智慧車載系統(tǒng)的技術(shù)演進(jìn)

智慧車載系統(tǒng)是由舊有的車載資通訊系統(tǒng)結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)（Connected Car）技術(shù)所演進(jìn)而來，過去車載資通訊系統(tǒng)從原先僅僅單純提供CD播放及車輛狀態(tài)，一直到近年來因3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，已進(jìn)入智慧聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，朝著M2M（Machine to Machine）的方向前進(jìn)。智慧車載系統(tǒng)隨時(shí)有著龐大運(yùn)算量，需有高規(guī)格的軟硬件才能得以實(shí)現(xiàn)，透過所謂微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro-Mechanical Systems, MEMS），使得關(guān)鍵零件可以做得越來越微小，而運(yùn)算效能直線上升（現(xiàn)今人手一支的智能手機(jī)已超越1969年阿波羅11號(hào)登月時(shí)的運(yùn)算量），讓智慧車載系統(tǒng)得以整合原本各自獨(dú)立的影音系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、行車紀(jì)錄及主/被動(dòng)行車安全系統(tǒng)等，發(fā)展至此應(yīng)用功能越來越多元化。


 特斯拉Roadster 2.5自2010年7月起內(nèi)裝標(biāo)配智慧車載系統(tǒng)

起源

歐盟及美國(guó)平均每年因車禍死亡的人數(shù)達(dá)4萬1千人，因此各國(guó)紛紛投入資源研究，英國(guó)由研究數(shù)據(jù)得知Telematics能有效提升行車安全，更進(jìn)一步預(yù)防事故發(fā)生，大大降低由人為疏失所造成的行車事故。

行駛中的車輛透過：“前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)(FCWS)”達(dá)到保持車距的目的，能減少80%因超速引發(fā)的事故；“協(xié)同式車間碰撞警示系統(tǒng)”減低都會(huì)行車中的38%及高速公路的75%后端碰撞事故；“車道偏離警示系統(tǒng)（LDWS）”則可以避免16%~20%因?yàn)槠x車道所導(dǎo)致的交通事故。

綜合以上車載系統(tǒng)之優(yōu)勢(shì)，終于在2011年時(shí)歐盟通過一項(xiàng)決議，自2013年11月1日起，在歐盟的新款汽車必須安裝“預(yù)先緊急剎車系統(tǒng)”，2015年11月1日起則歐盟境內(nèi)的所有車輛必須要安裝。

應(yīng)用
其發(fā)展的方向?yàn)橹悄苘囕d資通訊電子系統(tǒng)，車輛自動(dòng)/輔助駕駛系統(tǒng)、駕駛?cè)祟?、防撞預(yù)警、車載自我診斷系統(tǒng)（On Board Diagnostics, OBD）、胎壓檢測(cè)裝置（TPMS）、車道偏離警示系統(tǒng)（LWDS）、前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)（FCWS）及后方碰撞預(yù)警系統(tǒng)等智慧車（Smart Car）相關(guān)應(yīng)用。

系統(tǒng)演進(jìn)

第一代 Telematics V2Z（Vehicle to Zero）來自于1990年，是獨(dú)立運(yùn)作之車內(nèi)封閉系統(tǒng)，稱之為Infotaiment，主要提供廣播以及影音播放，通常被認(rèn)為不具備無線通訊功能，或極為有限的通訊能力。

第二代 Telematics V2I（Vehicle to ISP/TSP）于1997年誕生，透過手機(jī)向駕駛傳遞應(yīng)用服務(wù)，利用手機(jī)3G/3.5G之通訊模組，以GPS（Global Positioning System）為基礎(chǔ)提供駕駛行車安全及vehicle centric support應(yīng)用服務(wù)。

第三代Telematics V2X（Vehicle to X, V2X），演變成車與外部的連結(jié)，透過使用車用環(huán)境無線存取技術(shù)（WAVE）/專用短距通訊（DSRC）已備受重視，延伸出車與車（V2V）、車與設(shè)施（V2I）、車與人（V2P），同時(shí)提升了行車安全、效能與殘障輔助（Handicap Assistance），可運(yùn)用無線寬頻多樣性應(yīng)用服務(wù)。

延伸應(yīng)用

虛擬紅綠燈Virtual Traffic Lights

由于智慧車的聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來臨，卡內(nèi)基美隆大學(xué)的電腦學(xué)家Dr. Ozan Tonguz研發(fā)出一套新系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以顯示在擋風(fēng)玻璃或儀表板上的“虛擬紅綠燈”（VTL）取代傳統(tǒng)式紅綠燈，虛擬紅綠燈計(jì)劃是運(yùn)用車上的感應(yīng)器，協(xié)調(diào)車輛彼此的位置和通過路口時(shí)的順序，使車與車之間彼此能夠溝通，這利用到的是車聯(lián)網(wǎng)的概念，同時(shí)也必須能夠辨識(shí)行人或腳踏車騎士來轉(zhuǎn)換號(hào)志，而需克服的困難在于提高系統(tǒng)的信賴度及準(zhǔn)確度。研究人員表示，VTL將能夠達(dá)到節(jié)能減碳、減少事故、并縮短通勤時(shí)間的成果，初步模擬結(jié)果顯示，這套系統(tǒng)可望提高平均車流量達(dá)60%。

其原理是以一輛車作為虛擬燈號(hào)之發(fā)射臺(tái)，這輛車在抵達(dá)十字路口時(shí)，因虛擬紅燈狀態(tài)下而停車，同時(shí)將虛擬紅燈之訊息傳送給接近路口的車輛，故駕駛?cè)嗽诘诌_(dá)路口前能夠提早得知該路口之燈號(hào)，也因此駕駛?cè)擞袡C(jī)會(huì)提早轉(zhuǎn)向其他路線，選擇更順暢的道路，達(dá)到分散車流的目的。開發(fā)人員表示，這項(xiàng)計(jì)劃的目的是改善交通壅塞、帶來經(jīng)濟(jì)與環(huán)保雙贏的局面，并提高道路安全，是可以被期待的全新技術(shù)。開發(fā)團(tuán)隊(duì)已在葡萄牙波爾圖（Porto）部署原型系統(tǒng)，讓450輛擋風(fēng)玻璃配備VTL的計(jì)程車上路做為第一波測(cè)試。


 兩車迎頭相撞的交通意外