原标题：台湾第一辆自动驾驶车首度大公开
图片来源:iThome
【彰化车辆中心直击】国产自驾车首度大公开。来自中部彰滨工业区的车辆研究测试中心（简称：车辆中心）最近首度公开自行研发的最新一辆自动驾驶车，儘管还无法像特斯拉或Google自驾车採用机器学习帮助汽车下达决策，但已经能控制汽车高速自动行驶、过弯和煞车，还具备完全自动停车功能。车辆中心研究发展处经理李玉忠表示，这台自驾车目前已具备Level 2的自驾功能，甚至在自动停车部份更达到Level 3阶段。这也是台湾研发的第一辆自动驾驶车。
台湾自驾车能力已经能够到达Level 2
车辆中心从2～3年前就开始专注于自动驾驶汽车辅助系统的研发，如自动直行、弯道转向、避开路障或行人等，目前更拥有多达百人规模的自驾车研发团队，来各自开发不同自驾功能，最近更首度公开展示他们最新打造的一辆自动驾驶汽车，搭载他们自行开发的一套自动驾驶辅助系统，能同时整合了车道跟随（Lane Following System，LFS）与自动紧急煞车（Autonomous Emergency Braking，AEB ）这2种不同的自驾功能，能控制汽车在保持汽车自动高速行驶同时，还能主动介入控制煞车帮你煞停。
汽车驾驶人不只可以全程放开双手，由汽车代替你开车，而且不管是直线或弯道都能开，即使遇到前方慢速行进的汽车时，汽车也能自动减速煞停，避免与前方车辆碰撞的事故发生。「若以NHTSA的自驾分类来看，这辆自驾车已经能够达到Level 2的阶段。」李玉忠表示。
美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）将汽车自驾功能分成Level 0到Level 4共五个等级，其中 Level 0指的是未加装电子辅助功能的汽车，Level 1~ Level 2代表汽车开始具备短暂自驾功能，如定速控制或车道维持等，当汽车到达Level 3阶段代表能由汽车长时间掌控，少数涉及安全情况时，才由驾驶人接手操作，当汽车达到Level 4时，已经能够全程完成所有驾驶操控，而不需要人为介入。
目前国内车厂不少新车款大多也停留在Level 1的阶段，仅具备暂时性的自动驾驶辅助功能，例如能提供车道偏离警示或车道修正的车道维持（Lane Keeping ）功能等，不过驾驶开车时双手还是得紧紧握住方向盘，而无法全程放手任由汽车自驾系统来帮你操控。
车辆中心的这辆自动驾驶车是用纳智捷车款来打造而成，车上共装有2组感测器，一组是架设在前座后照镜上方能用来辨识车道线的摄影机，另一个是位在车顶安装的一组2D影像雷达，可以侦测前方200公尺範围内的物体，汽车内还配有两组监视萤幕，可以用来监看摄影机抓取车道线的影像画面，以及查看驾驶者有没有踩煞车的动作。
自驾车内部靠近前座的换档位置处还设置2组启动自驾功能的红色按钮，例如只要按下其中一组LFS按钮后，代表启动车道自动跟随功能，这时就会由系统来操控方向盘，保持汽车在车道中心线行驶，只要再按一次就会取消自驾功能，由驾驶员接手操作。
李玉忠表示，汽车自动驾驶期间，车上摄影机会将捕捉到位在车道两端的白色车道线的影像数据，提供自驾系统判断汽车现在行驶的位置有没有偏离中间车道，藉此来控制修正方向盘的转动角度。车辆中心人员现场也实际测试这台车的自动车道跟随功能。记者现场实际体验时，短短几分钟的车程，测试人员一路都没有碰到方向盘而交由汽车自己驾驶，不只在直线道路能开，甚至是遇到弯道都能保持稳定开在道路中间而不会左摇右晃，且均速都能维持在时速80公里。李玉忠说，目前测得最快时速能达到120公里。
此外，车上的摄影机不只能辨识车道线，也能即时蒐集道路资讯，例如可侦测前方障碍物，并和雷达影像资讯结合，来提供系统判断前方是否有人或物体，来达到自动紧急煞车。李玉忠也透露，这辆自驾车辅助系统将摄影机蒐集的影像资讯拿来辨识分析时也会结合机器学习技术，来帮助系统能正确辨识前方的物体是车辆还是行人，透过将摄影机拍摄的道路资讯，并结合雷达影像资讯，持续餵给机器学习做影像辨识的训练，「至今这辆车在汽车车辆辨识準确度已经能够达到95%。」李玉忠说。
不过相较于车辆辨识，李玉忠坦言，在行人方面辨识效果则没有汽车高，只有在辨别身高80公分以上的行人时比较没问题，若要辨识骑车或骑脚踏车的人时，因为还没有找到共通特徵来做训练，因此辨识上就容易会有问题。李玉忠表示，之后也将会採用较高精準的3D影像雷达取代目前的2D感测雷达，并辅以结合摄影机来取得更完成道路环境资讯，来提供机器学习训练，希望未来不管是行人、机车或脚踏车的影像辨识都能够达到95%以上。
国内首度展示完全自动驾驶停车应用
除了车道跟随与自动紧急煞车功能以外，车辆中心还在现场首度公开展示了他们在停车场域的自动辅助驾驶新功能。不同于目前少数高阶新车款才有搭载的自动停车功能，驾驶得先开到停车位置处，才能自动控制车辆移动至停车位置，车辆中心的自驾车这次搭载的自动停车系统，驾驶人不需要自己开车到停车格来停，而是在停车场入口下车后，汽车自己就会主动帮你找到停车位置并且帮你停好车。「如果就自动停车而言，这已经达到Level 3的完全自动驾车停车功能。」李玉忠说。
要实现完全自动驾驶停车并不容易。例如停车地面并有没车道线可供系统做为停车路线的导引，所以为了让自驾车能够顺利停好车，车辆中心还得在车顶特别安装一组GPS定位装置，并与他们空拍的高精密地图图资叠加后，才能依据汽车目前所在位置和距离停车格的距离，来帮助自驾系统行驶在正确的停车路线上，另外在车顶和前方也都分别安装一个比雷达感测解析度还高的2D雷射雷达（LiDAR），才能很快速正确辨识前方通过的汽车或行人，来控制方向盘闪避和自动煞停。若以其中一组雷射雷达来举例，李玉忠表示，每秒可以针对周围环境记录下多达3,600个像素点，来感测周围道路环境的物体。
而做为这辆自驾车核心的自动停车控制系统主机，则直接放置在汽车后座的车箱中间位置，除了可以直接控制其他车上系统来完成如转向、煞停等功能，还与两台PC笔电相连接，其中一台PC负责处理这些从雷射雷达感测器所蒐集到的周围影像数据，来帮忙做运算处理与分析，再透过汽车内部网路（CAN）与系统沟通。停车控制系统主机下方还有另一台PC笔电则是做为讯号监测用途，能提供测试人员即时监看如GPS定位等讯号运作是否某正常。
李玉忠和自驾研发团队还另外开发了一个能远端与汽车连线的手机App，只要开启App后，就能透过Wi-Fi和汽车的自动停车控制系统连结，来完成远端遥控汽车自动开车到指定位置载人，停车时也能够选择想要停放的停车格位置。
现场自动停车测试时，现人解说人员也实际示範了完整的自动停车流程，可以控制汽车自动从停车场开出到绕行周围建筑物一圈后，再原路开回停车场自动停放。搭乘的人只要透过手机App下达取车的命令后，汽车就会自动从原本停好的停车格上发动引擎，开往乘客所在的指定位置接送客人上车。
从汽车自动绕行到停车场停车过程中，也加入各种交通情境来测试这台自驾车的应对反应，这些测试项目包括了需通过前方道路缩减的狭窄路口、能够正常通过90度弯道、完成直线车道跟随、变换车道来避开前方故障车辆，或是在小孩过马路时主动煞停。车上乘客下车后，只要用手机下达命令，汽车就会自动开往停车场以倒车入库的方式自动停好车。
儘管自动停车方面，这辆自驾车已经具备高度自动行驶功能，李玉忠坦言，这辆自驾车的停车控制系统并没有加入机器学习技术，仅能依照开发者预先设定好的电脑程式规则来执行指令，而无法因应行驶道路环境的变化，现场下达最佳的驾驶判断，所以当如遭遇前方障碍物时，汽车自驾系统只会依照前方物体大小，来执行减速煞停和闪避的动作，并不会判断前方道路是不是正在施工而不通，而下达改开其他条路的决定。
李玉忠表示，未来将优先针对Level 2的自驾功能推出商品化，将与台湾车厂或系统商合作，将这些自驾技术能够与国产新车款结合，而在自驾车研发技术上，未来1~2年内计画将自动驾驶辅助的控制系统开始加入机器学习，甚至是更进阶的深度学习能力，除了在汽车感测器方面，将更换採用感测精密度更高的3D雷射雷达，来蒐集大量环境影像资料，来做为机器学习训练，未来也考虑结合更强大的运算处理平台，例如Nvidia的Drive PX自驾车平台等，来取代PC做运算，来满足机器学习训练的需求。
?车道跟随功能?
车辆中心首度公开现场展示高速场域的自动驾驶能力，现场也用他们打造的自动驾驶汽车开上路来实际测试，这台自驾车上共装有2组感测器，一组是架设在前座后照镜上方能用来辨识车道线的摄影机，另一个是位在车顶安装的一组2D影像雷达，可以侦测前方周围200公尺内的物体，来辅助系统完成道路的直线行驶与过弯。
汽车边开车时会边利用摄影机，来捕捉位在车道两端的白色车道线，来帮助系统判断汽车现在行驶的位置有没有偏离车道，藉此来控制修正方向盘的转动角度，记者现场实际体验时，短短几分钟的车程，测试人员一路都没有碰到方向盘而交由汽车自己驾驶，不只在直线道路能开，甚至是遇到弯道都能保持稳定开在道路中间而不会左摇右晃，且均速都能维持在时速80公里，另外前排座位中间还配有一台车载萤幕能即时监看车道线的影像画面是否正常。
自驾车内靠近前座的换档位置处还设置两组启动自驾功能的红色按钮，例如只要按下图中下方的一颗LFS按钮，就会开启车道跟随的驾驶辅助系统，这时就会由系统来操控方向盘，保持汽车在车道中心线行驶，若要改回驾驶人操作时，只要再按一次就会取消自驾功能。 至于上方的另一颗红色按钮则是用来启动自动紧急煞车功能。
?自动紧急煞车功能?
现场测试自动紧急煞车功能时，自驾车是在直线道路上以将近60公里的时速逼进前方的前导测试车，当系统感测到前方有汽车时，就会依据车子目前的速度跟前车距离，提前换算与前车的碰撞时间，在距离撞上前车的3～4秒前开始主动介入控制煞车帮你煞停。
汽车自动紧急煞车系统的执行反应时间大约在200毫秒。不过当距离前方车辆越来越近，汽车开始介入控制煞车时，一开始并不会直接用力煞停，而是逐渐加强煞车的力道，并持续发出声音警示，提醒驾驶人小心注意，等到快要撞到的前2秒才会全力煞住，控制汽车完全停下来。另从车上监视萤幕观看到的影像画面也足以显示，测试人员脚上并没有任何踩踏煞车的动作，而是完全交由系统来自动煞停。
为了提高开车自驾安全，这套自驾车系统也结合了机器学习技术，来帮助系统能正确地辨识前方的物体是车辆还是行人，透过将摄影机拍摄到的道路资讯，并结合雷达影像资讯，持续餵给机器学习做影像辨识的训练，至今在汽车车辆辨识準确度已经能够达到95%，不过若要辨别骑车或骑脚踏车的人时，因为还没有找共通特徵来做训练，因此辨识上就会有问题。
?完全自动停车功能?
车辆中心现场也首度公开展示了在停车场域的自动辅助驾驶功能，即使并没有结合机器学习技术，也已经能够自动控制车辆移动至停车位置，而且驾驶人停车时，不需要自己开车到停车格来停，而是在停车场门口下车后，汽车自己会主动帮你找到停车位置并且帮忙停好车。
由于停车地面并有没车道线，为了让自驾车能够顺利停好车，所以在车顶上也特别安装了一组GPS定位装置，能与车辆中心的高精密地图图资交叠后，能依据汽车目前所在位置和距离停车格的距离，来帮助自驾系统行驶在正确的停车路线上，另外车顶上也安装一个比雷达感测解析度还高的2D雷射雷达，能随时感测前方有无汽车或行人经过而控制方向盘闪避和自动煞停。
这台自驾车核心的停车控制系统主机是放置汽车后座的车箱中间位置，除了可以直接控制其他车上系统来完成如转向、煞停等功能，还与两台PC笔电相连接，其中一台PC负责处理这些从雷射雷达感测器所蒐集到的周围影像数据，再透过汽车内部网路（CAN）与系统沟通。主机下方还有另一台PC笔电则是做为讯号监测用途，能提供测试人员即时监看如GPS定位等讯号运作是否正常。
要操作这辆自驾车自动停车或开车时，即使人不用进到车内也能够远端操控，只要直接利用车辆中心开发的一款能远端与汽车连线的手机App，只要开启App后，就能透过Wi-Fi和汽车的自动停车控制系统连结，来完成远端遥控汽车自动开车到指定位置，停车时也能够选择想要停放的停车格位置。
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