車輛研究測試中心 研發處 / 陳育菘

在車輛電子智慧化的時代，先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System，ADAS)與智慧運輸系統（Intelligent Transport System, ITS）已開始朝向自動無人駕駛之目標邁進。以車用影像技術之應用特性及未來發展的潛力而言，利用機器視覺所得影像資訊，就如同駕駛者眼睛所看到各種道路情景，因此各國際大廠，皆積極投入開發相關智慧化影像偵測技術，以成為駕駛者所擁有雙眼判斷能力外的第三隻眼，提供更便利、安全與智慧的行車環境。


車用影像技術應用大致可分為下列幾種類型，相關技術對應如表1所示：

a. 前方輔助:係利用安裝於車輛前方的攝影機，偵測車輛前方的道路環境，如:車輛、障礙物、車道標誌、交通號誌和路人等，及時辨識出前方的道路環境，以提醒駕駛者，現行車輛前方的駕駛輔助系統大致有:車道偏離警示、前方碰撞警示、行人偵測警示、交通號誌辨識與智慧車燈等。
b. 側方與全周輔助:係利用安裝於車輛四周的攝影機，偵測車輛四周的道路環境，以擴大駕駛視野，現行車輛側方與全周的駕駛輔助系統大致有:盲點偵測警示、後方障礙物偵測警示、全周影像輔助系統等。
c. 停車輔助:係透過安裝於車輛後方的攝影機與角度感測器，擷取相關的環境資訊，協助駕駛人或是自動進行停車動作，現行停車輔助大致有:自動停車系統與倒車輔助系統等。
d. 車內監視:係利用安裝於車艙內部的攝影機，監視並進行乘客或駕駛人的安全輔助，例如：辨別駕駛人的正常眨眼與疲勞時的閉眼動作，或辨識乘客的體型與坐姿調節安全氣囊。

針對業界創新車用影像發展上，大概可歸納下列幾點:
a. 業界投入此領雖已達10年之久，但在技術應用及相關產品之性能比對上，與車輛中心技術並無顯著差異，顯示車輛中心於車用影像發展上，已和國際大廠等並駕齊驅。
b. 車用影像於駕駛輔助系統上，目前主要作為駕駛視野輔助與安全警示感知用，為能應用於車輛控制感知上，國際大廠已朝向發展不同頻譜波段感測器及訊號處理技術，提昇影像系統對環境變異耐受能力(強光、濃霧、雨水)。
c. 車用影像於駕駛輔助系統上有多功合一的趨勢，例如：Mobileye的視覺化晶片，即結合偏離車道警示、前端碰撞警示與前方交通環境辨識，同時偵測車道、車輛、街道、交通號誌及行人。
d. 3D立體視覺駕駛輔助技術已成為車用影像下一個發展重點。


車輛中心於創新車用影像發展上，如圖1所示，在擴大駕駛視野與安全感知提升上，開發了雙視覺長距離偵測模組，透過2個不同焦距鏡頭的配合，有效擴大駕駛視野至雷達等級的150m，大大提升前方安全系統的感知能力。在3D立體視覺發展上，則是透過立體視覺方式，進行前方障礙物偵測，藉由2個攝影機像差資訊，精準的估算出障礙物深度座標(3D立體空間)。在多功合一上，則整合車道偏離警示、前方碰撞警示、盲點警示與駕駛狀態監控於多感知融合系統內，並進行整合性車用影像晶片開發，達到即時且全方面的監控與警示，目前整合性的車輛駕駛警示系統(大型車輛盲點警示、車道偏離與前方防撞警示)已裝載於國光客運上，進行營運的測試，如圖2所示，未來此系統將有機會裝載在所有客運車輛上，協助行車安全的提升。

圖1 ARTC車用影像創新發展概況
圖2 ARTC車輛駕駛警示系統(國光客運)