車輛中心 研究發展處 陳舜鴻

美國交通部於2014年2月3日正式宣布啟動V2V Mandate立法程序，並於該年8月18日發布ANPRM法規制定預告，未來將強制所有新出廠的小型車輛安裝車間通訊(Vehicle to Vehicle, V2V )設備與系統，預計在現任總統歐巴馬任期結束前送交國會審議。美國眾多車廠中，GM於2014年ITS年會開幕典禮上首次響應該策略，宣布在2017年生產的「Cadillac CTS」系列將搭載車間通訊系統。圖1顯示車間通訊技術發展已成為未來車輛自動化技術發展不可或缺的一環，未來也有機會普及於一般市售的量產車。

圖1.  未來車輛自動化必與車間通訊息息相關

目前密西根大學交通運輸研究所(University of Michigan Transportation Research Institute, UMTRI)在密西根大學所在地Ann Arbor城市建置全球最大的車間通訊實車訊號收集設施，如圖2所示，並擁有世界最大的車聯網訊號收集車隊，更於今(2015)年完成M-City的建設，提供未來車間通訊技術，甚至自動駕駛技術之測試驗證使用場地。今年車輛中心(ARTC)與密西根大學進行技術交流，有機會實地窺探領先全球的車間通訊技術，該校長年收集與應用專用短距離通訊(Dedicated Short Range Communications, DSRC)於車輛之間以及與路旁設施(Road Side Equipment, RSE)之間的訊號，擷取駕駛者開車行為、Ann Arbor環境與氣候資訊以及不同硬體性能差異，評估車間通訊對於交通安全、移動效率、節能環保三大主題所帶來的價值。

圖2. 密西根大學擁有完善的車間通訊技術開發所需的系統設施

從分析密西根大學所收集的巨量資料中，可發現評估DSRC所帶來的安全效益需十分充分的行車資訊。UMTRI從駕駛使用車燈時機、雨刷啟用時點、車身動態紀錄等資料，在盡可能收集到駕駛與車輛互動關係的訊息中去比對當時RSE收集的環境與交通資訊，進而評估DSRC的警示是否增加駕駛者的行車安全。在一份美國交通部報告中顯示，裝設有車間通訊設施之車輛將可減少高達70%至80%的車輛事故發生率。UMTRI也從這些巨量的車間通訊資料中，比對RSE的同步資料，分析出車間通訊或DSRC模組可能發生失效的情況。一般來說，在有效的訊號覆蓋範圍內，車間通訊的訊號傳送成功率大於0.8，且車輛之間的相對車速可以高達200公里/小時以上，以車用感測角度來看，車間通訊可擴大車輛感測範圍，對於車輛控制或安全決策的分析有相當大的助益。然而，車間通訊也會有訊號失效的情況發生，但大致說來都與訊號遮蔽有關。DSRC採用射頻波，對於物體的穿透性有限且繞射性不強，一旦訊號傳播的路徑上有實體障礙物阻隔，訊號就會衰減甚至消失。一般常見的遮蔽情況如：建築物、高底盤車輛、地形地物等，此外，氣候與天線裝設狀況都多少影響車間通訊的品質。

整題而言，DSRC的抗干擾與訊號保密性，在當前應用於車輛安全的無線通訊系統中，仍是最佳首選。ARTC透過與密西根大學團隊的交流，獲得許多寶貴的經驗，對於未來發展車聯網技術，或是自動輔助駕駛技術開發，都有實質上的助益。