防止水飄失控危機！《Audi》AIS汽車安全科技《5G》通訊也是關鍵

2021-08-09 16:17:00

AIS為Aquaplaning Intelligent Solution之縮寫，也就是智慧型水飄抑制系統，這是Audi與Easyrain、Bosch、Italdesig等協力廠商共同研發的汽車安全科技，這不只關係到目前的駕駛安全，對於未來自動駕駛可靠性更有關鍵性的影響。

▲Aquaplaning水飄現象又稱為積水打滑、浮水效應，當車速達80km/h以上，路面積水超過2公分以上，就很容易發生水飄現象導致車輛失控，即便是在直線行駛狀態，同樣會有Spin危機，如果是在彎道上高速壓過積水路面，絕對是更容易發生水飄現象。根據統計，歐洲約1/4的交通意外，都發生在濕滑路面。圖片來源：auto.pub

即便一般街胎都具備排水溝槽，車輛也具備ESP電子動態穩定系統、TRC尋跡防滑系統、ABS防鎖死煞車系統，但這些安全設計並不能有效抑制水飄現象，即便在未超速行駛的情況下，依然會受發生水飄失控威脅，唯一辦法就是靠駕駛者的開車經驗，判斷雨勢大小、積水深度、車身擺動、方向盤扯動狀況，適時降低行車速度，並經常注意輪胎安全性，更換胎紋太淺的輪胎，避免水飄情況發生。

但是來到了自動駕駛的世代，行車速度乃是統一規範，就不在於人的定義，此時相信沒有人可以忍受「無法克服的潛在危機」這種不定時炸彈，意味著任何潛藏的危險都要有對應之道，換句話說，水飄現象必須被有效抑制才行，其它不定時炸彈，還有路口撞擊警示+煞停、行人與單車撞擊警示+煞停、路面崩塌警示+煞停系統等。

▲因此Audi已經研究出一套好方法，專門用來對付水飄現象，那就是「AIS」，作動原理乃是在左右前輪前方各設置一個高壓噴嘴，當車輛行經積水路段時，高壓噴嘴會自動彈出，並且對著柏油路面噴射高壓水柱（是噴水不是噴空氣，噴水的效果比噴空氣更好），主動將積水噴到輪胎左右二側，藉此維持輪胎的貼地效能與摩擦力，根據多次實驗測試，AIS效能相當優異，駕駛者幾乎感受不到路面積水情況，車身完全沒有搖擺。

▲實驗車輛為Audi A6，測試環境為帶有側向G值干擾的高速彎道之中，測試速度則是設定在60～110km/h之間，AIS的實戰效能相當優異，並且已達量產與市售化標準，但「啟動時機」尚未完全克服，且看以下分析。

然而AIS並非萬靈丹，當積水深度「太離譜」，如已經達到10公分以上「水坑」的程度，足以直接淹沒高壓噴嘴，此時AIS無法發揮正常功。此外AIS只能對應「積水」而不能對抗「淹水」，因此AIS無法幫助車輛通過水深及腰的地下道！此外AIS也沒有針對越野地形做測試，所以同樣不適用於巴黎-達卡或WRC等越野賽事，但說不定能加以發展成為一項全新的越野秘密武器！

AIS的作動原理雖已達到「可靠」的境界，但預計仍要等到2024年才能上市，並非專利與認證問題，目前工程團隊遇到的瓶頸為AIS的「作動時機」，因為目前所有裝置於車輛上的遠距離感測設備，如光學鏡頭、紅外線影像、雷射光達、毫米波雷達…等，都無法有效偵測路面積水深度，加上彎道被遮蔽的盲區積水危機，都會導致AIS無法適時作動。

因此AIS除了接收車輛上的偵測訊號之外，仍須配合結合車聯網、GPS訊號與各種感測設備的「數位水飄資訊」才能發揮完整的防護功效。然而目前的車輛通聯網路仍停留在4G階段，最短反應時間為98毫秒（訊號延遲時間），反應速度不夠快，不足以適時啟動AIS達到安全防護境界，此外應用於路口車輛碰撞防止系統，以及行人及騎士碰撞防止系統，4G的傳輸速度同樣不夠快。

然而5G通訊傳輸最短反應時間低於1毫秒！而且通聯密度是4G的百倍以上，足以勝任車輛安全通聯網路之重責大任。因此目前許多相關於車輛行駛安全的數位通聯資訊，包括自動駕駛技術，都等到5G通訊系統普及後才能運作，包括行人撞擊安全，也都要靠5G手機感應與分析（總不能在所有人體內都植入晶片吧），方能達到最精確與最快速的判斷。

其實這只是5G通訊科技應用的一環，其它還有非常多的科技，未來都要和5G結合，衍生出的資訊安全問題相對敏感，因此中美雙方為何會針對5G相關科技持續角力，相信讀者不難理解。