◆文/江蘇 高惠民

(接2020年第5期)

(2)車聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景

車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了車輛、行人、基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，從而在道路安全、交通管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方面極大地提高交通的智能化程度。下面分別介紹一些V2X的典型應(yīng)用場(chǎng)景：

①前方靜止/低速車輛報(bào)警

圖19 前方靜止/慢速車輛報(bào)警

如圖19所示，本車(B)根據(jù)前方車輛(A)發(fā)出的消息內(nèi)容識(shí)別出其屬于靜止/低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且處于本車(B)前方行駛路線上，可能造成追尾事故。則本車產(chǎn)生自身警告同時(shí)，若路邊有路側(cè)單元檢測(cè)到車輛(A)非正常停車或低速運(yùn)動(dòng)，則對(duì)外廣播車輛信息，以便提醒更大范圍內(nèi)的車輛。該場(chǎng)景下，基于車聯(lián)網(wǎng)通信的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)可以降低跟隨靜止/低速車輛的后方車輛因視線不良(如霧天、彎道、遮擋等)或駕駛注意力不集中、駕駛員距離/速度估計(jì)錯(cuò)誤等因素引發(fā)的追尾碰撞事故。

②異常車輛報(bào)警

如圖20所示，當(dāng)車輛(A)出現(xiàn)爆胎、轉(zhuǎn)向失控、制動(dòng)系統(tǒng)失靈等異常情況時(shí)，成為異常車輛，則異常車輛(A)對(duì)外廣播本車此時(shí)的狀態(tài)，其他車輛(B)根據(jù)收到的消息內(nèi)容識(shí)別出其屬于異常車輛(A),且可能影響本車行駛路線時(shí)，其他車輛(B)產(chǎn)生本車報(bào)警提醒駕駛員注意。該場(chǎng)景下，基于車聯(lián)網(wǎng)通信的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)可以將車輛內(nèi)部的故障/失控等信息及時(shí)對(duì)外廣播，便于周邊車輛迅速采取避讓等處置措施，降低單一車輛失控導(dǎo)致的連環(huán)碰撞次生事故風(fēng)險(xiǎn)。

圖20 異常車輛報(bào)警

③交叉路口防撞報(bào)警

圖21 交叉路口防撞報(bào)警

如圖21所示，車輛行駛時(shí)周期性地對(duì)外廣播本車的位置、速度、方向、加速度等信息，當(dāng)車輛(A)和車輛(B)從不同方向準(zhǔn)備通過(guò)無(wú)交通信號(hào)燈控制的交叉路口時(shí)，車輛A、B相互識(shí)別對(duì)方的消息后，判斷并提醒駕駛員注意路口有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，需謹(jǐn)慎駕駛。在無(wú)線信號(hào)遮擋路口，可以設(shè)置路側(cè)單元。當(dāng)路側(cè)單元檢測(cè)到路口有碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需要廣播交叉路口防撞報(bào)警。該場(chǎng)景下，基于車聯(lián)網(wǎng)通信的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)可以降低車輛從不同方向通過(guò)未設(shè)置交通信號(hào)燈的路口發(fā)生的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

④非機(jī)動(dòng)車(電動(dòng)車、自行車等)或行人接近預(yù)警

人車事故造成交通死亡率非常高，尤其在我國(guó)，電動(dòng)車事故發(fā)生率居高不下。很多情況下，電動(dòng)車速度非?？烨矣植灰妆粰C(jī)動(dòng)車駕駛員發(fā)現(xiàn)。另外，還有很多人車交通事故是由于行人低頭看手機(jī)，注意力分散，未注意到機(jī)動(dòng)車的行駛情況。如圖22所示，在這些情況下，行人或者電動(dòng)車、自行車(具備相關(guān)通信設(shè)備,如帶有特殊芯片的手機(jī))，以及路側(cè)單元周期性地對(duì)外廣播其存在、位置、路線和速度等信息，機(jī)動(dòng)車根據(jù)收到的信息判別非機(jī)動(dòng)車或者行人在其周圍或者橫穿馬路，可能影響到本車行駛而造成交通事故，機(jī)動(dòng)車會(huì)產(chǎn)生本車警告，提醒駕駛員。機(jī)動(dòng)車也可以周期性地廣播其標(biāo)識(shí)、位置、速度、方向等信息，行人或者非機(jī)動(dòng)車接收到該信息后，會(huì)引起注意。該場(chǎng)景下，基于車聯(lián)網(wǎng)通信的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)可以有效降低由于機(jī)動(dòng)車駕駛員視線受限(雨雪霧天氣因素、其他車輛遮擋)、駕駛員分心、駕駛員距離/速度估計(jì)錯(cuò)誤，行人或非機(jī)動(dòng)車駕駛者注意力不集中、距離估計(jì)錯(cuò)誤等因素引發(fā)的事故風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)行人及駕駛員的安全。

⑤基于環(huán)境物體感知的安全駕駛輔助提醒

在高密度的城市區(qū)域中，每輛車周圍都存在大量的車輛、行人和異常物體，存在發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。由于車輛本身安裝了多種傳感器(雷達(dá)、圖像、紅外、聲納)，能夠通過(guò)多種途徑感知到周圍環(huán)境的物體，并通過(guò)無(wú)線通信V2V或V2I交互觀測(cè)到物體信息，周圍的車輛和行人根據(jù)接收到感知的物體信息，進(jìn)行相應(yīng)的安全駕駛輔助提醒。

圖22 非機(jī)動(dòng)車/行人橫穿預(yù)警

一個(gè)典型的場(chǎng)景如圖23所示。車輛行駛時(shí)周期性地對(duì)外廣播本車位置、速度、方向、加速度等信息。在一個(gè)十字路口，汽車A和B有碰撞危險(xiǎn)，由于兩輛車直線傳播路徑被建筑物遮擋，兩輛車直接數(shù)據(jù)交互無(wú)法實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)。但是，汽車C能夠同時(shí)接收車輛A和B的狀態(tài)信息，識(shí)別兩輛車的位置，并以一定的周期將兩輛車的位置廣播出去。此時(shí)車輛A和B可以根據(jù)車輛C廣播的感知物體數(shù)據(jù)識(shí)別潛在的碰撞危險(xiǎn)，提醒駕駛員注意。

圖23 基于環(huán)境物體感知的安全駕駛輔助提醒

⑥緊急救助(SOS)服務(wù)

SOS服務(wù)是指車輛傳感器在檢測(cè)到汽車空氣囊啟用、車輛側(cè)翻或乘駕人員受到生命威脅的緊急情況下自動(dòng)發(fā)送求救信息。該服務(wù)也可以由駕乘人員在非碰撞相關(guān)緊急情形下手動(dòng)使用SOS開關(guān)報(bào)警。該服務(wù)信息由OBU通過(guò)V2I通信發(fā)送至RSU，并由RSU通過(guò)遠(yuǎn)程通信轉(zhuǎn)發(fā)至當(dāng)?shù)刈罱氖跈?quán)救援機(jī)構(gòu)。

⑦遠(yuǎn)程診斷

車輛故障遠(yuǎn)程診斷是指通過(guò)V2I通信由RSU接收來(lái)自O(shè)BU的車載故障診斷信息，通過(guò)遠(yuǎn)程通信轉(zhuǎn)發(fā)至云端系統(tǒng)，云端系統(tǒng)會(huì)復(fù)檢故障信息，并由專家進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，向車主提供診斷報(bào)告。在故障確定后，遠(yuǎn)程自動(dòng)消除故障，無(wú)法消除的故障會(huì)推送到車主的手機(jī)APP上，并提供周邊服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。同時(shí)云端系統(tǒng)還將該信息轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的車輛服務(wù)商以確定潛在的維修需求。

圖24 豐田車載通信系統(tǒng)組成示意圖

圖25 豐田智行互聯(lián)系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)目

(3)豐田汽車車聯(lián)網(wǎng)

豐田汽車在TNGA(豐田全球新體系架構(gòu))生產(chǎn)的新一代凱美瑞、卡羅拉等車型上借助現(xiàn)代信息和通信技術(shù)，導(dǎo)入了TOYOTA Connect(豐田智行互聯(lián))系統(tǒng)(即車載通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱車聯(lián)網(wǎng))，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)、車與車、車與路、車與人、車與服務(wù)平臺(tái)的全方位網(wǎng)絡(luò)連接。如圖24所示是豐田車載通信系統(tǒng)組成示意圖。

通過(guò)車載通信系統(tǒng)，能夠24小時(shí)365天提供緊急救援，車輛被盜追蹤等真正“安心、安全”的服務(wù)；同時(shí)通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車況確認(rèn)、遠(yuǎn)程控制、提供“快捷、便利”的服務(wù)。在CR(客戶服務(wù))活動(dòng)支援方面，根據(jù)車輛使用狀況向客戶提供最合適的商品，確保車輛入廠保養(yǎng)與維修；故障發(fā)生時(shí)及時(shí)主動(dòng)給客戶提供遠(yuǎn)程診斷幫助。TOYOTA Connect車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)項(xiàng)目和目的，如圖25所示。

圖26所示為是車載通信系統(tǒng)電路圖。

豐田車載通信零件組成及功能說(shuō)明如表4。

表4 豐田車載通信零件組成及功能說(shuō)明

圖26 豐田車載通信系統(tǒng)電路圖

表4 豐田車載通信零件組成及功能說(shuō)明（續(xù)）

四、結(jié)束語(yǔ)

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是車輛信息化的核心內(nèi)容，是互聯(lián)網(wǎng)、車際網(wǎng)V2X和車內(nèi)網(wǎng)技術(shù)一體化發(fā)展的必然結(jié)果。今后，隨著5G技術(shù)在V2X的運(yùn)用，V2X通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更加安全、高效、便捷的駕駛體驗(yàn),同時(shí)也是未來(lái)高度自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)支撐,是汽車產(chǎn)業(yè)融入萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的重要途徑。相信車輛全面智能化、網(wǎng)聯(lián)化已為時(shí)不遠(yuǎn)了。