爱华网智能汽车挺进现实 编译 李坤 智能汽车是人们对未来世界持久不变的必然想象，“眼盯道路、手握方向盘、脚踩踏板”的驾车方式正在发生微妙变化。 穿着条纹上衣、蓝色牛仔裤、白色运动鞋的查理是一个六岁男孩，他惊恐地站在酒店停车场的空地上。鲍勃驾驶的汽车正在朝着他快速冲过来，而此时正在驾车的鲍勃的脚还没来得及从油门换到刹车。在距离查理还有10米远时，一排红灯开始在鲍勃的挡风玻璃上闪烁，同时车里发出了紧急的高音率哔哔声。而就在此时，刹车装置自动启动，车在撞到查理之前猛地停了下来。 这样的情形实在太危险了，好在查理只是一个儿童大小的假人，用来帮助测试员鲍勃进行一项车内系统的新研究，该系统在驾驶员没有时间反应踩刹车的情况下，可以识别那些可能对行人造成危险的碰撞，并能够自动刹车。即将在瑞典上市的沃尔沃S60车型中就安装了此系统，目前该系统正在进行最后的测试。 沃尔沃公司的此系统只是目前基于摄像、雷达及激光的复杂的传感器技术的应用之一。传感器技术已经可以给驾驶者提供适应性非常良好的控制系统，从而调节汽车速度以保证与前方物体的安全距离，我们所知的半智能停车系统也是利用的传感器技术。引用沃尔沃公司研究员Jonas Ekmark的话，“这仅仅是个开始”。 Jonas Ekmark表示，目前我们正进入一个驾驶的新时代，未来驾驶者还将获得驾驶沿线的天气及道路状况等实时信息，从而使驾驶者节省油耗、减轻驾驶疲劳，“我们的长远目标是实现一个无碰撞事故的交通系统。” 技术创新循序渐进 对于未来驾驶的终极目标，是将人彻底解放出来，研发出能够自动驾驶的智能汽车。通用汽车R&D部门副总裁Alan Taub表示，2015年左右半自动的智能汽车将问世。半自动的智能汽车在交通繁忙的街道或复杂的路况下依然需要一名驾驶者来控制，但是在高速公路上它就可以不需要任何辅助进行行驶、加速，以及避免碰撞，“我认为2020年研发出全自动汽车是有可能的。”
美国每年有37000人、欧洲有39000人死于交通事故，而这其中90%是由于驾驶者的失误导致。出于更加安全的驾驶需求，早在2008年瑞典就开始了一项名为SRIS（Slippery Road Information System，光滑路面信息系统）的测试。该系统使用传感器及安装在100辆汽车中的计算机来收集各种汽车使用信息，包括刹车、雾灯、雨刷及电子稳定系统的使用，以及当地的天气情况。与沃尔沃只依据每辆汽车的传感器进行分析的系统不同，SRIS测试所依据的是每5分钟从中心数据库收集的所有汽车的数据。 一个有关数据分享的更加复杂的系统今年将在日本部署。日本政府正大力支持建设一个由红外线、微波及无线基站组成的道路网络，正因为如此，日本目前已经成为了该领域的领先者。 目前通过VICS（Vehicle Information and Communication System，汽车信息及通信系统），日本200万汽车用户已经可以通过无线基站获得交通路况、交通事故、天气报告、限速信息及停车场情况等信息。在未来几个月内，通过在东京及神奈川县的20个主要交通路口安装的摄像机及传感器，内置了VICS接收器的汽车将能提醒驾驶者一些潜在的危险事故，比如小心前方有车要并道等。最新的DSSS（Driving Safety Support System，安全驾驶支持系统）还可提醒交通灯的变换以及前方道路上行动迟缓的行人及骑车人，该系统在2011年将应用在全日本主要的路口。 到那时，日本高速公路也将应用称为Smartway的类似系统。当汽车太靠近前方车辆，或并道危险，或前方拥堵的时候，Smartwa系统都会发出提示。目前日产、丰田及一些其他汽车制造商生产的一些新款车型中都已安装了DSSS或Smartway系统。旧车型也可以安装这些系统，只要对接收器及显示器进行更新即可。在技术层面来说，这些只是迈向汽车自动控制理想的一小步。 而谁都不愿意为还未完全成熟的技术买单，所以需要通过循序渐进的方式来使消费者认同新的汽车技术。一个简单的方法就是先安装一些初级的自动设备在现有的汽车中，比如通用汽车就研发了一个V2V系统，只要花费不到200美元就可以安装，该系统使用地理定位系统和Wi-Fi来提醒驾驶者潜在的危险，比如盲点中有汽车驶入。 也可以通过手机网络实现部分自动驾驶的功能。英国电信运营商Orange是Sentience项目的六个合作伙伴之一，该项目正在开发一个基于具有地理定位系统的智能手机的低成本系统，通过地理定位系统可以收集和组合信息，以控制汽车的刹车和提速。在实验中，Sentience系统的油耗比正常行驶的汽车降低了24%。 今年3月在荷兰阿姆斯特丹举行的Cooperative Mobility大会上展示了使用CVIS（Cooperative Vehicle-Infrastructure Systems）技术的新应用，该应用通过3G、GSM、红外或无线协议达到汽车间交换信息，并可以再各模式间无缝切换。CVIS技术可以使开发者在开放架构的平台上创建各种服务。 在今年底，CVIS技术将发布一个内置在汽车中的触摸屏应用装置，项目协调人Paul Kompfner表示，这个类似于智能手机界面的装置将为驾驶者提供基于所在位置的大量应用，比如目前正在开发一个获得交通灯控制系统信息的应用，该应用可以告知驾驶者在当前位置以什么速度行驶可以不闯前方的红灯。 汽车总动员 与搭建复杂的路边基础设施相比，欧洲和美国汽车制造商正在进行直接的“车间”（vehicle-to-vehicle，也称为V2V）通信的研究，这是一种更简单、成本更低的解决方案。它们想到用Wi-Fi技术在汽车间构建一个实时、可配置的网络，来分享路况、当地天气、交通事故等信息。 目前7家欧洲制造商及大学正在联合研发一个更具野心的项目，目标是构建一个不再依赖驾驶者的“车间”网络，这个被称为SARTRE（Safe Road Trains for the Environment）的系统目前可以使8辆间隔1米的汽车如同护航舰队一般有序行驶，而这一切只需要一个专业的司机在领头的汽车里进行操控。 利用该系统，普通的驾驶者只要预定好已在主要道路上行驶的“队列”中的位置，就可以在加入队列后，将驾驶控制交接给领头汽车。之后，领头汽车通过无线设备发出的数据，以及前车及后车摄像机、雷达及激光探测器收集的信息，将传送给汽车内置的计算机进行处理，来完成驾驶、提速、刹车等操作，而驾驶者就可以随意做自己想做的事，工作、读书、看电影或睡觉，“就像我们做公车和火车一样。”沃尔沃公司研究员Jonas Ekmark表示。当驾驶者达到目的地要离开队列时，他们就可以恢复手动操作。 除了可以避免驾驶碰撞外，在队列中的汽车比单独行驶要省油，并且占用更少的道路空间。以高速道路匀速行驶为例，在车距小于一辆车的情况下，空气动力学的拉力将降低60%。总体来说，这样的队列行驶预计将最多降低40%的汽油量及二氧化碳排放。 加州伯克利大学在上世纪90年代也开发了类似的项目，而项目成功的必备条件是需要修建造价高昂的特殊道路，所以当时该项目以失败告终。SARTRE解决了这个问题，汽车队列在现有的道路上就可以实现。如果今年计划在瑞典和英国进行的SARTRE测试能成功的话，西班牙将在2011年底部署一个完整的SARTRE示范工程，包括一个领头运输车，加上跟随行驶的一辆运输车及三辆家用轿车。要想让这一切成真，目前SARTRE还有一些问题需要解决，比如队列行驶的汽车如何与道路上其他汽车互不干扰等。 “长久以来，驾驶者一直都不得不眼盯道路、手握方向盘、脚踩踏板。”通用汽车R&D部门副总裁Alan Taub表示，“但是将有越来越多的汽车可以自操控和提速。” 其实在2007年，由宾夕法尼亚卡内基梅隆大学机械工程系学生团队设计的Boss智能汽车已经能看到未来全自动智能汽车的雏形。由通用汽车资助的Boss智能汽车在当年的DARPA Urban Challenge比赛中从其他10个智能汽车设计中脱颖而出，并获得了200万美元的奖金。Boss的出色之处在于，它可以自动与其他智能汽车及30辆人为驾驶的汽车进行复杂的交互，完成并道、超速、停车入位等操作。 Boss智能汽车的计算机通过雷达、激光传感器、摄影机及无线定位系统构架了一个实时环境的模型。依据这个模型，连同当地交通规则等信息，Boss智能汽车设计了最好的行车路线，并提供在操控中必要的行驶提醒，比如安全并道，以及在哪个路口转弯最好。 Boss智能汽车所使用的传感器和其他零部件都是可直接应用在现有汽车中的，但是它用来处理各种数据的计算器却是另一回事。目前这个计算器相当于10台台式计算机的计算能力，如何把各种电子零部件最小化到能够隐藏安装在普通的汽车中，这确实是个问题。另一个挑战是需要开发一个汽车和驾驶者的交互界面，并找到一个简单的方式能够在手动和自动操控间进行顺畅的转换。 Alan Taub预测在2020年，类似于Boss 的汽车将出现在道路上。在加州大学大众汽车创新实验室（VAIL）中进行的项目证明这不是不可能的。大众汽车创新实验室的工程师已将摄像机、导航控制雷达及激光传感器安装到VW帕萨特汽车中，以达到无论是否有驾驶者都能找到停车场、探测空停车位并安全入位。 当然，在目前连手动汽车都还存在这样那样问题的时候，智能汽车所要面临的现实问题肯定更多更复杂，但自动驾驶的智能汽车也将是技术革新进程中不可阻挡的未来趋势。
