台製自駕車定點接駁和一般道路都很行，ARTC自駕車研發成果展大有看頭(上)！ (10p)

陳仁

 
近年來自動駕駛技術蔚為車壇顯學，許多車廠爭相與科技業者攜手合作開發自動駕駛系統，期望能藉由提早掌握這項技術，使其產品能在市場上獨占鰲頭。而根據報導，到了2030年，全球自駕車市場規模將達6.7兆美元，以目前來看，已經有逾30家科技業者與車廠投入相關的研發工作，日後市場發展潛力非常看好。也因為如此，為了能讓台灣業者在這波自駕車趨勢跟上國際的步伐，ARTC車輛中心自2007年開始投入駕駛輔助系統(ADAS)的研發作業，希望能協助國內廠商掌握關鍵技術，以達到技術移轉以及產業商品化的目標。而在12/7日，財團法人車輛研究測試中心(ARTC)也對外展示了其最新自駕車的研發成果，藉由模擬兩大道路情境，讓我們能一窺自駕車關鍵的技術力。

 
此次的成果發表會可說是ARTC在這幾年潛心投入ADAS系統以來，最重要的成果展現，而這也是台灣自主開發自駕車所獲得的豐碩成果。在此次發表會中，ARTC透過雙場域(彰濱工業區一般道路與ARTC場區內特定道路)、雙模式(一般道路自駕車與定點接駁自駕車)的概念首度向國人進行自駕車的實際道路展演。亦即未來自駕車應用範圍不僅在一般道路上的乘用車上實現，更可提供公車、遊園車等運輸工具上，實現在特定場區及無人定點接駁的目標。

話題回到車輛本身，要達成自駕車的目標，背後需仰賴軟硬體相輔相成，包含影像辨識技術、雷達、光達與多項傳感器來讓車輛得知即時的道路資訊，並且透過精密的演算與決策後，做出行駛路線的判斷。此外，還需與車輛轉向、油門與煞車系統互相搭配才能順利完成任務。再者，車輛也需擁有車聯網與相關車載系統配備方能與外界溝通，以便達成自駕車的遠端監控以及接駁服務。

而這次ARTC所展出的這兩輛車(一般道路與定點接駁自駕車)皆搭載了10項ADAS關鍵性技術，包含了影像辨識(可辨識行人、車輛、車道線、號誌燈)、3D光達障礙物辨識、車道跟隨、車輛定位、自動停車、ACC主動巡航控制、AEB自動緊急煞車、車道變換、自動取車與固定路徑自動駕駛等，此外ARTC也精心模擬定點接駁自駕車與道路自駕車可能會遭遇的行車情境並當場做實際模擬，以便讓外界展示自駕車系統操控車輛的高成熟度。

首先在定點接駁自駕車方面，是以經過改裝的高爾夫球車作為基礎，並在ARTC內特定道路進行實際道路展演，並在沿途所經的路徑中模擬了7種行車情境，包含了一開始的人機介面檢視(可透過手機叫車接駁)，以及路途中將遭遇的摩托車闖入、靠站接駁、前方車輛慢速、T字路口自行車匯入、行人衝出、路口減速情境。

而在實際上路的體驗方面，此車在搭載攝像鏡頭、3D光達、高精度地圖以及人機介面等配備的輔助下，能藉由車頭前方的攝像鏡頭判斷道路標線自主操控車輛，且透過3D光達系統偵測前方障礙物，再加上具GPS定位功能的高精密地圖系統，即便遇到突然闖入車輛行經路線中的人車，也能適時地降低車速化險為夷，整體表現頗令人驚豔。

另一方面還可透過智慧人機介面以觸控螢幕的方式選擇目的地，操作上也非常淺顯易懂，如能在未來直接應用在園區內的接駁上，必定能協助廠商分擔載客作業，有效節省人力。以上是有關自駕車的運作原理與定點接駁車的約略介紹，下篇我們將深入介紹一般道路自駕車的部分與其各項系統在自動駕駛領域中所扮演的角色，敬請期待。

 

 

 

 

 

 

 

 

陳仁

台製自駕車定點接駁和一般道路都很行，ARTC自駕車研發成果展有看頭(下)！

 
上篇我們談到此次ARTC首度對國人展示其自動駕駛研發技術，且藉由定點接駁自駕車的實際道路展示，讓我們更能清楚理解自駕車背後所應用的原理以及擁有的多項高精密配備。像是攝像鏡頭、3D光達、GPS定位的高精度地圖、人機介面，再加上決策控制系統以及經改裝後的轉向、煞車油門系統，方能達成自動駕駛的目標。而在我們體驗完在ARTC場區特定道路行駛情境的定點接駁自駕車後，接下來就是令人更為振奮的一般道路自駕車體驗行程。

 
在這項體驗行程中，ARTC設計了一般乘用小客車可能會在道路上遭遇的10種情境以展示自駕車的技術內容，其中包含了：遇到路口或轉彎(自駕車自動減速)、遭遇前方慢速車(自駕車變換車道)、斑馬線行人衝出(自駕車啟動AEB)、前方車輛快速前進(自駕車啟動ACC)、旁車右道切入(自駕車自動減速)、自動取車、靠站轉彎(自駕車變換至慢車道)、自動停車、遇塞車路況(自駕車啟動Stop&Go)以及人機介面檢視。

而其技術內容和先前的定點接駁自駕車頗為類似，皆應用了影像辨識、3D光達、AEB自動緊急煞車、LFS車道跟隨、車輛定位、自動取車、APS自動停車、固定路徑自動駕駛等系統以及智慧人機介面等，不過由於駕車的情境略微不同，因此在一般道路自駕車的部分增加了LCS車道變換與ACC主動車距控制等兩項系統。而在這裡，我們就來一一細究這些系統對於自駕車的重要性在哪？又其主要功能為何？

首先影像辨識系統是以攝像鏡頭為基礎的影像辨識方法，使用深度學習技術並於嵌入式系統中達成，在車輛上實現了即時運算(Real-Time)偵測，可辨識行人、機腳踏車及汽車等障礙物，該技術嵌入至車內系統配合煞車，達到主動安全的目的，另外3D光達障礙物偵測系統則是以立體環景掃描光達來探測周遭的物體表面，經過點雲分析演算法的過濾、轉換與分群，進一步的辨識障礙物，且還能提供障礙物種類相對的位置及大小，提供控制及定位系統做更進一步的決策。

至於AEB自動緊急煞車系統則利用毫米波長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緊急狀況時，系統主動介入車輛煞車控制，避免撞擊前方車輛或行人。而LFS車道跟隨系統則以影像模組偵測前方車道資訊，並回傳至車道跟隨控制器，而車道跟隨控制器會控制電動輔助轉向系統進行車輛行駛軌跡修正，使車輛維持在目標車道內，協助駕駛者主動控制車輛行駛於車道線內，減輕長途駕駛的負擔。

另外LCS車道變換系統則是當遭遇前方慢速車輛或障礙物時，內部的車道變換系統控制器會持續估算車道行駛軌跡與目標軌跡之偏差量，實現車道變換的功能。至於車輛定位系統則是以GPS、慣性元件及車輛輪速為基礎，透過車輛環境特徵擷取系統(車道偏移系統、交通號誌辨識系統與路緣偵測系統)再經圖資取得特徵點座標後進行誤差修正，以協同合作方式來提升車輛定位精準度。

而自動取車系統則是以手機App結合車輛聯網系統呼叫車輛、透過行動裝置遠端遙控下達取車指令後，系統介入方向盤控制將車輛自動移出停車空間，駕駛僅須在原地等候，車輛將主動行駛至指定的地點，非常方便。至於自動停車系統則透過超音波感知器來搜尋停車空間再進行停車軌跡規劃，並透過車輛移動軌跡控制技術，系統介入方向盤控制將車輛自動駛入停車空間。另外固定路徑自動駕駛系統則藉由高精度地圖取得固定路徑的經緯度資訊，透過車道線與車輛偵測、車輛定位等技術，執行自動駕駛系統整合控制，具備有自動停車、定速巡航、彎道緊急煞車、車道維持、車道跟隨、車道變換等主動安全技術與系統整合控制模組。

在實際上路體驗方面，這款自駕車不僅會在十字路口主動降低速度，且在遭遇亂切車道與前方車輛速度過慢的情形都能以自動緊急煞車系統與車道變換系統妥善處理，看著方向盤主動在無人操駕狀態下轉動，實在是非常新鮮且令人驚豔。不過由於煞車系統是以額外「外掛」的方式來設置，也因此在煞車時，這款自駕車就會發出明顯的做動聲響與頓挫感，不過整體而言仍瑕不掩瑜。再者，這套系統其實已經具備Level 3的自動駕駛等級，意味我國開發的這套自駕系統和今年七月AUDI所發表的旗艦作品A8是相同的等級，在技術水平上已經跟上了國際的腳步，盼以後ARTC團隊再針這款車的煞車系統進行優化，其系統整體成熟度勢必再更上層樓。

 
車頂的3D光達系統

 
攝像鏡頭辨識障礙物

 
車頭配備毫米波雷達感知障礙物位置

 
側方車輛無預警切入車道自動減速

 
前方車輛快速前進ACC做動

 
轉彎時自動減速

 
系統辨識道路標線

 
遇前方慢車自動變換車道

remix06

未來 無人駕駛 相當有可能啊！