隨著資通訊技術快速發(fā)展，利用相關技術協(xié)助駕駛人判斷路況并預防事故發(fā)生已成為近年各大車廠與各國政府致力發(fā)展的目標；而在通訊標準、感測技術與頻譜規(guī)畫等關鍵技術環(huán)節(jié)相繼到位后，V2X等車聯(lián)網應用已日益開枝散葉，朝向全面普及方向邁進。

在交通安全對全球人民生命財產造成極大威脅，各國政府主管除透過法規(guī)管理用路人行為外，隨資通訊技術快速發(fā)展，利用相關技術協(xié)助駕駛人判斷路況預防事故發(fā)生為近年各大車廠與政府致力發(fā)展的目標，感測技術與通訊技術為車聯(lián)網安全應用領域之核心，相關技術需要政府配置頻譜資源協(xié)助發(fā)展與應用。

汽車安全系統(tǒng)可分為被動式安全與主動式安全，被動式安全如安全氣囊、安全帶等，主要在災害發(fā)生時減輕對駕駛人與乘客受害程度，主動式安全可實時偵測車體周遭，事前預防事故發(fā)生如先進駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driving Assistant System， ADAS），各國主管單位積極推動將相關系統(tǒng)列入新車評鑒指標，國際車廠如BMW、Mercedes-Benz、Volkswagen等亦投入相關技術研發(fā)與導入。

車聯(lián)網安全應用系統(tǒng)架構包含感知層、通訊層與應用層，感知層包含雷達、光學雷達與影像傳感器等，提供車輛收集周邊環(huán)境信息；通訊層也可稱為汽車局域網絡（Vehicle Area Network， VAN），分為車載通訊（in-vehicle communicaTIon）、車外通訊、車間通訊（vehicle to vehicle communicaTIon）與車路通訊（vehicle to road communicaTIon）等四部分，目前商用汽車已經能夠支持車載通訊及車外通訊，車間通訊與車路通訊尚在研發(fā)與測試階段；應用層則提供數(shù)據(jù)分析與決策協(xié)助等。

汽車感測技術部分包含影像、雷射、超音波與雷達等（圖1），其中雷達系統(tǒng)在天氣適應性、直接探測范圍及速度方面都較其他傳感器具優(yōu)勢。

圖1　汽車所使用的傳感器越來越多，且技術型態(tài)益發(fā)多元，各自有不同的偵測范圍。 圖片來源：亞德諾

雷達依據(jù)偵測距離可分為短距雷達（Short Range Radar， SRR）、中距雷達（Medium Range Radar， MRR）以及長距雷達（Long Range Radar， LRR），提供車輛于不同環(huán)境中整合運用。SRR主要提供30公尺內近距離的物品偵測，如前方碰撞預防、盲點偵測與車道變換協(xié)助等；LRR則提供30∼150公尺距離偵測范圍，提供自動導航功能。

LRR在汽車上最早應用可追朔至1999年Mercedes-Benz于S-class系列車款中導入全球第一個雷達主動車距控制巡航系統(tǒng)（Autonomous Cruise Control， ACC），結合SRR和LRR將可以提供駕駛者更多行車判斷與協(xié)助。

雷達系統(tǒng)基本運作方式為透過發(fā)射器輻射特定波形的電磁波，由接收器感測周邊目標物體所反射之電波，依據(jù)電波發(fā)射回傳的時間測量目標物與車體的距離，根據(jù)回傳電波的到達角度得知目標物的方向，透過回傳訊號的都卜勒頻移（Doppler Frequency Shift）測定目標物的相對速度。

雷達主要分為脈沖波雷達（Pulsed Radar）與連續(xù)波雷達（ConTInuous Wave Radar）。車聯(lián)網安全應用之雷達主要使用頻段包含SRR的24∼26GHz、79GHz頻段，以及LRR使用76∼77GHz。雷達愈往高頻體積愈小，分辨率愈高，可提供更精準判斷，因此包含歐洲、日本多國皆積極推動毫米波雷達發(fā)展。

此外，光學雷達（Light Detective Raging， LiDAR）近年被Google、福特（Ford）等廠商采用發(fā)展自動駕駛技術，LiDAR因為具備不受電磁波干擾、可描繪物體外圍輪廓提供辨識、測距精確度高等特性，能夠及時建立車體周圍的3D環(huán)境地圖（圖2），但光學雷達在應用上遇到高成本、體積大與偵測能力易受氣候影響等因素影響，使相關發(fā)展仍受到限制。

圖2　光達技術因被Google、福特用來開發(fā)自駕車而獲得大量關注。 圖片來源：Velodyne

車間與車路間網絡通訊部分，過去有紅外線、微波、Wi-Fi等，在移動性、覆蓋范圍與傳輸速度上皆有所差異。目前國際上主要關注的技術包含專用短程通訊（Dedicated Short Range Communication， DSRC）與LTE-V。