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ADAS UN R157技術介紹

2024 / 02 / 15

車輛中心 研究發展處 許琮明

近年來,汽車產業正處於技術革新的風口浪尖,其中自動駕駛和先進駕駛輔助系統(ADAS)的發展正引領著未來行車的模式。根據SAE美國汽車工程師協會(Society of Automotive Engineers)的自駕等級分類,從Level 0到Level 2,駕駛需要負起車輛操作的主要責任。到了 Level 3 駕駛才能夠在自駕操作適用範圍內,讓車輛接手全部駕駛工作,但仍需要在系統要求時隨時準備接手控制。為了確保Level 3技術的安全性、可靠性和標準化,聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)在2021年公告了UN R157規範,使開發SAE Level 3自駕等級的汽車製造商和技術供應商有法規可依循,並確保自駕車的安全與性能可達到標準。

UN R157簡介

車輛需整合多項關鍵技術以符合UN R157規範,包括自駕功能、最小風險、人機介面、資料儲存、車用網路安全及軟體更新。由駕駛在操作適用範圍內啟動自駕功能,使車輛行駛時速不超過130公里保持在其車道內,取代駕駛執行含系統故障在內之所有駕駛任務,確保不危及車輛乘員或任何其他道路使用者之安全。

然而,自駕運行過程須確保駕駛可隨時接管,法規進一步規範駕駛監控以確保駕駛可用性,一旦駕駛被系統判定為無法接管,須以最小風險決策將車輛緩煞至停止或靠至路側停車。此外,為防止駕駛誤解或誤用自駕系統,法規還對人機介面制定規範。在資料儲存方面,為避免在發生意外時自駕系統無法取得關鍵數據,法規要求車輛需安裝專用於紀錄自駕功能開關、自駕人為介入、緊急煞車起訖、以及最小風險觸發起迄等事件之資料儲存模組。此外,在車用網路安全措施上應遵守UN R155法規,以確保系統不會受到惡意軟體的攻擊,並符合UN R156法規實現安全的數據傳輸。

市場現況

國際上,Mercedes-Benz是全球少數同時符合歐盟UN R157法規,並經美國SAE 與中國北京認證達Level 3的車廠,其能在高速公路道路壅塞場景上以最高時速60公里的速度全自動駕駛,允許駕駛在中央螢幕上操作非關駕駛的任務,無論是瀏覽網頁,觀看電影放鬆或是進行其他螢幕活動。圖1為Mercedes-Benz車身採用之感測器,車外前方包含光達、雷達、攝影機,車外後方感測器除了有超音波感測器偵測來車外,還裝載攝影機與麥克風偵測來車是否為緊急車輛鳴放警笛,以提前歸還駕駛手駕向兩邊車道停靠。此外,BMW則預計2024推出Level 3自駕車導入美國市場。


圖1、Mercedes-Benz車身採用之感測器

資料來源:Mercedes-Benz

國內方面,車輛中心(ARTC)具ADAS UN R157等級之國產化關鍵技術,搭載在大型電動巴士上能以最高時速60公里在高速公路道路壅塞場景下全自動駕駛,其系統架構見圖2。決策模組基於攝影機、雷達與角雷達感知環周障礙物資訊,進而決策車道維持、自適應跟車、車道變換、緊急煞車、緊急轉向等自駕行為。在自駕運行時,一旦駕駛監控模組判定駕駛不可用或不存在時,依道路環境限制以最小風險決策將車輛緩煞至停止或路邊臨停。車用網路通訊與軟體更新則分別導入R155與R156規範之安全措施。同時,資料儲存模組在車輛啟動後便開始記錄自駕功能狀態、感知偵測物理量、決策行為,以及車輛艙內外的影像畫面等資訊,同步回傳至雲端後台,直至車輛熄火為止。


圖2、車輛中心具UN R157等級之自駕系統

結論

自駕技術的快速發展促成了汽車產業的巨大變革。UN R157法規為Level 3自駕車的應用提供了可依循的規範,Mercedes-Benz車廠成功達到這一標準,並成為市場上的領先者,能在高速公路上實現60公里時速的全自動駕駛,並通過強化的駕駛監控和最小風險措施確保了技術的可靠性。車輛中心國產化技術則應用於大型電動巴士,能以最高60公里時速實現UN R157法規要求的全自動駕駛,不僅提升車輛安全性,也為國產化自動駕駛的普及開創可能性。

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