台湾的研究机构在汽车科技的研发实力往往被外界所忽略,其实相关先进与创新的成果,并不输给国外同等级的机构,甚至可与国际品牌整车大厂一较长短。财团法人车辆研究测试中心ARTC(以下简称车辆中心)今日于彰滨工业区内举办的20周年庆中,便展现了在一系列资通讯技术和主动安全系统的研发成果,内容相当令人惊艳。
|
车辆中心所展示升级版的纯电动车i-EV2 |
首先,车辆中心已经成功开发出整车全周身的影像辨识辅助系统、自动停车导航系统、前方碰撞预防系统和全自动停车系统。影像辨识技术是这些系统的核心,相关影像辨识演算技术和软件设计,都是由车辆中心自力开发完成。至于在辨识芯片部份,车辆中心则是采用德州仪器(TI)的6437数字视频开发平台。车辆中心所开发出的影像辨识系统,可在车辆行进间辨识道路指示动线、驾驶人脸或停车格等对象物的主要结构特征点,也可以深入辨识不同对象物之间立体空间的景深差异,更可以在车辆行进间藉由影像辨识侦测前方的行车距离。
|
自动停车导引系统结合车辆中心自力开发的影像辨识技术 |
|
影像辨识技术可以先针对停车格进行特征点搜寻 |
前方碰撞预防系统以影像辨识技术为基础,搭配两颗超音波而非雷达的感测镜头组件,以及Microchip的嵌入式煞车控制组件,便可计算出两车间的行车距离和相对车速,在150公尺发出警示讯号并主动煞车减速以降低碰撞风险。
|
车辆中心所开发的车辆车用安全影像系统 |
至于在全自动停车导航系统方面,则是相当令人惊艳。车辆中心是以上述相关超音波感测和影像辨识技术为基础,搭配倒车摄影影像定位装置和车辆方位算法,进一步结合多转向路径规划和电动辅助转向控制。驾驶者藉由倒车影像定位辨识装置设定好停车格之后,便可以藉由遥控模块,车辆便可以不经驾驶者控制,全自动地完成控制方向盘转向、排档、煞车到完全停妥车辆等动作,包括平行停车、倒车入库和斜角停车等。
|
驾驶不用坐在车上,靠遥控模块就可以全自动停车 |
|
车辆中心所展示全自动停车系统内部示意图 |
整车全周身影像辅助系统则是采用台厂帷享科技的4颗摄影镜头,车辆中心则自立开发出影像扭曲校正、影像视点转换、影像缝合和车辆运动轨迹演算等关键技术,利用图像处理方法将车辆四周的影像,缝合成一张视点由车辆上方往下看的360度视野全周身影像,可进一步搭配倒车动态辅助系统来维护驾驶人的行车安全。
|
整车全周身影像辅助系统已经应用在纯电动车内 |
本报记者曾经在10月初日本CEATEC展会上,看见相似的展示内容,包括日本冲电气半导体(OKI)、富士通(Fujitsu)、Epson Toyocom和半官方财团法人机构日本产业技术综合研究所等,都有相关类似的技术成果。车辆中心自立研发结合影像辨识的一系列主动安全系统,其水平并不输给先进国外,甚可并驾齐驱。
更进一步地,车辆中心也开发出影像式适路性头灯系统,利用影像传感器侦测前方道路影像和车道动线的方式,去控制车头灯转向和静态水平自动调整,实时提供可照明转弯处的路况光线,避免光线干扰影响对向来车,提高驾驶在弯路行车时的安全。
|
车辆中心所开发出的影像式适路性头灯系统 |
另一方面,车辆中心在OLED车灯增亮设计上也有值得注意的成果。利用微结构穿透光线的折射和内部全反射的原理,可增加OLED亮度,透过特殊的周期性菱镜结构设计,将OLED光线的角度集中在正负30度的范围内,提高中心视角的亮度,在搭配反射镜的设计下,可增加110%的亮度。
|
车辆中心在OLED车灯增亮设计上也有令人瞩目的成果 |
除此之外,车辆中心也针对车用影像安全系统,设计出FPGA开发验证平台,进行算法芯片化RTL验证与开发等作业。在ECU部份,车辆中也推出包括盲点警示、车道偏移警示、驾驶人状态监控、后视镜、座位以及指纹辨识等车用的ECU模块。
|
车辆中心针对车用影像安全系统设计出的FPGA平台 |
|
一系列车用ECU模块的应用也相当多样 |
值得注意的是,车辆中心在纯电动车领域也有进一步的成果,目前已经升级研发第二代智能纯电动车i-EV2,是台湾首辆各项性能数据符合中国纯电动乘用车技术条件GB乘车标准的车种。这款纯电动车采用12个电池组的锂铁电池,充电时间为5~6小时,每次充电可行驶的距离在定速60公里时可达85公里左右,实际路测加速0到80公里所需时间为10.5秒,最高时速可达130公里。这款纯电动车的智能功能则是整合了车载通讯(Telematics)、车载网络CAN bus、整车控制VCU和电池管理BMS系统,相关能源使用状态、电池电压/电流/温度、以及整车周身影像辨识讯息等,都可呈现在车内的车载通讯显示面板中,随时提供驾驶人参考。
|
智能电动车功能整合车载通讯、车载网络、整车控制和电池管理系统 |
|
i-EV2智能电动车内部的电动马达 |
在彰化滨海工业区经年累月的东北季风强力吹拂下,车辆中心的研发团队依旧正在坚守岗位,继续戮力耕耘着台湾社会可能一直不太了解、实际上却是可以在汽车产业界大放异彩的果实。国外的月亮不一定圆,台湾也有自己的一片天。车辆中心成立迄今已经有20个年头,相关研发成果其实可与国外品牌车厂和研究机构一较高下。只是囿于政府财政困难,车辆中心在预算和补助经费上日益捉襟见绌,相关研发成果并没有太多机会可以享受掌声与喝采。这些默默无名的研发人员和团队的努力,应该更为外界所重视。