如果汽車產業社群真的關心道路交通安全,以專屬短距離通訊(DSRC)技術為基礎的車用通訊(V2X)方案──包括車輛對車輛通訊(V2V)以及車輛對基礎設施通訊(V2I)──應該會是被廣泛認為實現新一代電氣化、連網自動駕駛車輛不可或缺的元素

然而情況並非如此,至少在業界最受尊敬的電腦視覺技術供應商之一Mobileye,就不認為DSRC有必要──就在上個月,Intel/Mobileye團隊於以色列耶路撒冷(Jerusalem)的道路上向媒體公開展示其自動駕駛車輛時,雖然為自駕車行駛路線上的交通號誌燈配備了LTE數據機以做為「額外安全措施」,卻有當地電視台的攝影鏡頭捕捉到該輛Intel/Mobileye自駕車闖了紅燈(點擊此連結可看視訊,畫面在4:28處)。

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Intel/Mobileye的自駕車闖紅燈
(來源:News 10)

不過Mobileye將這個尷尬局面歸咎於電視台無線攝影機與交通號誌燈無線應答氣之間的電磁干擾(EMI),表示是兩個來源之間的交叉訊號讓車輛混淆。這樁已經被過度報導的意外事件讓筆者感到不快,並不是因為我不能理解Mobileye的解釋,也不是因為他們的說詞不誠實,我只是忍不住疑惑:為何Intel/Mobileye拋棄DSRC不用?

畢竟在汽車產業領域,人們已經充分意識到DSRC能在主動式安全應用中,提供雙向的短至中距離關鍵任務性質通訊。如果Mobileye使用了DSRC技術,該輛自駕車還會闖紅燈嗎?更重要的是,為何他們未能率先佈署DSRC?而如果Mobileye認為自駕車的前向攝影機應該能清楚看到紅燈,又為何認為有必要在交通號誌燈與自駕車之間建立無線通訊?

為此筆者詢問了Mobileye的通訊長Dan Galves,他的回答是,該公司忽略DSRC的決定並不是因為鄙視V2X,相反地他強調:「來自紅燈、由Wi-Fi乘載之應答器(transponder)訊號,應該被歸類為V2X的一種;」他解釋:「我們已經利用LTE數據機,在耶路撒冷的交通號誌燈安裝了Mobileye開發的應答器。」

但重點是:如果Mobileye選擇採用DSRC,可以輕易地避免兩個無線通訊系統發生衝突。

被特別保留的5.9GHz頻段

投資業者Sand Hill Angels董事會主席、汽車產業顧問Drue Freeman接受EE Times訪問時表示:「這是5.9GHz頻段被特別保留給汽車安全應用的主要原因之一,首先就是為了避免來自其他通訊系統與裝置的干擾;」他補充指出:「此外V2X標準,包括無線電與天線設計,從一開始的設計就是為了在嚴苛的車用環境作用。」

Freeman表示,如果交通號誌燈被設定為利用DSRC透過正確的V2X鏈路來通訊,或者是也可以透過5.9GHz頻譜的C-V2X通訊,也不會產生與無線攝影機的干擾問題。他也是車用通訊解決方案供應商Savari, Inc.的顧問團成員。

此外我們也詢問了專為自動駕駛連網汽車提供V2X技術的以色列無晶圓廠晶片業者Autotalks執行長Hagai Zyss,但他對於耶路撒冷的交通號誌燈佈署了何種無線應答器的問題,表示應該要去向Mobileye找答案:「除了在以色列被允許使用之DSRC,我們對其他技術並不熟悉;但使用專屬的解決方案--例如標準Wi-Fi--不能被駁回。」

Zyss表示在以色列有少數DSRC車用通訊試驗,但據他所知,在耶路撒冷並沒有DSRC車用通訊設備的佈署。他也同意Freeman的看法,指出DSRC--與Wi-Fi在不同的頻段運作,而且在專屬頻段中只有DSRC可以運作--能避免像是通訊干擾等意外。

「出於以上原因,汽車產業正在與美國聯邦通訊委員會(FCC)聯繫,嘗試推動DSRC專屬頻段;」Zyss表示,這是為了確保DSRC在頻段中擁有凌駕其他傳輸的明確優先權。那在以色列呢?他解釋,「具體來說,在以色列,5GHz頻段至5.4GHz都是可用的,而且只能供室內使用,因此DSRC不會受到任何符合以色列法規之Wi-Fi傳輸的影響。」

Zyss補充指出,DSRC強化了抵抗相鄰頻道干擾的能力,因此即使是附近的頻道也不會損害其接收;至於在通訊協議部分,DSRC的通訊協議是由美國汽車工程師學會(SAE)所訂定,比起其他通訊協議特別能抵抗封包損失。

為何使用Wi-Fi做為額外安全措施?

既然自動駕駛車輛開發商傾向於採用大量感測器來確保車輛行駛安全,為何還要在交通號誌燈與自駕車之間採用無線通訊技術?對此Zyss說明:「我們積極與領導級一線汽車零組件供應商以及車廠合作,為他們的自駕車感測器陣列添加V2X功能,其中一個重要的使用情境是與交通號誌通訊的V2I,這能確保自駕車穿越十字路口時的安全性。」

他補充指出:「攝影機可能因為陽光直射而『失明』,無法辨別交通燈號;其他因為攝影機技術故障而無法辨別交通號誌的情況,還有可能是其他車輛遮蔽了攝影機視線。此外車輛不容易辨別交通燈號,也可能與所行駛的車道有關。」

Mobileye的Galves在被問到為何要添加無線通訊技術時,表示一切都是為了有備無患:「自動駕駛的每一個感知任務都需要備援,雖然前向車用攝影機能非常清楚地偵測到交通號誌燈的顏色,但自駕車上的其他實體感測器(例如雷達/光達)可能無法辨別。」

Galves解釋,安裝在交通號誌燈上的應答器是備用資訊來源;他表示,Mobileye在根據交通流量提取之語義(semantic)線索來判別交通號誌燈狀態的演算法開發上已經耕耘一段時間,但還未經過充分驗證;舉例來說,如果在一個十字路口穿越的車輛是與自駕車方向垂直,這類演算法就會判別自駕車應該遵循的燈號是紅燈。

顯然替未來自駕車開發的軟體與硬體技術皆有不少進步,而像是採用DSRC的V2X方案等無線通訊技術也持續進展且至關重要;從Mobileye自駕車被抓到闖紅燈的事件中,無意間證明了車輛與基礎建設之間的無線通訊非常關鍵,而且這種功能不是採用任何一種無線通訊技術都可以被信任的。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: What Made Mobileye’s AV Run a Red Light?,by Junko Yoshida)