汽车安全与导航的新方向

摘要： 本文介绍了卫星服务、驾驶安全、车－车通信等应用与汽车安全与导航的新技术及其未来发展方向。

关键词： 汽车安全系统；导航系统；V2V；DRSC

未来的汽车不仅仅关心节油问题，最重要的是把你安全地送到你要去的地方。交通事故和救援常常是我们讨论的话题，而结论往往都归结为，我们需要改进汽车导航和安全系统。可是，要解决好这个问题并不容易。例如，通用汽车的OnStar和BMW的Assist技术虽然可以提供很大的帮助，但是它们普遍需要借助于手机移动通信网。现实情况是，在稍微偏远一点的地区，手机信号常常是没有保障的。

幸好许多汽车制造商和各国政府部门都已经在着手研究一些更新的技术，以便在紧急情况下为我们提供更有效的帮助。这些新技术主要集中在新型导航系统、紧急制动传感系统和车-车无线通信系统等方面。在所有这些技术之中，传感器网络(sensor network)将会扮演重要角色，其最大的意义在于防患于未然。例如及时向汽车和驾驶人发出恶劣天气、道路管制和行车事故的预警，从而降低发生事故的可能性。

图 汽车安全与导航的新方向

在日常工作与生活中，人们在交通工具中停留的时间越来越长。所以，为汽车配备更便利的通信设施的意义也越来越重大，因为这将有助于我们与家人、同事及时取得联系，也有助于我们及早发现危险。而且，车载通信设备还应该与我们常用的随身通信设备整合起来，例如手机、PDA等。基于上述理由，许多专家都相信，车载通信系统很快就会进入一个非常高速的发展时期。

车载导航系统是目前最为成熟的汽车电子设备之一，也是对驾驶者直接帮助最大的设备，而且其价格也已经降低到大多数车主愿意购买的程度。许多人认为，车载导航只有在陌生的地区才有意义。事实并非如此，因为车载导航系统最大的意义在于动态导航，也就是根据当前路况，比如哪里堵车、哪里发生事故、哪里交通管制等，帮助驾驶者选择最便捷的路线。如果是在偏远地区，导航系统提高驾驶者安全感的作用就更大，而且因为普遍采用卫星通信，不会担心没有手机信号而中断联系。在有些地方，人口并不那么密集，如果发生意外，寻求帮助的困难更大。所以在人烟稀少的地区，有关恶劣天气或者到路状况的信息就更有价值。

卫星服务更上一层楼

近两年，有些公司已经推出了以卫星通信为基础的汽车信息服务，例如XM Satellite Radio的NavTraffic就是这样的服务，可以把各类交通相关信息呈现在车载导航系统的电子地图上，每个月收取13美元的服务费。相关的设备已经首先应用在本田公司2005年推出的Acura RL汽车上。据悉很快将会装备于日产汽车的Altima等车型。

在2007年1月的全球消费电子大展(CES)上，XM也计划展出其最新的产品，名字叫Weatherlink。这套系统类似于轮船上使用的导航设备，对于恶劣天气等不良交通条件将会提供更佳准确的信息。这种产品既可装在汽车上，也可以装在手持设备上。

Google也在2007 CES上展示与其他公司合作的最新成果。例如，通过与德国大众公司合作，Google推出的新一代导航系统可以呈现3D画面的卫星地图，并且带有触摸屏。由于这套系统可以与Google Earth相连接，因此可以提供更为丰富多样的交通服务。

Google还将与芯片制造商Nvidia合作，根据卫星拍照的影像数据，通过信息处理技术呈现出更佳逼真的地形地貌图形，而且可以提供实时的交通、天气信息和动态路径规划，以及丰富的个性化旅游观光和餐饮娱乐信息。利用这些图像和信息，驾驶者就可以对不良交通状况了然于胸，提早做出趋吉避凶的最佳判断。Google和德国大众都表示，这样的产品指日可待。

过去，Google就曾经与卡内基梅隆大学的软件工程师合作，为卡特琳娜飓风之后的救援人员提供灾害受损状况的卫星空拍照片，他们把从美国海洋与大气层管理中心获得的数据与卫星空拍照片整合起来，让救援人员和当地居民更加便捷、准确地了解灾害情况。

未来驾驶安全性技术

大多数汽车制造商都是通过车载雷达和传感器来提升安全性。例如，Volvo在汽车的两侧安装探测雷达。如果在驾驶者眼睛实现之外的区域有障碍物，后视镜旁边的指示灯就会闪亮，提醒驾驶者注意。这就是所为的“盲点警告”。与此相类似，碰撞预警系统利用传感器来探测前方车辆的行驶速度。如果前方车辆突然减速，预警系统就有可能自动触发刹车制动系统。

Daimler Chrysler等汽车制造商则在研究电子稳定系统。这套系统通过车内传感器来探测车轮打滑状况和路面障碍物，从而做出绕过障碍物的行车轨迹控制动作。例如，如果探测器发现车轮在雪地或者冰面上打滑，就会自动改变油门踏板的角度，帮助驾驶者采取最适当的驾驶动作，操控车辆驶离打滑地段。

有专家预言，自动化的汽车应急系统也将普遍用于新一代车辆。车载雷达传感器将会对前方路面进行扫描，探测障碍物的存在，就会驾驶者施加在刹车踏板上的压力。如果已经发现障碍物，而驾驶者并没有做出刹车动作，车辆将会自动做出刹车或者躲避动作。当然，在这方面目前除了技术问题，也存在法律责任问题——如果发生交通事故，应该是由驾驶者还是车辆来承担责任？

Volvo还推出了更富有未来感的概念车，其中有一个可以安放PDA插槽。驾驶者可以把自己的目的地和医疗资料放在PDA里面。只要他的PDA插入Volvo概念车的PDA插槽之中，其中的资料就自动传递到车辆之内，车载导航系统便会做出路径规划。如果不幸发生交通意外，汽车就会自动向他的专属医护人员通报情况和事故地点。估计这种技术在5年内可以大量应用。

车-车通信技术

在未来7到10年内，我们有希望看到这样一套无线通信系统——路上行驶的车辆与路边单元构成的通信网络。这套系统可以随时向驾驶者报告路面流量和交通拥塞程度，前方恶劣天气状况，道路管制状况和事故通报。

几乎所有的汽车制造商都在研究所谓的vehicle-to-vehicle (V2V) 无线通信系统。这样的通信系统采用DSRC(dedicated short-range communication，专用小范围通信技术)，可以在即将发生碰撞之前发出预警。相关的管理机构甚至已经为此划定了特定的无线电频段，其技术标准规范代号为802.11p，工作在5.9GHz的频段上。

DSRC的工作原理是这样的：车辆顶部的GPS天线接收定位信息和车内100多个不同数据点的资料，包括行驶速度、制动信息和转向灯信号，由车载电脑系统把这些信息发送出去。在1/4英里范围内，其他配备相同系统的车辆都可以接受到这些信息。为了保护车主的隐私权，这些信息不包含车辆的牌照号码等识别信息和车主信息。车载电脑中的软件一直不断地接收和处理这些信息，计算出这个范围内每辆车的位置和速度。

据说，通用汽车公司已经在其Cadillac STS sedans中对这套系统进行了测试，其中采用了自己专有的危险评估算法(threat assessment algorithm)，可以收集和处理来自GPS、车内网络和其他车辆的信息，以便发出碰撞预警并采取防护措施。

美国的一些州政府正在积极推动一项计划——在主要道路两侧安装相应的设备，以便与道路中行驶的车辆进行通信，例如可以发送安全信息给车内安全信息系统。应用这样的系统，可以把交通信号灯的信号发送给车辆，让驾驶者在目测距离之外就提早知道前面是红灯还是绿灯，在天候不佳、视线不良的时候，这种系统就非常有效。如果某条道路因为大雾或者其他恶劣天气而关闭，驾驶者在前方很远的地方就可以获知消息，甚至车内电脑就会自动重新规划更适当的路径。

前面讲了这么多诱人的新技术，相信它们不会同时进入我们的生活，而是在不同的车辆中逐渐得到应用。而且，也会在个人隐私方面遇到一些阻力。

无论如何，引擎马力已经不再是一辆好车的唯一标志！安全性已经变得越来越重要了。