●自動駕駛解析●
沒人駕駛
車子更聰明
2010/12/13【聯合報╱記者鄭朝陽】

在傳統的汽車中，駕駛人為顧及安全，得隨時專注路況，但先進的高科技自動駕駛系統讓駕駛人可以輕鬆聽音樂、賞風景，甚至打開電腦處理公事。

最近自動駕駛研發不斷傳出捷報，網路搜尋巨擘Google谷歌在美國加州一號公路上測試自動駕駛的未來車，這七輛車共行駛超過23萬公里，其中1600公里完全沒有駕駛人，其餘要人介入的情況，則是像單車騎士闖紅燈等非正常狀況。而整個自動駕駛測試只出過一次車禍，且是停等紅燈時被後方車輛追撞。

這是google自動駕駛車開在西班牙道路上的情形，駕駛座沒人，車上的乘客是幫忙記錄的，車子的行進是靠車頂、車身多個感應器及電腦操控 。圖／取自google

最遠長征 1.5萬公里

義大利的無人駕駛汽車則從北部出發，穿越歐洲、西伯利亞、蒙古一路南下抵達上海的世博會場，一萬五千公里長征，創下史上最遠無人駕駛汽車之旅。

這些測試成果不代表自動駕駛科技安全無虞，但它讓駕駛人的手腳離開方向盤和油門，解除精神緊繃、幾無肇事紀錄，對研發團隊是一大鼓舞。

「這不是電影情節，自動駕駛的時代真的快來了。」台灣大學電機系教授傅立成認為，飛機早已採用自動駕駛，當駕車也交給一套科技系統，「就像搭公車和無人駕駛的捷運一樣，習慣之後，也就不在乎有沒有駕駛了。」

肇事機率 可望降低
傅立成指出，國內交通事故傷亡97％是因駕駛疏忽、注意力不集中或打瞌睡引起，若能把車輛變得更聰明，行車肇事機率就會降低。

以目前國際上測試的幾款自動駕駛車為例，都搭載了雷達偵測、影像辨識和有超強運算能力的自動控制系統等關鍵設備，不僅能瞻前顧後
、左顧右盼，還能自動判別
、靈敏反應。

傅立成說，以保持車距為例
，一般靠有長距離即時偵測功能的雷達來判別車距，但雷達成本比較貴，且屬於管制產品，像國內的車輛研究測試中心就改用影像辨識系統取代，價格低廉，也能發揮不錯的偵測效果。

電腦分析 預防碰撞
車輛中心研發的「前方碰撞預防系統」，是在擋風玻璃處架設一台數位攝影機，沿途拍攝前方及兩側路況，車內有電腦分析、判別動態影像，掌握路況。

沿途拍下車輛周遭的道路線
、鄰近車輛及切換車道的狀況，還有行人或路面的標誌
，電腦就能製作行車區域的鳥瞰圖，比對出周遭車輛的相對位置和車速，當車距小於安全範圍或偏離車道時，則發出警示，並主動煞車減速或導正，避免碰撞。

靠雙鏡頭 偵測視野

「距離愈遠，物體的影像愈小」，車輛中心研發處協理廖慶秋解釋，利用距離和影像大小成反比的關係，系統可以準確算出車距；當影像可以辨識，又能算出距離，交通單位也靠它自動判斷道路流量。

然而，單一攝影機只能辨識中短距的物體，無法即時辨識遠距的路況，因此車輛中心進一步採用雙鏡頭，一台看遠
、一台看近，達到前方全視野偵測，提高安全係數。

三角定位 推算距離

傅立成說，這是仿人眼呈現3D影像的作法，在擋風玻璃處左右間隔六公分各架一台遠近焦距的攝影機，拍攝2D的立體影像，進一步計算3D的距離，因「前方物體在左右鏡頭呈現的影像位置不同，利用這個差距，以三角函數就能推算物體的距離，即三角定位原理」。

廖慶秋說，自動駕駛車輛除了上述的功能，還能結合車側盲點偵測、開門警示、駕駛者狀態監控等行車輔助系統，成為完整的駕駛安全系統，不但是行車記錄器（黑盒子）
，未來還可把即時路況顯示在前擋風玻璃上，讓開車像開飛機般愜意。

日本舉辦愛知博覽會時，會場中的接駁車就是無人巴士。 聯合報資料照片

上文↑《自動駕駛解析》沒人駕駛 車子更聰明》源自【20101213聯合報aa3新聞中的科學】


●自動駕駛解析●
倒車入庫…
按個鍵就搞定
2010/12/13【聯合報╱本報記者鄭朝陽】

車輛完全自動駕駛還有得等，但一個按鍵就讓車子全自動「倒車入庫」，已能如願以償。

現在的新車透過倒車雷達、搭配攝影機，可以偵測後方障礙物，協助駕駛人路邊停車或倒車入庫。但這些設計還不夠「聰明」，車輛研發機構和車廠的調查顯示，許多女性駕駛人對路邊停車、侷限的巷道車位心存恐懼，希望擁有一套懶人停車系統，全自動偵測、代駕駛人泊車。

財團法人車輛研究測試中心研發處協理廖慶秋指出，幾家汽車大廠陸續在新車配備半自動的停車輔助系統，讓駕駛人在科技的輔助之下輕鬆操控，安全地倒車入庫或停進路邊停車格；車輛中心日前發表的全自動停車系統，技術再突破，不但能在行進間自動找尋最合適的車位，還能免操控，甚至下車使用遙控器，更安全而有效率地完成停車。
這套全自動停車系統包含三種核心技術，包括雷達的超音波感測、影像辨識與動態定位系統，以及控制油門、煞車和轉向的自動控制系統。

廖慶秋說，超音波可感測空間，當車速在20公里以下時，車子側面的超音波和影像辨識系統可導引駕駛人尋找停車空間，不論有無畫線的停車位，只要空間足夠，都能列入備選車位。

駕駛人從中控台的觸控螢幕選定欲停入位置後，按下啟動按鈕，就可以放開雙手，不必管油門或煞車，電腦便會即時運算完美的停車路徑，自動控制車輛移動至停車位，即使是斜向停車格也適用。

廖慶秋表示，當停車路徑上突然出現障礙物（例如小孩）時，系統可即時中止停車，並在障礙物移除後繼續執行，主動避免碰撞事故發生，也是這套系統首創。

路邊停車遇到兩車之間較小的空格時，難免要前後來回幾次才能就定位，車輛中心的多迴轉（multi-turn）自動控制設計，模擬真人停車，「停車空間僅需車長的1.28倍就能停入，優於國外的 1.4倍，長度全世界最短。」

廖慶秋對台灣自行研發的成果引以為傲，認為相當適合台灣地狹人稠、都市空間小的道路情況，是都會停車的好幫手，預計2011年搭載在國產智慧車上服役。

植入雷達…防撞偵測更優

自動駕駛的研發技術，電腦運算能力和自動控制系統是主要核心，而車輛前方的偵測到底用雷達好，還是異軍突起的影像辨識系統？專家認為，兩者各有優勢，以目前的技術，「最好植入雷達，自動駕駛更放心。」

台大電機系教授傅立成說，都會之間高速行駛的路況相形簡單，較適合自動駕駛，反之，都會區十字路口多、闖紅燈等異常狀況也多，需要駕駛人介入處理的機率也較頻繁
。
但不管是哪一種路況，前方路況即時且精確的偵測才是王道，這就得考慮偵測系統的可靠度。

車輛中心研發處協理廖慶秋說，影像辨識的優點是影像資訊豐富、價格低與技術成熟，並可進一步應用於障礙物辨識，不必經過第二道辨識處理程序，用起來較直觀，台灣廠商進入的門檻也低；反觀（毫米波或雷射）雷達的技術門檻高，價格也很高貴。

傅立成認為，影像仍有侷限性，雨天、黑夜的天候，即使用紅外線技術拍攝影像，清晰度、辨識度都有疑慮；雷達發射的電磁波比可見光強，偵測障礙物不受環境和天候影響，不易失效，目前來說是很可靠的技術，若要發展自動駕駛，雷達偵測還是首選。

上文↑《自動駕駛解析／倒車入庫…按個鍵就搞定》源自【20101213聯合報aa3新聞中的科學】


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ABC必學單字大閱兵
2010/12/13【聯合報╱記者鄭朝陽】

Lane Departure 車道偏離

Stereo Vision 立體影像

Forward Collision Avoidance 前方防撞

Autopilot（Autodriving）自動駕駛

Obstacle Detection 障礙偵測

延伸閱讀

上文↑《自動駕駛解析／ABC必學單字大閱兵+延伸閱讀》源自【20101213聯合報aa3新聞中的科學】

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