本文章最後由 小七車觀點 於 2014-9-16 13:24 編輯
By:次元
財團法人車輛研究測試中心（ARTC）9月12日在台北科技大學發表最新車輛科技系統，此次車輛中心集合五大領域技術精華展示13項可移轉技術，並以實車展演自動緊急煞車系統（Autonomous Emergency Braking）、倒車防撞系統（Parking Collision Avoidance System）、自動駕駛輔助系統（Autonomous Driving Assistant System）、無線充電系統（Wireless Charging System），這場成果發表會邀集了產、經、學、官各領域的代表性人物出席，除了共同見證研究發展的成果，也透過難得聚首的場合進行交流互動。
這場成果發表會在三套實體系統的展演下揭開序幕，首先登場的是自動緊急煞車系統（Autonomous Emergency Braking），這套系統與現行諸多市售車款最大的不同在於採用了雷達與影像感知結合之技術，分析出前方可能面臨的碰撞危險，在駕駛未能及時反應閃避的當下，透過系統主動介入煞車控制，達到防患未然的目的，這套系統除了具備可偵測遠距障礙物特性之毫米波長距雷達之外，也透過可偵測行人之廣角影像辨識模組，偵測動作上能夠過濾雜訊與不必要的靜態障礙物如電線杆、告示牌等，提供系統失效防護，加強辨識並精準判讀前方目標車，透過雷達波與廣角影像辨讀兩種感知技術的組合，相當適用於狹窄的市區行車環境。
根據國外研究指出，此類系統可有效減少 27% 的交通意外，因此從 2014 年 1 月起 Euro NCAP 已經將自動緊急煞車系統列為車款安全評比項目之一，包含台灣在內，未來各國將此逐步納入車輛法規項目，預估北美市場在 2015 年時 AEB 系統的需求量將達到大約 100 萬套，總產值 4.6 億美元的市場。
接著呈現的是倒車防撞系統（Parking Collision Avoidance System）這套系統整合電子駐煞車系統(iEPB)的主動安全應用，其技術重點在於整合超音波雷達與影像感知技術的結合，其中超音波雷達提供精準的後方障礙物距離偵測，廣角影像辨識模組提供較遠距離的動態物體偵測，透過電腦分析所蒐集到的資料，判斷出車輛後方物體可能發生的碰撞危險，當面民駕駛疏忽或是視覺死角時，iEPB 系統將啟動介入將車煞停，有效降低意外的發生。
從過去的統計資料顯示，在國內因倒車發生的交通事故高達 7000 件，其中致死案例達 73 人，這 73 人之中又以 5 歲幼童的比例最高，因為幼童闖入而駕駛又不容易察覺所導致，為了避免倒車時發生碰撞事故，現階段已經有許多品牌紛紛投入開發車後防撞系統，像是甫於昨日所發表的 Infiniti [請按此參閱]、Nissan...等等，在市場方面預估到了 2016 年將有 80 萬套的需求量。
現場展演的第三項則是自動駕駛輔助系統（Autonomous Driving Assistant System），整合了八項系統技術，包括 Lidar 偵測技術、GPS 定位導引技術、影像車輛/行人辨識技術、wifi通訊技術、感測融合技術、車輛姿態控制技術、車輛防撞技術、自動停車技術，以達到高智慧無人駕駛的能力。
無人駕駛技術是全球各國以及各車廠最新的科技開發主題，包括 BMW、FORD、VOLVO、GM 通用集團或是近期最熱門的 Google 無人駕駛車都競相發表成果。車輛研發中心所開發的自動駕駛輔助系統是以 GPS 衛星定位整合強大的 Google 地圖，另一方面在車頂及前保險桿還透過Lidar 偵測技術對車輛周遭環境進行掃描，進而建構出周遭的地貌模型，電腦整合上述資訊進行判斷，選定路徑或是停車格，然後進行動作，這套自動駕駛系統與 AUDI 的自動駕駛技術(Piloted Driving)類似，可透過手機 APP 對車輛下達指令，但不同的是 Lidar 偵測技術的加入，可以彌補室內環境 GPS 訊號的不足，透過掃描建立環境圖像來進行判斷。
這套自動駕駛輔助系統現階段仍屬原型階段，規格部分，車速維持在 10kph 以下、偵測範圍 0.3~50m 正負 180 度、障礙物定義是 5m 內的車輛其偵測正確率達 95% 以上、精確度在正負 0.5m 內、定位精確度 1.5m 內、停車左右裕度 30cm 以內，未來的發展目標是建構出更龐大的背景資料庫、並提升精確度及定位精準度，根據國際專家學者指出，全自動汽車有助於改變民眾的生活素質，並提高行車安全，這項科技可預期在未來將會越趨完備、強大，對於未來是否真的將主控權交由電腦系統伺服則尚待法律規範的斟酌，但可以確定系統與程式設計達到皆臻健全的目標是指日可待。
除了現場演示的三項專題之外，一旁的帳篷中也陳列了十餘項車輛相關的專題，其中有不少在四月份台灣國際電動車展上的台灣車輛研發聯盟(TARC)主題館聚焦儀式中進行批露[請按此參閱]。此次場邊所展示 14 個專題項目包括:
複合式全景影像系統
複合式全景影像系統整合八項重點:影像扭曲校正演算、影像視頻點轉換、車道線偵測演算、障礙物偵測演算、車輛運動軌跡演算、車身訊號分析技術、警示邏輯設計及嵌入式硬體平台。
電動輔助轉向系統
電動輔助轉向系統包含扭力感測分析設計技術、馬達力量/速度/位置控制技術、扭力輔助控制技術、向量空間調變控制技術、嵌入式硬體電路設計、馬達與轉向機構整合這六大技術重點。
電動車資料蒐集與評估技術
其系統技術包含車載機模組技術、電動車資料處理與分析技術、電動車車隊管理技術、電動車耗電分析演算、電動車節能減碳分析演算這五大項目。
CAN 通訊 SDK
這套系統全名為 CAN Bus Commucation Software Development Kit，此技術 SDK 提供各種車網標準規範之 CAN 傳輸介面功能，可將車電系統資訊轉換成標準 CAN 通訊協定，使系統資訊進入整車的車網溝通平台。
現階段所提供的 SDK 在英飛凌車規晶片上實現，其具備網路管理以及故障診斷功能，將除錯及研究改良的時間縮短並增益準確性，可收大幅降低開發成本的效果，目前此技術已經實際使用在車廠 ATV ESP 的量產開發上面。
熱泵空調系統及控制器
溫度是電動車的罩門，只要能夠有效控制溫度便能讓電力系統產生最大的功率效益，這套熱泵空調系統及控制器其原理與冷氣空調系統運作原理相同，透過四項罰進行冷暖切換，並搭配智慧型節能恆溫控制器，在不同的環境條件下，透過熱負載估測吉恆溫調變機制以低耗電來維持恆溫來達到電動車續航力的延伸效益，相較於現行市售電動車需要電熱與冷氣兩套獨立裝置來說，熱泵空調系統不但簡化了機構造就低成本，並且對於能源的消耗需求也更低許多。
電動車整車控制單元
這項控制單元為電動車動力控制核心，主要結合了動力控制技術(啟動補償、加速補償、負載補償、回充控制)、安全防護技術(啟動安全、檔位安全、煞車優先、充電與動力管理)、系統診斷技術(控制器自我診斷、整車系統診斷)、通訊功能、系統調校五大內容。
電池健康狀態估測技術
這項技術用在電動車電池健康狀態的即時估測，結合電池殘電量 (SOC) 進行續航里程的修正，屬於電動車需具備的重要項目，其技術原理是透過注入微小的放電電流來量測電池電壓的反應，與資料庫比對結果針對電池進行檢測，這套系統適用範圍相當廣闊，鋰鐵電池、鋰三元電池、鉛酸電池皆可適用。
無線充電之集中磁場型設計技術
近期 BMW 方面已經準備將無線充電技術量產，即將在未來上市的電動車款中正式的搭配運用，無線充電技術較傳統線充技術更為便利簡潔，撇開電磁波干擾等問題不談，有別於傳統型偶和線圈設計是將磁場分布於天線兩側，除效益較為分散，更會造成非傳電端電磁感擾的風險，為此須增加磁場屏蔽的成本，還會衍生溫度升高的問題，集中磁場型設計技術透過耦合線圈構型的設計使得磁場集中於傳電端，有效達到能量集中，並縮短充電時間，與傳統型比對實驗得到的結果，集中磁場型的能量增益達到 200%。
資訊整合顯示系統
這套系統屬於雷射式抬頭顯示系統，採用寬幅雷射微投影技術整合車速、車道偏移顯示、前方防撞警示、導航資訊、節能駕駛等資訊投射於駕駛正前方一改目前傳統 HUD 較少的資訊顯示、高耗能以及視覺舒適度等等問題。
先進停車導引系統
這套系統與現行 VOLVO 或是 FORD ... 等等停車輔助系統相似，透過安裝於車輛側邊的長距離超音波雷達偵測路邊停車格或是車庫空格，並介入轉向系統控制，可輔助執行倒車入庫及路邊停車的動作。
自動緊急煞車系統
與現行市售車款所搭載的自動緊急煞車系統類似，但車輛中心所開發的技術是結合毫米波長距離雷達以及可偵測行人的廣角影像辨識模組，對於前方物體的判斷會更加精確，大幅減低物體材質、形狀等條件的干涉。
翻覆預警系統
藉由車內攝影機擷取車輛前方影像，透過影像辨識技術偵側車道線，同時運算預估車輛行駛前方彎道的曲率，依照當時車輛的速率、加速度等參數來預測車輛翻覆的臨界車速，當車輛進入彎道前車速過快，可提供駕駛 2~3 秒警示，達到先期預警的效果。
翻覆預警系統模組
翻覆預警系統影像辨識
倒車防撞系統
一如自動緊急煞車系統，倒車防撞同樣採整合超音波雷達與影像感知技術的結合，以超音波雷達提供精準的後方障礙物距離偵測，廣角影像辨識模組提供較遠距離的動態物體偵測，透過 iEPB 主動介入將車煞停，有效減低碰撞的發生。
電動車無線充電系統
這套與前述的磁圈無線充電系統概念類似，在技術面上採用為共振式無線充電技術，在電力傳輸距離 15cm、功率 1kw 以下，其系統效率達 85% 以上，這套充電模組整合了整車網路、整車控制、電能管理，可讓車輛在充電的模式下確保動力及電力的安全控制。
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