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現今要說最為受大眾矚目的科技,那莫過於為無人駕駛車輛技術,在近幾年各國也都致力於發展無人駕駛,就連美國矽谷的科技公司也紛紛嗅到這將是未來的趨勢及發展。
而各大車廠也都在自己旗下車輛上加裝科技含量較高的配備,像是基本的ABS、AEB甚至是到行人辨識系統,其考量均為了降低逐年攀升的車禍肇事率。
甚至是在未來的幾年後這些科技配備,將會被各國政府列入新車出廠時的基本配備,也為了降低車禍的發生率,各大車廠也將許多主被動安全導入旗下新車當中,但在研發相關技術這個部分。
國人大部分認為台灣的汽車產業可能需要仰賴國外技術,是否國產車的價格也因為搭載這些科技含量較高的配備導致有較高的浮動,其實不然。
日前7car<小七車觀點>也受到ARTC財團法人車輛研究測試中心的邀請前往彰濱工業區的測試中心來深入了解無人車自動駕駛以及各項主被動安全設備的開發成果。
全速域的自動輔助駕駛系統
首先第一站展示了全速域的自動輔助駕駛系統,功能包含自動跟隨車道系統並結合自動剎車系統,系統藉由影像偵測模組找尋前方兩條車道線並將車輛維持在兩條車道線的中間,無論是在彎道或是在直線車道上皆可抓取其資訊,並在結合EPS(Electric Power Steering)電子輔助轉向系統,如系統偵測車輛並未在車道中線或是偏離車道線時,系統將主動介入方向盤的轉向,以維持車輛位於車道線的中間,且此系統在時速120kph以下皆可介入。
當駕駛未能注意前方道路狀況時,此系統也會透過前方毫米長距雷達及影像辨識模組偵測前方道路狀況,若遇緊急事件時,AEB(Autonomous Emergency Braking)自動緊急剎車系統將直接介入剎車控制,達到避免駕駛未注意路況而發生車禍的機率,其自動輔助駕駛系統作動原理為毫米波雷達偵測模組感知到前方有物體接近,同時影像偵測模組偵測前方,也透過大量的數據資料庫做為參考後,回饋訊號至電子控制單元整合及運算後,再針對剎車或是電子轉向系統進行修正。
有別於市面上所搭載的系統,ARTC在車道跟隨系統上不再是做出警示的效果,而是配合電子輔助轉向系統,直接對車輛進行修正,更降低人為操作失誤的機率。
透過前方影像辨識抓取車輛兩旁車道線,並將其維持在車道線的中間。
毫米波雷達偵測模組安裝於車輛前方的水箱護罩。
透過前方車輛定速並拖曳氣球車,讓後車對其進行偵測,由於尚在測試階段採用氣球車確保測試人車安全。
前車偵測技術控制原理為透過雷達感測器感知車輛前方狀況包含距離、速度,並透過影像偵測模組進行辨識,再交由ECU運算或是參考數據資料庫後,計算出安全剎車距離並直接藉入剎車系統作動適合之剎車力,令車輛在安全的距離之下停止。
行人辨識系統+自動剎車系統
接下來對於行人辨識系統搭配自動剎車系統進行更深入的驗證技術,根據Euro-NCAP的評價,車輛若在偵測到行人後並利用自動煞車輔助系統達到剎車,降低時速達20kph,將獲得最高等級五顆星的評價,舉例來說一車以時速60kph行駛當偵測到行人後至撞擊到行人之前降到時速40kph,雖然未能完全避免事故的發生,但能夠降低人車傷害到最低的情況之下,在現今的科技發展之下,給予最高的評價,而AEB系統的驗證屬於難度較高的評價技術,為顧及測試的正確性,車輛中心依照Euro –Ncap之標準進行驗證。
ARTC所開發的行人辨識系統,為使用單一視覺感測器模組且以崁入式系統執行可及時偵測影像及進行特性或特徵辨識,且透過搭配不同視覺感測器之鏡頭與感測元件,可辨識出5-25公尺以上之範圍,並搭配毫米雷達與雷射等測距感知器,並可達到感測行人的穩定性,在未來可針對不同的障礙型態座機器學習並可擴充辨識其他車輛以提高行車安全性。
高速AEB的測試條件為車輛以定速30kph並偵測到前方有車輛靜止,當偵測到前方有車輛時AEB系統將介入剎車避免碰撞前車之狀況發生。
行人防護之驗證為成人以8kph的速度從對向人行道走向30kph的速度車輛前方,系統藉由影像辨識前方狀況,並透過電子控制單元使AEB系統作動,實現避免碰撞行人之狀況。
停車場域自動輔助駕駛系統
第三項課題帶到的是停車場域自動輔助駕駛系統,其主要重點技術為整合自動停車系統、車道跟隨系統、車輛定位系統、車輛遠端控制系統及障礙物偵測技術,綜合性展示出各項輔助系統在應用實際面的功能,並結合手機APP及車輛定位系統,當人員都下車時車輛可以透過其功能找到停車場指定停車位並且在無人駕駛的情況下自動停入停車位。
本次車輛中心應用多項科技模擬,進行多轉向規劃與行車控制,當遇到道路有車道縮減、行人穿越、道路有障礙物、路口彎道以及進入停車場之情境,並結合了地圖資料及GPS定位以增加 系統的準確性,且運用One Toch遙控模組控制車輛進入停車場後不管是倒車入庫、行人辨識等動作均為無人駕駛完成。
當無人車偵測到前方有障礙物時可自動閃避。
在一個系統的開發中不外乎就是HIL(Hardware-In-The-Loop)或是SIL(Software-In-The-Loop)等方式進行模擬驗證,接下來的課題帶到前端開發部分,每項車載系統在開發的過程中,皆須透過多重模擬以及驗證測試,一來降低儀器及人力等成本,二來當進行模擬驗證時能夠發現不足的層面進行修正,車輛測試中心建立了駕駛室模擬(Driver-In-The-Loop)以及感測器模組化模擬(AEB & LKS Model- In-The-Loop)、並搭配Carsim車輛動態模擬技術,模擬車輛進行實際道路測試並取得相關動態變數的改變,以作為開發車載系統時的數據參考資料,並且透過不斷的驗證特性,可進行感測辨識資料庫的建立及評估、車道轉彎修正演算法的驗證,並以探討實際道路上所遭遇到的任何情況下其輔助系統的適應性及做出的判斷是否為正確,透過驗證及模擬的方式可提高輔助系統從開發到實際運用至車輛時的可靠度及安全性。
在展示了那麼多項的技術應用科技,讓人不免好奇其技術的整合以及開發是否均為車輛中心獨自開發,黃偉洲總經理表示不為完全獨自開發而是在台企業中尋找相關技術的企業共同合作開發,或是向硬體製造商購入硬體,並整合多項公司的意見以及技術,才有今天的成果,也在期許未來這些成果在未來能夠搭載在現今的車輛上。
本文最後由 編輯部女孩 於 2017-11-27 15:19 編輯
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