車輛研究測試中心 研發處 陳俊雄、徐子建

先進安全車輛 (Advanced Safety Vehicle，ASV) 與交通安全駕駛最密切，先進安全車輛之影像與控制技術研發與應用已成為現今車輛產業發展趨勢，車輛中心從2007年起即每年派員前往美國與全世界智慧車領域中頂尖的研發單位美國卡內基美侖大學（Carnegie Mellon University，CMU）建立合作關係(如圖1)，除了建立先進安全車輛的基礎研發能量，車輛中心更積極獨立提升其技術層次，如將停車導引系統進階發展為”全自動停車系統”，並將系統雛型系統升級為低成本、高效能、可即時處理之嵌入式系統，進而提升市場應用價值。

圖1 ARTC與CMU國際合作之專業分工架構

透過車輛中心實驗室-EMC測試與環境檢測的技術，系統規格與品質機能均能達到試量產階段要求，並技術移轉給國內車電業者。經過了四年的共同合作，共同研發「自動停車導引系統」、「前方防撞系統」、「智慧跟車系統」與「立體視覺市區碰撞預防系統」，藉由學校研發單位豐富的研究資源與經驗指導，完成系統初步雛型(如圖2)。

圖2 ARTC與CMU歷年國際合作技術成果

車輛行駛中，會因為駕駛人不專心或是疏忽情況下，無法對前方的障礙物做即時有效的反應，導致車禍的意外發生，先進安全車輛的研發目的即為減少類似的意外發生。而現在車輛安全的概念，已經從被動減少碰撞造成傷亡的範疇，演進到主動避免車輛碰撞事故發生機會的階段，亦即強調「主動安全」的自動防撞設計，主動式安全系統將是未來車用電子成長的主要動力之一，所以，各大車廠皆致力研發相關的系統；如HONDA的煞車碰撞緩衝系統、NISSAN的追撞預防系統、BENZ的主動安全防護系統和VOLVO的XC60城市安全系統。ARTC為了佈局「市區碰撞預防系統」，於2010年與美國卡內基美侖大學合作建立前方環境立體視覺重建技術與前方碰撞預防控制演算法，完成「立體視覺市區碰撞預防系統」(如圖3)。

圖3 ARTC與CMU研發技術合作完成「立體視覺市區碰撞預防系統」

什麼是立體視覺?日常生活中人們是用兩隻眼睛來觀察周圍具有空間立體感的外界景物，3D電影就是利用雙眼立體視覺原理，使觀眾能從銀幕上獲得三維空間感視覺影像的電影。我們之所以能感受到立體視覺，是因為人類的雙眼是橫向並排，之間大約有 6～7 公分的間隔，因此左眼所看到的影像與右眼所看到的影像會有些微的差異，這個差異被稱為「視差」，大腦會解讀雙眼的視差並藉以判斷物體遠近與產生立體視覺。

而立體視覺攝影機即是以兩個攝影機取代人的眼睛。取得3D環境資訊後，利用影像處理的方法偵測車輛前方的障礙物及其種類，特別是對於路面上常會出現的物體，包括行人、機車、腳踏車、動物及車輛。「立體視覺市區碰撞預防系統」即是透過立體視覺影像辨識系統偵測前方車輛及行人等障礙物，並計算兩車間的相對距離與相對車速，當車距小於安全範圍內，則發出警示訊號並「主動」煞車減速，避免與前方車輛發生碰撞。藉由市區碰撞預防系統的導入，可主動偵測駕駛環境，減少判斷危險所需要的反應時間，提醒並協助駕駛人提升行車安全。

未來，車輛中心仍會透過國際間產、學、研的合作，持續不斷地提升技術能量，協助國內業者開發具有前瞻性產品，以提升國內車輛產業之國際競爭力。