這次ARTC再次將十年累積的研發成果展現於國人面前,除了已達可量產販售階段的AEB自動緊急煞車系統以及LFS車道跟隨系統進行實測展示之外,更將目前台灣自主研發的ADAS先進自動駕駛輔助系統技術,模擬實際日常生活會碰到的狀況進行實際操作。
2014年9月,車輛中心首次對外發表搭載於實車上展示的自動輔助駕駛系統,吸引產業界注目與合作。兩年來已於研發廠區及試車場內不斷測試並參與SAE活動展示;2015年11月又籌組「自動輔助駕駛產業平台」,邀集自主整車、系統、零組件、資通訊與學研界等48家產業夥伴,擘建台灣先進駕駛輔助系統及車聯網(Connected Vehicle,CV)的生態體系。
車輛中心總經理黃隆洲表示,這次活動車輛中心進階發表多項ADAS系統,包含自動輔助駕駛系統、自動緊急煞車系統驗證技術、停車場域自動輔助駕駛系統、行人辨識系統、無線充電系統及車載網路管理等五大科研成果,這些系統都是根植於多年來自主研發的心血結晶,也是未來自動駕駛車、無人車不可或缺的主動控制系統配備。透過今日的發表,讓各界了解國人技術能量不亞於Google等國際大廠。
我們傾全力將成熟技術移轉予車電廠商促成國內車輛產業升級,希望讓台灣的能見度及競爭力更加發光發熱。未來各式ADAS技術將持續精進與優化,待相關法令核准後,搭載部份系統的半自動駕駛甚至擁有完整功能的自動駕駛上路生活情境將指日可待。
「自動輔助駕駛車」集九種技術之大成 助國內14家廠商技轉與生產
為因應全球趨勢及國內自主車輛開發需求,協助本土廠商進入關鍵車輛技術市場,並為產業帶來更高價值的經濟效益,車輛中心自2006年起即聚焦於先進駕駛輔助系統(ADAS)的研發,隨著科技不斷的進步,舉凡具有「AI人工智慧的多重感知融合辨識技術」,以及具備「深度機器學習的自動駕駛輔助技術」,甚至包含「雲端即時運算的車載網路管理」等,10年來已有相當豐碩成果,成功對國內14家廠商9項ADAS的智慧關鍵技術轉移,完善國內「先進駕駛輔助系統」自主研發、製造、量產等之產業生態鏈。同時也因為促使技術更趨成熟,交通主管機關也與國際同步,逐步規劃將相關技術列為法規項目,讓高科技變成平民化的享受。
成功技術轉移之技術與廠商
五大科研成果展示 體驗車輛中心高研發能量
車輛中心此次的公開發表邀請到士林電機、中華汽車、六和機械、永彰機電、光寶科技、同致電子、宏碁基團、車王電子、啟碁科技、華創車電、輝創電子等產業高階代表近百位蒞臨交流,以實車體驗這些技術於道路上駕駛之情境,全面展現國人自主研發與國際同步的技術能量,五大系統簡述如下:
自動輔助駕駛系統
交通事故當中,高達九成是人為因素造成,起因於人類在長途駕駛會因過度疲勞而分心,無法百分之百注意周遭的路況與環境,造成車輛偏移車道、碰撞前方車輛等情況。為減少此類交通事故發生,車輛中心開發自動緊急煞車(Autonomous Emergency Braking System,AEB System)及車道跟隨系統(Lane Following System,LFS),讓車輛在道路行駛中,無論直線、轉彎皆能自行維持在車道內,當遇到其他車輛或行人等障礙物出現時,系統將主動介入控制煞車,以減輕事故所造成的傷害,進而達到更安全的行車環境。
AEB系統主要靠的是前方成本較低的毫米波雷達,以及前擋上方的攝像鏡頭來進行偵測,依狀況進行自動煞車甚至於煞停的輔助;而LFS則是辨識道路標線來進行自動車道跟隨。
目前AEB及LFS均已達到可以量產販售的階段,未來搭載於國人自製研發的汽車品牌,指日可待!
自動緊急煞車系統驗證技術
車輛安全系統開發在軟、硬體設計及演算控制邏輯均屬於高度複雜的技術,各家車廠有各自一套技術發展控制策略。同時,為確保系統符合公認安全標準,歐盟新車安全評鑑協會(European New Car Assessment Programme,Euro-NCAP)制定一系列針對自動緊急煞車系統(AEB)測試方式與評分標準,並依據系統在各種使用條件下所展現的防護能力給予客觀驗證評價。在此國際趨勢下,車輛中已經建置與歐洲同步且符合國際標準之自動緊急煞車系統驗證技術,可實施行人防撞偵測功能測試(AEB Pedestrian)、AEB NCAP主動安全系統驗證技術(AEB City & AEB Inter-Urban)等,可以評估廠商研發之系統效能、分析測試數據,以提供產品驗證及改良建議。
由於台灣在2019將全面針對大型遊覽車強制加裝AEB功能,因此為了有最精準的測試,特引進與NCAP相同的自動駕駛機械人測試設備。其中假人部分還可以模擬行人過馬路時的腳步擺動。
為維持客觀性,須由專門「通用型」結合GPS衛星定位功能的無人駕駛系統,以相同的速度進行測試。
這套設備的假人可以模擬實際走路腳部擺動的行人,測試失敗並還可立即進行組裝,以便進行下一次的測試。
無線充電系統及車載網路管理
由於無線充電系統市場需求與日俱增,而車輛高功率的充電環境又較3C產品複雜,經常引發安全疑慮,因此車輛中心所開發出之車用無線充電系統(Wireless Charging System,WCS),便加入金屬異物偵測(Foreign Object Detection,FOD)技術,能即時判斷金屬異物入侵與否,有效中斷無線電力傳輸,並將相關訊息發送至客戶端,避免導電產生安全問題,以提升系統安全性。本系統整合了多項技術,包含整車網路系統、整車控制、電能管理、異物偵測,有效即時反應充電異常狀態,並以「網路診斷」及「網路管理」溝通整車系統,強化系統之智慧及安全性。
停車場域自動輔助駕駛系統(匯集六項功夫於一身之自動停車)
車輛進入停車場時,常因地域廣大,不斷繞路找停車位,且當回到停車場取車時,又常因忘記停放位置,而耗費時間尋找車輛。故車輛中心開發出停車場域自動輔助駕駛系統,它運用超音波與影像之感測技術,整合自動控制、感知辨識及車輛聯網技術,再藉由自動停車系統、車道跟隨系統、車輛定位系統、車輛遠端控制系統、障礙物偵測技術等六項技術功力,讓駕駛者可以透過人手一機的行動裝置,獲得停車位資訊,輕輕一點,即可讓車輛自動尋找車位、停妥車輛;當回到停車場時,再輕輕一點,車輛自動從停車位駛出,駕駛便能夠輕鬆取車,提供駕駛者更為便利的停車環境。
自動駕駛部分,除了GPS系統、攝像系統外,前方雷達用的是造價較高昂的Lidar。
在執行自動駕駛時,會以Lidar的訊號為優先來維護安全,而車道維持功能先是以攝像系統辨識標線,當轉彎時標線消失失效時,就改以GPS系統接手。
自動駕駛系統的關鍵在於圖資的建立,而ARTC目前所研發的系統已達與Google相同的Level 3等級,未來只要加上完整的圖資系統,例如:全台停車場的圖資,車主就可以駛入停車場直接在門口下車讓車輛自行停妥,並且可透過APP應用程式選擇自己想要停的車位。
假人測試不夠看,敬業的同業媒體朋友直接拿自己的肉身進行實測,效果不錯!有煞住!
行人辨識系統
德國研究數據顯示,在行人的車禍事故中,高達40%的比例是因駕駛者未察覺到行人,使車輛在未減速的情況下直接衝撞行人,因而讓人員損傷加重。有鑑於影像辨識技術日漸成熟,並且廣泛應用在車輛安全上,因此,車輛在防撞系統的設計上,對於行人的辨識功能也逐漸被重視。歐盟新車安全評鑑協會(European New Car Assessment Programme,Euro-NCAP)公佈的測試規範要求,已將自動緊急煞車之行人偵測功能列為2017年的評分項目之一。車輛中心為因應此技術發展趨勢,運用動態偵測範圍技術、行人識別技術發展出行人辨識系統,同步導入開發自動緊急煞車系統(AEB)幫助駕駛者提高車輛附近行人或突發狀況的察覺能力,降低車輛在未減速的情況下直接撞擊行人的意外事故。
辨識物體的軟體除了可判定物體之外,亦可將圖上數字實際的距離即時回傳系統。
在台灣發展一般市區道路用自動駕駛的難處在於:應付腳踏車與摩托車的能力,由於此兩種物體體積小、速度快並且會亂鑽,就算系統偵測得到,但煞車系統不見得能及時煞住。
未來展望
自動駕駛技術各車廠都有很濃厚的研發興致,但卻不是能夠一蹴可及的。以目前全世界自動駕駛技術最萬無一失的作法,必須結合硬體與軟體雙方面來探討。
硬體必需有一般的攝影系統、毫米波雷達、超音波雷達,以及俗稱激光雷達或雷射測距雷達的Lidar(Light Detection And Ranging) Lidar具有比攝影鏡頭及一般雷達更好的物體輪廓描繪能力以及較遠的偵測距離,並且可在極低的光源下運作,但缺點是容易受天候大雨造成折射所影響。
所以還必須再靠偵測距離較短的其他兩種雷達及攝像系統辨識物體的軟體運算輔助,最終則是再結合更完整的全區域圖資數據、即時3D繪圖以及預測旁車突然切入的能力,才能達到最安全的自動駕駛,未來ARTC首先將會先由成本最低的攝像系統來進行更完整的進階研發。