创新思维与设计 车辆位置实时共享系统 组员：张恺 王思懿 张捷璃
创新思维与设计 车辆位置实时共享系统 组员：张恺 王思懿 张捷瑀
1.优秀设计案例分析 1.指纹解锁（王思懿) 指纹解锁对于大众来说并不陌生，但在iPhone添加了指纹解锁功能前，该 功能对于普通大众可能并不熟悉。指纹识别技术最早普遍用于机关单位的防盗设 施等重要区域，然而随着科技的发展，指纹解锁在智能机上的推广则使得其更普 遍的在大众中普及，充分体现了它的价值。在满足需求方面，指纹解锁克服了传 统的密码或图案解锁易忘记、易泄密的弊端，在保护使用者身份信息的同时又做 到了高效快捷。 2机枪射击协调器（张捷瑀） 机枪设计协调器诞生于一战时期欧洲，并被大量运用与一战与二战的空中战 场，其主要功能是保持机枪射击的频率与飞机螺旋桨达成一致，使得战机前置机 枪能在不损伤螺旋桨的情况下连续发射子弹。机枪射击协调器的出现直接确保了 了飞机在战争中的重要地位，实现了人类陆空立体协调作战体系的形成，但同时 也增加了战争的残酷性。由于如今以前置螺旋桨为动力的战机已经逐渐被喷气式 飞机所取代，但是由于机枪射击协调器的出现而衍生的各种空战战术仍旧影响着 现代的空军作战体系。 3.方便面 方便面的诞生标志着一个速食食品时代的开启。方便面的发明者的初衷本是 为了解决战后人们吃不到好的食物的现状，希望为人们创造出一种好吃又方便的 食物。通过将面条进行瞬间热油干燥法这一工序，去除了面条当中多余的水分， 增加了面条的保质期限，同时通过使用热水泡制的方法使得干燥后的面条得以快 速使用，同时也方便了面条的运输与存储。而通过泡面的理念又出现了干燥蔬菜 等等一系列耐存储的食品。 2.问题/需求发现 2.1背景 在暴雨、大雾等实现不良路段以及岔道、盘山公路等视线受阻地带事故高 发，驾驶员不能及时判断道路状况，以及驾驶员驾驶室的疏忽从而导致大量的交 通事故的发生。每年因为交通事故而产生的财产损失以及人员伤亡都是一个巨大 的数字
1.优秀设计案例分析 1.指纹解锁（王思懿） 指纹解锁对于大众来说并不陌生，但在 iPhone 添加了指纹解锁功能前，该 功能对于普通大众可能并不熟悉。指纹识别技术最早普遍用于机关单位的防盗设 施等重要区域，然而随着科技的发展，指纹解锁在智能机上的推广则使得其更普 遍的在大众中普及，充分体现了它的价值。在满足需求方面，指纹解锁克服了传 统的密码或图案解锁易忘记、易泄密的弊端，在保护使用者身份信息的同时又做 到了高效快捷。 2.机枪射击协调器（张捷瑀） 机枪设计协调器诞生于一战时期欧洲，并被大量运用与一战与二战的空中战 场，其主要功能是保持机枪射击的频率与飞机螺旋桨达成一致，使得战机前置机 枪能在不损伤螺旋桨的情况下连续发射子弹。机枪射击协调器的出现直接确保了 了飞机在战争中的重要地位，实现了人类陆空立体协调作战体系的形成，但同时 也增加了战争的残酷性。由于如今以前置螺旋桨为动力的战机已经逐渐被喷气式 飞机所取代，但是由于机枪射击协调器的出现而衍生的各种空战战术仍旧影响着 现代的空军作战体系。 3.方便面 方便面的诞生标志着一个速食食品时代的开启。方便面的发明者的初衷本是 为了解决战后人们吃不到好的食物的现状，希望为人们创造出一种好吃又方便的 食物。通过将面条进行瞬间热油干燥法这一工序，去除了面条当中多余的水分， 增加了面条的保质期限，同时通过使用热水泡制的方法使得干燥后的面条得以快 速使用，同时也方便了面条的运输与存储。而通过泡面的理念又出现了干燥蔬菜 等等一系列耐存储的食品。 2.问题/需求发现 2.1 背景 在暴雨、大雾等实现不良路段以及岔道、盘山公路等视线受阻地带事故高 发，驾驶员不能及时判断道路状况，以及驾驶员驾驶室的疏忽从而导致大量的交 通事故的发生。每年因为交通事故而产生的财产损失以及人员伤亡都是一个巨大 的数字
年份 事故次数（万次） 死亡人数 受伤人数 直接经济损失（亿 (人) (人) 元) 2000 61.7 83853 418721 26.3 2001 75.5 105930 546485 30.6 2002 77.3 109381 562074 33.2 2003 66.7 104372 494174 33.6 2004 56.7 99217 451810 27.7 2005 45.0 98738 469911 18.8 2006 37.8 89455 431139 14.8 2007 32.7 81649 380442 12.2 2008 26.5 73484 304919 10.1 2009 23.8 67759 275125 9.1 图1-12000年到2009年间因交通事故导致的人员伤亡与财产损失统计 2.2问题/需求 因为现代科技高速发展与人们生活质量的提高，车辆已经成为了人们出行 必不可少的一样代步工具，但是因为交通事故产生的悲剧仍旧不断发生，尤其是 在恶劣天气条件下以及视线受阻地带尤为严重。如何在恶劣气候的情况以及视线 受阻地带给予驾驶员充分的警示，并提前预知潜在危险因素，减少交通意外事故 的发生便是一个十分值得考虑与思考改进的地方。 2.3现有的解决方案 在恶劣天气使用汽车自带的雾灯、示宽灯、双跳灯或其他的灯光设施（如 爆闪灯等)增加车辆自身的可见度，使后部跟车司机能够更好的观察到前方的车 辆。在视线受阻地带则使用连续切换远、近光灯或鸣喇叭提醒对面车道车辆即将 会车。同时国家颁布了相应的法律条文，通过惩戒的方式，进行威慑，来杜绝司 机因大意行驶或各种主观因素而造成事故的这类事件的发生。比如对酒驾的严查 严打以及对驾驶员培训要求的提高。同时提高车辆对于乘客的保护装置（例如安 全气囊)的提升来减少车祸时造成的人员伤亡。 2.4现有方案不足分析 使用灯光照明设施以及鸣喇叭等手段仅能使车辆周围近距离的其他车辆驾 驶员提高警觉，但实际上一旦车辆车距增加，车速变快，例如在高速公路行驶时， 鸣号以及雾灯，切换远、近光灯等传统手段的效果便会不尽人意，特别是在大雾、 暴雨等恶劣天气中，即使使用了双跳灯，雾灯并且降低车速，仍然不能保证驾驶 员在长途行车途中长时间对周边路况保持高度警惕，因此仍旧存在着比较大的隐 患。对驾驶员采取严格的法律规定虽然能减少人为原因造成事故的概率，但是并 不能解决因突发事件造成的车祸，而安全气囊等安全设备也仅仅只能在车祸发生 后增加人员生存的概率，并不能有效减少避免以外因素造成的车祸的发生。 2.4初步设想 在汽车行驶过程中，为驾驶员提供处现有设备外，设置额外感知周边道路
图 1-1 2000 年到 2009 年间因交通事故导致的人员伤亡与财产损失统计 2.2 问题/需求 因为现代科技高速发展与人们生活质量的提高，车辆已经成为了人们出行 必不可少的一样代步工具，但是因为交通事故产生的悲剧仍旧不断发生，尤其是 在恶劣天气条件下以及视线受阻地带尤为严重。如何在恶劣气候的情况以及视线 受阻地带给予驾驶员充分的警示，并提前预知潜在危险因素，减少交通意外事故 的发生便是一个十分值得考虑与思考改进的地方。 2.3 现有的解决方案 在恶劣天气使用汽车自带的雾灯、示宽灯、双跳灯或其他的灯光设施（如 爆闪灯等）增加车辆自身的可见度，使后部跟车司机能够更好的观察到前方的车 辆。在视线受阻地带则使用连续切换远、近光灯或鸣喇叭提醒对面车道车辆即将 会车。同时国家颁布了相应的法律条文，通过惩戒的方式，进行威慑，来杜绝司 机因大意行驶或各种主观因素而造成事故的这类事件的发生。比如对酒驾的严查 严打以及对驾驶员培训要求的提高。同时提高车辆对于乘客的保护装置（例如安 全气囊）的提升来减少车祸时造成的人员伤亡。 2.4 现有方案不足分析 使用灯光照明设施以及鸣喇叭等手段仅能使车辆周围近距离的其他车辆驾 驶员提高警觉，但实际上一旦车辆车距增加，车速变快，例如在高速公路行驶时， 鸣号以及雾灯，切换远、近光灯等传统手段的效果便会不尽人意，特别是在大雾、 暴雨等恶劣天气中，即使使用了双跳灯，雾灯并且降低车速，仍然不能保证驾驶 员在长途行车途中长时间对周边路况保持高度警惕，因此仍旧存在着比较大的隐 患。对驾驶员采取严格的法律规定虽然能减少人为原因造成事故的概率，但是并 不能解决因突发事件造成的车祸，而安全气囊等安全设备也仅仅只能在车祸发生 后增加人员生存的概率，并不能有效减少避免以外因素造成的车祸的发生。 2.4 初步设想 在汽车行驶过程中，为驾驶员提供处现有设备外，设置额外感知周边道路
环境与车况，周边车辆大致位置与车速，并及时告知驾驶员的设备，同时提升车 辆本身在恶劣天气与视线受阻地段行驶时的可见度，从而减少因客观因素造成的 交通事故。 3.创新设计实践 3.1需求及功能分析 有大部分非人为因素造成的交通事故是因为因为天气原因以及路况不良与 驾驶员视线受阻导致驾驶员对周围环境的了解受到了限制，来不及对突发状况进 行反应而导致的，而我们所提出的车辆位置实时共享系统则是为了帮助驾驶员增 加对周围环境的了解，对周围车辆的能够感知，并将所知的信息传达给驾驶员， 并做到车辆之间可以相互感知位置并交换信息，减少车祸发生的概率。 3.2可供选择的方案 方案一：基于网络平台的位置共享系统 在我们使用各种软件的导航系统时，软件通过我们授权得到了我们的位置 信息，进而为我们提供了导航服务。所以如果我们及我们周围的车辆同时使用一 种软件的话，那这个软件会收到所有的位置信息，如果它给我们反馈信息的同时 将周围一定区域的车辆的位置信息反馈给我们，并在导航地图上进行标注，再结 合车辆的语音提醒，我们就能清楚地了解到周围车辆的位置信息，从而达到了车 辆位置共享的目的。 方案二：车辆直连的位置共享系统 在这一方案中车辆自带处理器，首先驾驶员自己及周围的每一辆车可以通 过卫星得到自己的位置信息，然后通过信息收发装置，得到周围车辆的位置信息， 然后处理器经过处理，将每一辆车的位置定位在导航地图上，计算出具体速度、 距离，判断是否有威胁，然后进行语音播报提醒，从而避免事故。 3.3详细设计过程 要使得方案得以实施，则必须具备四个重要的因素： (1)位置信息的获取 通过卫星我们可以迅速获得自己的位置信息，只需要一个卫星信号接收终 端。充分利用GPS、北斗导航系统 (2)导航地图的应用 导航地图自身具有的场景描述功能可以借鉴。可以非常好的展现车与周围 环境的相对位置 (3)发达的网络平台 高德地图、百度地图等网络平台可以获得车辆的位置信息，也可以提供导
环境与车况，周边车辆大致位置与车速，并及时告知驾驶员的设备，同时提升车 辆本身在恶劣天气与视线受阻地段行驶时的可见度，从而减少因客观因素造成的 交通事故。 3.创新设计实践 3.1 需求及功能分析 有大部分非人为因素造成的交通事故是因为因为天气原因以及路况不良与 驾驶员视线受阻导致驾驶员对周围环境的了解受到了限制，来不及对突发状况进 行反应而导致的，而我们所提出的车辆位置实时共享系统则是为了帮助驾驶员增 加对周围环境的了解，对周围车辆的能够感知，并将所知的信息传达给驾驶员， 并做到车辆之间可以相互感知位置并交换信息，减少车祸发生的概率。 3.2 可供选择的方案 方案一：基于网络平台的位置共享系统 在我们使用各种软件的导航系统时，软件通过我们授权得到了我们的位置 信息，进而为我们提供了导航服务。所以如果我们及我们周围的车辆同时使用一 种软件的话，那这个软件会收到所有的位置信息，如果它给我们反馈信息的同时 将周围一定区域的车辆的位置信息反馈给我们，并在导航地图上进行标注，再结 合车辆的语音提醒，我们就能清楚地了解到周围车辆的位置信息，从而达到了车 辆位置共享的目的。 方案二：车辆直连的位置共享系统 在这一方案中车辆自带处理器，首先驾驶员自己及周围的每一辆车可以通 过卫星得到自己的位置信息，然后通过信息收发装置，得到周围车辆的位置信息， 然后处理器经过处理，将每一辆车的位置定位在导航地图上，计算出具体速度、 距离，判断是否有威胁，然后进行语音播报提醒，从而避免事故。 3.3 详细设计过程 要使得方案得以实施，则必须具备四个重要的因素： （1） 位置信息的获取 通过卫星我们可以迅速获得自己的位置信息，只需要一个卫星信号接收终 端。充分利用 GPS、北斗导航系统 （2） 导航地图的应用 导航地图自身具有的场景描述功能可以借鉴。可以非常好的展现车与周围 环境的相对位置 （3） 发达的网络平台 高德地图、百度地图等网络平台可以获得车辆的位置信息，也可以提供导
航服务 (4)信号的收发装置 通过信号收发装置，车辆之间可以迅速交换位置信息。 车辆位置实时共享系统关键在于实时，而基于网络平台的方案高度依赖于网 络，而现今的网络条件在城市中都不能保持随时随地畅通，而该系统在网络不好 是根本没啥实用性。再者，以前软件处理终端只是给你反馈你个人的信息，现在 突然信息量增大，对服务器的要求提高了许多。还有该方案强调使用软件的统一 性，若使用不同的软件，则得到的信息是残缺的。而市场上导航软件很多，想要 统一是十分困难的。鉴于以上考虑，将第一方案进行了否决。既然网络不可行， 我们则考虑车辆之间直接建立联系。 利用特制的小型传感器与近距离信息收发装置收集车辆行驶的各种数据，经 过收集与处理后快速传输给一定范围内的其他车辆上，并通过车辆GPS的显示器 为媒介告知驾驶员，并在系统发现潜在隐患时及时提醒驾驶员做好规避与刹车准 备。 图3-1利用车辆GPS设备作为媒介在显示屏中对驾驶员进行警示（图中仅为大致参考） 3.4设计评估分析 (1)该设计在雨雾天，山路等交通环境下有非常大的作用 (2)要达到实用必须有非常高的普及率 (3)技术细节有待论证 3.5设计总结 该设计的目的是通过建立一个微型平台交换车辆位置信息，车速，路况等未 知因素，减少事故发生率的一个设备与软件。但是该系统如果真的要采用的话， 则需要成为类似安全气囊一样强制安装的设备，使得每辆车都能拥有互相联系后 才能有效的发挥该装置与系统的有效作用。但是随之而来的便是工艺与成本的双
航服务 （4） 信号的收发装置 通过信号收发装置，车辆之间可以迅速交换位置信息。 车辆位置实时共享系统关键在于实时，而基于网络平台的方案高度依赖于网 络，而现今的网络条件在城市中都不能保持随时随地畅通，而该系统在网络不好 是根本没啥实用性。再者，以前软件处理终端只是给你反馈你个人的信息，现在 突然信息量增大，对服务器的要求提高了许多。还有该方案强调使用软件的统一 性，若使用不同的软件，则得到的信息是残缺的。而市场上导航软件很多，想要 统一是十分困难的。鉴于以上考虑，将第一方案进行了否决。既然网络不可行， 我们则考虑车辆之间直接建立联系。 利用特制的小型传感器与近距离信息收发装置收集车辆行驶的各种数据，经 过收集与处理后快速传输给一定范围内的其他车辆上，并通过车辆 GPS 的显示器 为媒介告知驾驶员，并在系统发现潜在隐患时及时提醒驾驶员做好规避与刹车准 备。 图 3-1 利用车辆 GPS 设备作为媒介在显示屏中对驾驶员进行警示（图中仅为大致参考） 3.4 设计评估分析 （1）该设计在雨雾天，山路等交通环境下有非常大的作用 （2）要达到实用必须有非常高的普及率 （3）技术细节有待论证 3.5 设计总结 该设计的目的是通过建立一个微型平台交换车辆位置信息，车速，路况等未 知因素，减少事故发生率的一个设备与软件。但是该系统如果真的要采用的话， 则需要成为类似安全气囊一样强制安装的设备，使得每辆车都能拥有互相联系后 才能有效的发挥该装置与系统的有效作用。但是随之而来的便是工艺与成本的双
层增加，也在一方面提升了厂商与买家的经济压力，但是我们小组仍旧认为，实 现车辆之间位置信息的共享是一件非常有必要的举措，因为只要能有效的减少事 故的发生概率，减少因为交通事故造成的人员伤亡，那么这项技术的理念就拥有 存在的理由。 3.6小组分工 张恺：最初方案的提出与PPT制作 王思懿：效果图片的编辑汇总与整理 张捷璃：最终报告的撰写与总结 4.思考与体会 作为创新与思维这门课程中唯一全体成员都是来自媒体与设计学院的小组， 相比其他来自工科理科类学院的小组，我们更缺少相对的知识与技术类软件的运 用，因此设计也仅仅是停留于理论假设阶段。对于这种情形，我们小组的三位组 员也深刻认识到了学期处专业课以外的知识以及软件的运用的重要性，也希望这 门课程能够带给我们新的启发
层增加，也在一方面提升了厂商与买家的经济压力，但是我们小组仍旧认为，实 现车辆之间位置信息的共享是一件非常有必要的举措，因为只要能有效的减少事 故的发生概率，减少因为交通事故造成的人员伤亡，那么这项技术的理念就拥有 存在的理由。 3.6 小组分工 张恺：最初方案的提出与 PPT 制作 王思懿：效果图片的编辑汇总与整理 张捷瑀：最终报告的撰写与总结 4. 思考与体会 作为创新与思维这门课程中唯一全体成员都是来自媒体与设计学院的小组， 相比其他来自工科理科类学院的小组，我们更缺少相对的知识与技术类软件的运 用，因此设计也仅仅是停留于理论假设阶段。对于这种情形，我们小组的三位组 员也深刻认识到了学期处专业课以外的知识以及软件的运用的重要性，也希望这 门课程能够带给我们新的启发