安装该设备，一旦车辆高速接近该弯道，装有V2X应用系统的智能手机就会给驾驶者发送提醒信号。路边设备还可以标示道路施工区域的位置，当车辆进入区域时，系统会给驾驶者发送建议信息，并接收在施工区域的其他车辆的行驶信息。该系统还可以将道路表面状况及时通知后方车辆。当车辆遇到道路上的凹坑时，悬架系统能够通过测量陷入深度来确定凹坑的损坏程度。

　　因此，当前方行驶车辆遇到凹坑时，凹坑的位置和损坏程度会同时传递给通信范围内的后方车辆，该车的驾驶员得到提示后，可以根据实际情况选择提前避让或快速通过。这个系统和现阶段很多汽车制造商研发的主动安全系统究竟有何区别?

　　目前曝光较多的是沃尔沃汽车引以为傲的城市安全系统，该系统利用安装在风挡玻璃顶部的一个激光传感器监测前方路况，能探测到车辆保险杠前方10米以内的物体。当车速低于30公里/小时，如果驾驶员对于前方物体距离过近而没有相应反应，如踩刹车，该系统判断有即将发生碰撞的危险时，会自动对车辆制动处理。这类技术有一个最大的问题就是传感器探测距离短，只有当汽车处于低速行驶状态时才能发挥作用。V2X系统可以将预警距离扩展得更远，并且可以通过摄像传感器和专用短程通信路边设备，与覆盖范围内的周边环境同步。它利用卫星导航系统定位车辆所处的位置坐标，并通过专用短程通信技术把路况、车辆信息无线传送到周边的不同车辆上。