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8a483c55edb9d32e55fa0b7ac97db77e 在財團法人車輛研究測試中心(車輛中心,ARTC)於總部舉辦的「五大科研成果發表會」中,展示了五大類由他們所研發的技術並且展示了他們用來測試車輛各種性能的一些裝置,T客邦也到了現場參觀以及體驗,在這篇我們針對其中的自動輔助駕駛系統進行說明。

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。因此,雖然現在各家車廠,甚至Google、Uber、特斯拉等公司都在談自動輔助駕駛,甚至是無人車,但是所需具備的最基本的要素,也就是上述這些避免交通事故的功能。

 

兩大自動輔助駕駛系統

本次車輛中心在自動輔助駕駛系統方面,主要展示了兩個系統,分別是自動緊急煞車(Autonomous Emergency Braking System,AEB System)及車道跟隨系統(Lane Following System,LFS)。

這兩個系統的目的是,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。

這次展示自動輔助駕駛系統的環境,位於車輛中心的試車場。整個試車場的面積廣達119公頃,具備12條測試道及相關附屬設施,可執行車輛零組件、機車、汽車、商用車和軍用載具等產品研發及法規測試,為設施完善之國際級試車場。

T客邦的編輯也全程坐在車內體驗了一次整個輔助駕駛系統的流程,我們就先從車內體驗看看整個過程,接下來再說明這兩個系統的功能。

車道跟隨系統(Lane Following System,LFS)

車道跟隨系統(LFS)主要的原理是,透過影像偵測模組與電動輔助轉向系統(Electric Power Steering , EPS)的搭配,藉由感測模組偵測前方車道線及車輛位置偏移資訊,透過車道跟隨控制演算法,計算合適之轉向角度及主動介入EPS系統控制,確保車輛維持在車道線內行駛,降低駕駛者因疲勞或分心等因素導致車輛偏移出車道問題。

簡單的說,就是利用鏡頭捕捉到車頭正前方的影像,然後辨識前方馬路的車道線,檢視車頭是否保持在車道線內,如果偏移的話,輔助系統就會動作來控制方向盤,計算車輛偏移的角度,然後控制方向盤把角度調整回來。

▲照後鏡後方玻璃上看似行車記錄器的裝置就是影像偵測模組。

▲在駕駛座右前方的顯示幕為車道追隨系統的顯示,其實真正駕駛時車內並不需要這個螢幕,這個螢幕是讓測試者以及參觀者瞭解追隨系統的原理而設。

在上圖中,紅色箭頭指示為影像識別系統找到實際道路上的車道線,進行判別。而黃色箭頭的部分為虛擬的車輛前進的路線,當虛擬路線碰到車道線,表示車輛的行進道路偏離了,系統就自動調整方向盤修正。至於修正的路線則會顯示在綠色箭頭處。

車道跟隨系統的規格如下:

  • 適用車速..0~120kph
  • 車道線偵測距離..0~30m
  • 適用彎道曲率半徑:250m以上
  • 適用車道寬度:3~4m
  • 系統除能條件:縱向減速度3m/s以上

 

自動緊急煞車系統(AEB)

自動緊急煞車系統(AEB)利用毫米波⻑距雷達及影像辨識模組,進行感知融合辨識以分析前方路況。當駕駛者未能注意前方道路之緊急狀況時,系統將主動介入煞車控制,避免駕駛者因分心導致碰撞之情況發生,而且對於複雜場景與壅塞市區道路上,也能有效
濾除道路周邊的靜態障礙物(如電線杆、告示牌),於安全行車條件下避免系統觸發煞車功能。

▲車頭前方的毫米波⻑距雷達

而在試車場中,用來測試緊急煞車系統的設備就是這款測試裝置,前方的車子拖著後方的「氣球車」,所謂的氣球車並非真正充了氣的氣球,而是罩上帆布劃上了車輛形狀特徵讓汽車影像辨識系統辨識,藉此避免用實際汽車進行測試造成意外損失。

測試的過程是當後方的測試汽車以高速前進時,前方的跑道的氣球車則以慢速行駛,讓測試車逼近,藉此檢測自動緊急煞車系統是否能正常作用,能在多快的情況下還能作用。

為了讓參觀者理解駕駛者並沒有踩下煞車,車內還設了一個平板讓後方乘坐者可以觀察煞車板的狀況。

在現場的試車道上,我們也拍攝了幾段影片,不過其實都很難抓住自動煞車發生的時間點,原因就在於這是實際的測試狀況,就算是現場的專業測試人員也不容易剛好將自動煞車發生的時間點可以控制在現場媒體預備拍攝的那個試車道的區間。因此現場媒體也重複看了近十次的測試,不斷的調整拍攝的地點。

 

自動緊急煞車系統的規格如下:

  • 適用車速..0~80kph
  • 偵測距離..5~100m
  • 障礙物定義..車道前方車輛
  • 障礙物偵測正確率..95 %
  • 距離偵測誤差:±2m

其實類似的自動緊急煞車系統、車道追隨系統並不是新的東西,在國外汽車大廠上也有應用。但是由車測中心所開發出來的這個系統的意義則大不相同,這表示國內廠商也有技術能力來開發與具備國際車廠一樣能力的功能,而隨著將技術轉移給國內的廠商,將能夠帶動國內的科技廠商也跨入智慧汽車的領域,讓大家共同參與智慧汽車的市場。

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