要实现自动驾驶,车辆必须具备有感知系统,像人一样能够观察周围的环境。但是自动驾驶相比于人,要求又要多很多,要观察的不仅仅局限于眼前,所以除了传感器,V2X技术也被当作自动驾驶的一个感知手段正在被开发着。

近几年,V2X技术的发展不能说是不快,至少现在已经能够在路面上看到量产的V2X技术了。但如果仔细分析会发展,现如今的V2X技术距离真正的量产使用,还有一段不小的距离。

V2X技术量产的前提条件

目前在世界上,日本、欧洲与美国在V2X技术上相对走在前面,日本与美国均有量产的V2X技术推出。

通用是最早开始研究V2X技术的车企之一,而且与其他车企不同,通用也是最早一家从V2X技术开始研发自动驾驶的企业。今年,通用已经在美国推出了量产的V2V技术,凯迪拉克的CTS已经搭载这项技术。但是根据官方的资料可以得知,目前CTS上V2V主要有三个功能,能够在前方车辆出现故障、检测到路面湿滑或者有急刹车的情况时,会将这信息广播到最大300米范围内的其他凯迪拉克的CTS车型上。

V2I技术的量产例子也有,奥迪在2016年底在新款A4和Q7上推出了一项V2I技术:车辆与交通灯之间进行通讯,在车辆内的显示屏上,能够实时显示出行驶前方的红绿灯颜色,偏于驾驶员提前做出判断。而在后续的更新中,这项技术才会与车辆的发动机启停系统和导航系统相结合,从而可以实现由车辆控制的动力管理以及导航路径优化。

丰田的V2X技术量产时间要更早一点,2015年开始在日本量产,目前也已经用在了丰田和雷克萨斯的三款车型上,V2V与V2I技术均有:V2V技术可以在车辆之间广播车辆的位置、速度等信息,并在开启ACC功能之后用于优化ACC跟车功能,与通用不同的是,信息除了用于提醒驾驶员之外,也会发送到中央处理器,在驾驶员未能及时反应时提供辅助功能;V2I同样也是获取交通灯信息,在普锐斯上已经实现了自动的动力管理,会根据交通灯的情况来决定是否开启动能回收系统。

从这些已经量产的技术中,能够看到目前V2X技术的限制之处:

1.分享的信息有限

2.作用的能力有限,更多是警示作用,涉及到车辆自动控制的功能少

3.搭载的车型有限,通用仅有一款车型,最多的也只有三款车型,品牌内尚且做不到全系普及,更别提品牌之间的通讯了

可以看出,当下V2X技术实则与ADAS相类,更多是被车企作为一项驾驶辅助功能而推出,因而这些应用大多是针对一些容易发生危险或者事故的场景来进行设计。从这一点上看,车企在对待V2X技术与自动驾驶上态度是十分相类的,从最为简单的应用场景入手,从驾驶辅助开始,让消费者开始熟悉这类技术。未来随着技术的升级,上面的这些限制还是容易突破的,是否普及到全系车型是策略问题,更多的应用场景也有赖于开发与验证的进度。

反过来思考,这类的V2X技术更容易实现量产。丰田在日本是有政府在背后的大力支持才能顺利推行,这个支持表现在很多方面:通讯频段与标准、通讯基础设施的建立以及与交通系统的关联。目前奥迪的这项功能也只在美国内华达州的拉斯维加斯可以实现。

V2X的尴尬之处

在前面提到,V2X可以作为自动驾驶技术的一项感知能力而存在,之所以从已经量产的车型上看并没有达到这个效果,就在于V2X与驾驶辅助不同,需要量变引起质变。当前具备V2X通讯能力的车型还是太少了,安装在道路上的通讯基础设施也太少了,如果要以V2X作为眼睛和耳朵,那么能看到的、能听到的太少了,信息量少,自然不足以作为判断的基础。

而且从另外一个方面说,以V2X作为感知,是与传感器进行互补的,V2X的通讯范围一般能够达到300米,远大于传感器的有效作用距离,因而它的作用表现在,提前了解更远处的情况,让车辆可以预先作出反应。在部署数量不足的时候,自然还只是作为一个额外的对驾驶员的警示渠道即可。这也是V2X的量产应用从驾驶辅助入手的原因。

在路线选择上,国内的企业也有类似的理念。国内目前还没有在量产车型上推出的V2X技术,不过在众多的智能网联示范区中,或者一些智能交通示范项目中,都有V2X技术的应用,上汽通用、长安等也在进行相关的研发。

2010年清华大学姚丹亚教授开始进行智能车路协同关键技术的研究,并在2015年成立了一家公司,名为星云互联进行产业化。在星云互联的产品中,V2X的应用被称为C-DAS,同样是以预警为主的V2X功能,包含车车通讯与车与路侧设备的通讯,不过大多还是基于后装,前装方面也在与主机厂进行合作谈判,希望能够与ADAS想融合,以实现车辆的自动控制功能。V2X要想达成完全体,真正地与ADAS、自动驾驶技术进行融合,姚丹亚表示在技术上依然还有两个难关需要跨过:

1.数据融合

V2X与传感器一样,同样是获取信息的渠道,虽然通讯距离相比较于传感器更远,但是两者肯定也有重合的地方,因而V2X与传感器之间的数据融合是必须的。最典型的案例就是,在两者的重合区域内,如果出现差异的信息,以谁为准,又或者是作为互相验证的手段。但是现在的问题是,在不同的传感器——摄像头、毫米波雷达与激光雷达——之间融合都还没有完全做好,更别提与V2X的融合了。因而,目前这一块还在想对前期的研发过程中。

2.精度问题

从已经实用的案例上看,大多数的应用还是以预警为主,即便是涉及到自动控制,也多与动力管理相关,相关安全功能的其实很少。之所以这样的原因在于,通信端的信息目前尚且无法百分之百地保证精确。这个精确度取决于定位的精度与通信的精度。如果要与车辆的执行机构相连,通过自动刹车、减速或者转向等来提升安全性能的话,定位与通信的精度必须要保证。

定位精度取决于定位技术,高精度定位技术当前还没有能够量产应用,而通信精度则取决于无线通信的可靠性与实时性。从可靠性来说,因为当前的V2X大多工作在高频段进行通讯,对于建筑物等遮挡障碍物的绕射能力比较差,因而需要通过重复广播或者冗余机制来辅助解决。

而对车企来说,需要考虑的问题就更多,如何在当前的技术壁垒下来设计V2X的具体使用场景和应用,就是个问题。单一场景的信息警示,仅仅从当前的使用来看,还是略显鸡肋。

小结

在技术之外,除开通讯标准、法规等因素,V2X也是依赖于基础设施的,包括车载基础设施与道路上的基础设施。因而并非是车企或者供应商能够单独解决的问题,需要政府的推动,就如同电动车的充电基础设施一般。但又与充电基础设施不同,在解决标准化问题之前,会被限制在示范项目中推行,毕竟尚未标准化的通讯设施,仅仅能够满足小范围的车辆需求,无法真正实现V2X的意义。

(来源:车云网)

20160630000123