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應用感知融合 強化自動煞車系統感測技術
  • 發布年度:2018
  • 主要類別:自動駕駛
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 研究發展處 陳盈仁

    自動緊急煞車(Autonomous Emergency Braking System, AEB)能偵測前方障礙物資訊並適時對駕駛提供警告,必要時直接介入煞車,降低駕駛人分心狀況下之行駛風險,使得近年來AEB系統成為消費者選購車輛及車輛安全評比的一大指標。AEB系統的作動要靠環境障礙物的感測,系統以一種至數種的感測器共同進行偵測,應用個別感測器所具有的不同優勢,再將多個感測器所測得之資訊整合,取得精確的障礙物偵測結果就稱之為感知融合技術。

    感測器特性
    目前常用於車輛主動安全系統之感測器為攝影機與雷達,其各自有不同的特性(如下表)。雷達在偵測距離、徑向速度上具備優勢,且不受天氣影響,攝影機則在偵測角度及目標辨識效果為強項,但容易受天氣因素影響辨識結果。故進行感知融合功能,以取得各感測器的優勢,在修正資訊後便可得到全方位的障礙物訊息。

    表. 感測器比較
    (◎優、O普通、X不佳)

    感知融合流程
    車輛中心(ARTC)使用訊息交互比對的感知融合流程,雷達因為回波雜訊多,需先以濾波器移除路面雜訊,並保留前方車輛資訊;攝影機則需進行影像辨識,識別出前方障礙物以取得資訊。感測器經過各自的資訊前處裡後,將障礙物資訊統一送至車輛坐標系進行感知融合運算,最終將結果輸出至自動緊急煞車AEB計算模組,依據碰撞時間判斷是否需要作動緊急煞車(圖1)。

    圖1. 感知融合AEB流程圖

    測試結果
    測試場景:參考EURO-NCAP AEB city的CCRS(Car-to-Car Rear Stationary)測試場景。
    說明:模擬車輛追撞前方靜止車輛車尾的事故場景。測試車以10到50kph的速度向目標車移動(圖2、圖3)。

    圖2. CCRS場景圖例
    (VUT:測試車 、TV:目標車)

    圖3. 測試場景示意圖
    (1.測試車加速 2.測試車達定速 3.AEB作動中 4.測試車完全靜止)

    圖4. CCRS的測試結果
    (藍點呈現該車速條件下,測試車靜止後與目標車距離)

    圖4.為實車進行CCRS的測試結果,在本車車速10~50kph執行共45次的CCRS測試。結果顯示,在總計45次的實車測試中,每次均能啟動緊煞車系統,並煞停車輛。車輛在低速狀態(<30kph)下,車輛煞停後與前方障礙物距離可維持在2.5m內,車輛速度在50kph時,煞停後距離則在4.5m內。

    結論
    ARTC使用雷達與攝影機的感知融合模組發展的自動緊急剎車系統,偵測車前障礙物,估算有碰撞發生風險時,系統主動提供煞車輔助,以避免事故發生,或降低事故的嚴重性。然而各種系統皆有失效的可能性,駕駛人不應過度仰賴自動緊急剎車(AEB)等系統,駕駛人仍應小心駕駛,安全才是回家唯一的路。

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