车载资通讯系统新技术整合 优化用路效益 智能应用 影音
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车载资通讯系统新技术整合 优化用路效益

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虽然V2V系统整合难度高,但不少车商已开始在新车开发可传感行车状况的防碰撞、视觉死角侦测等先进功能,改善用车安全。Audi
虽然V2V系统整合难度高,但不少车商已开始在新车开发可传感行车状况的防碰撞、视觉死角侦测等先进功能,改善用车安全。Audi

从技术角度观察,智能手机已经逐步整合身份识别、电子票券、电子支付等众多附加功能,将家庭、汽车等实体钥匙整合在装置中,已经具备应用基础,搭配车载资通讯系统整合,将可扩充更丰富的车载智能应用…

车载资通讯系统赖以建构的重要关键,即移动信息网络能否与车辆本体进行密切与稳定的连结,不管是普及度较高的2G/3G无线数据传输网络,或是2014年即将商转的4G Lte无线数据传输网络,对车载资通讯系统来说已具备基本数据传输要求,对于开发各种加值应用已具备完整的建构条件。

V2V车辆对车辆通讯尚未普及,但已有不少业者投入开发,图为Chevrolet Volt可搭配智能手机运行的技术展示。Chevrolet

V2V车辆对车辆通讯尚未普及,但已有不少业者投入开发,图为Chevrolet Volt可搭配智能手机运行的技术展示。Chevrolet

利用V2V车对车通讯技术,可为车辆扩展更精密的防碰撞警示系统,图为GM开发的技术方案演示。GM

利用V2V车对车通讯技术,可为车辆扩展更精密的防碰撞警示系统,图为GM开发的技术方案演示。GM

开发车载资通讯系统 慎选开发平台

近年来汽车产业蓬勃发展,也让使得车载相关服务也更加复杂、多元,以前若是单机无通讯需求,也没有较严肃的V2V、V2I或是主动安全需求,车载系统开发平台选择则相对弹性多元,但有了V2V、V2I与相关主动安全设计要求,开发平台就成了相当重要的关键。Telematics作业平台基于前述,基本上是结合了嵌入式运算、电信传输(Telecommunication)、信息技术(Information)与其衍生的应用服务。

在Telematics产品的作业平台,为包含硬件、软件开发领域,硬件方面涵括车用嵌入式处理器、车辆控制网络、车辆MEMS传感元件、通讯网络等;软件部分包含车载资通讯操作系统、车载装置相关驱动程序、车载应用服务程序等。基本上Telematics作业平台即是结合车辆硬件与车载资通讯系统平台实践各式车载系统的创新服务应用。而一般开发者会直接带入平台开发实作流程,导入如Linux或其他嵌入式系统平台,但实际上在衔接车辆控制与进阶V2V、V2I等应用架构,光是选择系统环境就必须考量相当多应用层面需求。

另一种开发状况,会将车载资通讯系统视为一组具备通讯机能的嵌入式系统,直觉会导入Google基于Linux核心的Android操作系统做为开发车载系统平台基础,但实际上Telematics的作业平台,会整合硬件、软件与车控系统,若以Android进行服务平台开发可能略显不足,若导入车载系统开发,会使得开发负荷加重,若要能考量到延伸应用开发效益,即需要在系统选择考量更为周全。

智能手机加持 智能用车环境成形

尤其是个人使用的智能移动电话产品,在这几年智能手机、平板电脑相关业者竞相投入开发新产品,使得移动运算的软/硬件发展呈现爆发性成长,智能手机的运算效能已能与一般桌上型电脑相抗衡,甚至还能在兼具产品多样功能整合条件下维持更低的产品系统功耗表现水准!而智能手机的丰沛运算能力与整合功能,也将成为下一代车载资通讯系统的重要发展跳板。

电子票券是发展智能交通相当重要的一个项目,也是发展智能交通的第一步,若从技术整合的角度观察,当今智能手机已经整合了身份认证、生物特徵识别、驾照、电子钱包、电子支付与数码钥匙整合等多项应用功能,对于发展智能交通的基本条件,智能手机透过资通讯的技术整合即可发展衔接智能交通的各式应用,亦可在车载资通讯系统尚未能有完整无线数据传输支持前,先以智能手机处理车载系统联网与各种智能交通加值延伸应用。

智能手机本身即是一个高度整合之综合通讯平台,若利用智能手机进行协助驾驶选择目的地、最佳行驶路线,再依据实时取得之环境交通现况,选择最佳化路径到达目的地,将可成为极佳的整合设计方案,另智能手机也可用来支付高速公路计程收费票券费用,甚至结合车用防盗系统,令车主可以运用手机透过生物特徵认证进而开启车门或是开启惯用的用车模式(音箱、空调等),手机能让车主更舒适、便捷享受驾驶过程。

再来检视实践这些应用的几个关键技术整合现况,以智能车钥(Smart Car Key)系统来说,智能手机本身即有Bluetooth、Wi-Fi等无线技术整合,可透过双向通讯与加密技术与车用警报系统或车载系统进行沟通,搭配智能手机整合之指纹、脸孔生物特徵认证,建构除了传统车钥之外的高科技Smart Car Key应用方案。而智能手机透过无线双向通讯与车载系统连线,亦可取得更完整的用车信息,例如油料存量、高速公路电子票券支付现况、或搭配GPS定位进行停车精确位置座标查找等。

除中、短距离无线通讯技术外,车载资通讯系统亦可整合数据通讯模块,提供车主利用线上数据连线方式,确认目前车辆状况,例如,透过智能手机4G Lte/3G/2G无线数据网络连入车载系统,撷取目前车辆的摄影镜头检视现场状况,或是整合主动提示的车辆警报器以智能手机实时接收车辆警讯,透过线上IP网络连入控制,也可在数百米之外先行线上开启车内暖气或冷气,轻松营造最佳驾驶体验。

善用M2M技术方案 开发V2V、V2I智能交通应用

除驾驶智能手机与车载系统的整合应用外,车载资通讯系统近年在M2M(Machine to Machine)技术方案逐渐成熟,在车载资通讯系统中追加了更多无线通讯技术方案后,汽车透过车载资通讯系统扩充外界沟通的能力,已可实现汽车与汽车V2V(Vehicle-to-Vehicle)通讯与汽车与设施V2I(vehicle-to-infrastructure)的数据互连应用,利用车载资通讯系统与V2V/V2I的紧密结合,亦有助于提升整体道路的使用效率与用车安全。

在现代化都会中,车辆的成长速度总是会超过大众运输系统的扩充速度,除人口数激增与运输需求对应产生外,现代人花在通勤、堵车过程似乎已经成为都会生活常态,加上都会可再增的道路面积已从平面扩展朝垂直向的立体化路网扩展,但在都会已高度、高密集开发现况下,能使用来改善用路品质的建设方案效益相对有限,例如在大陆北京即利用车牌尾数控制市区使用车辆数量调节,但这也只能治标无法治本,路政当局必须导入智能交通管理系统,提供更有效的交通管理。

而新一代结合V2V/V2I概念的智能汽车,搭配智能交通系统整合,即可有效解决都会的交通壅塞问题,透过具有智能判断最佳化路径的汽车系统,可帮助车主透过精准的行驶时间预估进行路径选择,再透过V2V网络与V2I整合用路现况实时分析,改善原有无实时导路信息造成一堆车辆总是堵塞在几个路口、引道的窘境。

V2V、V2I结合用路政策 优化行车环境

而利用这种车用网络解决方案,可以让车辆可和其车辆交换信息、甚至与交通设施、路灯、号志交换信息,例如透过车辆对车辆通讯及早知道前面高架引道已壅塞可改道,或是透过车辆与号志灯设之通讯知道车主用多快的速度行驶,可避开交通信号灯减少红灯停等时间与次数,甚至主动告知哪些路段进行修缮、障碍或是危险路段提示。目前Telematics与ITS应用已有完善的硬件、解决方案、无线通讯方案推出,在V2V、V2I等应用厂商与政府单位亦积极展开测试运行与试点,透过智能化的车对车、车队设施车用网络系统整合,也能创造更节能、低碳的用车环境。

即便有了完善的智能车对车、车对设施通讯系统,搭配车载资通讯系统建构的智能用车网络,但实际上仍需要搭配有效的用路政策规范,才能达到立竿见影的优化交通用路环境效果。例如,有了智能车对车、车队设施通讯系统,即可在交通繁忙与拥挤时段针对不同用路时间设定不同用路成本,像是在高架道路、快速道路使用电子票券计费平台,透过壅塞时段过路费加价、非壅塞时段过路费减价车流调配手段,使想省钱的车主提早出发避开壅塞时段,借此优化道路使用效益。

另透过车对车通讯系统,可在车辆互相通信网络下区分出一般车辆与大众运输载具车种不同,利用号志或专用道的弹性调配令公车或校车这类大众载具可以获得较高优先路权,避免大众运输载具使用效能低下,相对维持大众载具较稳定准时的到站时间与载客排程,亦能提升一般人对于大众载具的正面印象,鼓励其善加利用。