ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前

你對於無人車的想像是什麼樣子?是像科幻片一樣對著車子喊一聲,車子會立即回應馬上按照你的指令行駛?雖然說這還有些遙不可及,不過其實台灣自主研發的技術已經看得到基本的雛形,當你在手機App上面按一下,就能夠呼叫車子開到你的面前,真有這麼神奇?其實台灣已經有自主研發的自動輔助系統,總部位於鹿港彰濱工業區的財團法人車輛研究測試中心(車輛中心,ARTC),在日前舉辦「五大科研成果發表會」,發表由國人自行研發的自動輔助駕駛系統實車,未來搭載著各項先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assist Systems,ADAS)的自動駕駛車輛最快可望於2017年上路實測。特派員N也藉此機會潛入鹿港總部,一窺自動輔助駕駛到底有多厲害!(由於體驗時間有限與天候狀況不佳的關係,以下介紹自動輔助駕駛系統、停車場域自動輔助駕駛系統與行人辨識系統)

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前

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。

自動輔助駕駛系統

首先我們先看到的是自動輔助駕駛系統的展示,由於在交通事故當中,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,車輛中心開發的自動緊急煞車(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,系統將會主動介入控制煞車,以減輕事故所造成的傷害,進而達到更安全的行車環境。

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前
▲ 測試車上配備有影像偵測模組。
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▲ 測試車也配備有毫米波長距雷達。

體驗時主要是乘坐在測試車上,行駛在高速週回路上,由於這一條測試道是沒有起點與終點的,因此能夠測試許多項目像是測試加速、最高速率、速度/里程計校正、燃料消耗、排污耐久、里程累積、高速操安、乘適性能與高速耐久等。首先在車道跟隨系統的測試上,利用影像偵測模組與電動輔助轉向系統(EPS),可藉由感測模組偵測前方車道線與車輛偏移資訊,透過車道演算法計算適合轉向角度與自動介入EPS系統控制,能確保車輛維持在車道線內行駛。實際測試時駕駛人員只負責煞車的踩踏,沒有介入方向盤的轉向,依然能行駛在車道內,也嘗試將測試車將時速加速至110公里左右,依然會進行微調轉向,保持在車道線內。

由於高速週回路的測試道呈現俄羅斯輪盤360度的跑道,因此在起點有一輛標準氣球車,前車會拉動標準氣球車前進,氣球車時速會小於測試車,以測試車上配備的自動緊急煞車系統(AEB),自動緊急煞車系統是利用毫米波長距雷達及影像辨識模組進行感知融合便是以分析前方路況,當駕駛未能注意前方路況時,系統就會介入煞車控制避免碰撞的發生,車輛中心也表示這套系統對於複雜的場景與壅塞的市區道路,能有效濾除周邊的靜態障礙物(例如電線桿、告示牌)。

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前

▲標準氣球車用來測試自動緊急煞車系統(AEB),前車會拉動標準氣球車前進。
▲標準氣球車用來測試自動緊急煞車系統(AEB),前車會拉動標準氣球車前進。
ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前
▲氣球車時速會小於測試車,以測試車上配備的自動緊急煞車系統(AEB)。

自動緊急煞車系統(AEB)的做動流程首先會先透過毫米頗雷達偵測模組進行偵測,再藉由影像偵測模組進行輔助,當碰撞時間5秒時會進行警告,如果駕駛者還未介入煞車,在碰撞時間8秒時就會進行煞車輔助,煞車到一定速度時輔助系統就會將主控權交還給駕駛者。

▲自動輔助駕駛系統包含自動緊急煞車(Autonomous Emergency Braking System,AEB System)與車道跟隨系統(Lane Following System,LFS),工作人員也全程做了示範。

▲自動緊急煞車系統(AEB)實際示範。

停車場域自動輔助駕駛系統

車輛進入停車場時,常因地域廣大,不斷繞路找停車位,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。因此車輛中心開發出停車場域自動輔助駕駛系統,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,駕駛者只需要行動裝置,就能獲得停車位資訊,輕輕一點,即可讓車輛自動尋找車位、自動停妥車輛;而當回到停車場時,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。

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前

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▲輕輕一點App,即可讓車輛自動尋找車位、自動停妥車輛;而當回到停車場時,再輕輕一點,車輛自動從停車位駛出,駕駛便能夠輕鬆取車。

在這個階段展示情境總共有七大關卡,首先利用手機App就能取車,車上不需要有人,車輛就會自動駛出抵達取車點,當駕駛上車之後,行車經過角錐車道縮減關卡,車前和車頂的雷射雷達會偵測每一根角錐的相對位置,計算出需要閃避的軌跡,閃避角錐之後就會利用GPS定位系統輔助,將測試車引導回車道,接下來若遇到90度彎道,同樣會利用GPS定位系統進行輔助轉向。

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▲停車場域自動輔助駕駛系統流程總共有七大關卡。

接下來測試車將會遇到道路上面的障礙車,利用雷射雷達系統辨識出障礙物是一輛汽車,透過回傳的的距離資訊以及車速的狀況,將會規劃出一條閃避的路徑,但是因為測試車這時已經偏離車道,就必須要利用定位系統將測試車拉回車道上。

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▲無人測試車會自動閃避前方的障礙車。

測試車接下來會停止讓乘客下車,在完全無人的情況下測試車會自動駛回停車場停放,行程中還會遇到行人穿越的障礙考驗,透過單一視覺感測器模組進行辨識,辨識成功煞停之後,接著就會自動駛回指定的停車位。

值得一提的是,無人測試車配備有雷射雷達系統、影像系統與定位系統,辨識順序也同樣是雷射雷達系統優先,再來才是影像系統,最後則是定位系統,三者為相輔相成,其中影像系統主要是辨識車道線,讓車子維持在車道之內,當無法辨識到車道線時,就會進入失效模式,將會透過定位系統介入控制車輛,直到影像系統能辨識車道線,才會將控制權還給影像系統,讓無人測試車維持在車道內。

▲停車場域自動輔助駕駛系統展示情境總共有七個關卡,無人測試車都能輕鬆完成測試。

看測試影片覺得無人測試車的速度很慢嗎?車輛中心表示,車道維持系統在高速週回路上只踩油門不控制方向盤的狀況下不斷繞行,實測時速可達到時速100公里,或許未來這套系統有機會應用在高速公路的行駛情境。

行人辨識系統

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前

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。車輛中心為此開發行人辨識系統,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。

ARTC自動輔助駕駛系統:輕輕一點自動取車開到你面前
▲未來行人辨識系統可擴充辨識車輛、機車與腳特車等可能造成行車安全的障礙物。

關於車輛中心ARTC

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。除了展現歷經10年積累的研發經驗與能量,及獲得國內外廠商與驗證機構的肯定成果,更進一步說明與台灣系統廠商、製造商等產業夥伴攜手建立完整的生態體系,未來搭載著各項先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assist Systems,ADAS)的自動駕駛車輛最快可望於2017年上路實測。

史塔夫短評:輕輕一點,車子自動開到你面前!

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