智慧移動技術專輯主編前言

作者:

王傑智

刊登日期:2022/04/12

台灣在過去一年還是被 COVID-19 深深影響中,連帶的我們團隊與國際的商務技術合作也跟著大幅趨緩,但我們技術團隊還是持續努力在自駕車系統研發上深化以及強化與國內企業合作。在自駕車技術方面,我們完成「駕駛座無人」的自駕車運行驗證,這是自駕車技術成熟度的一個非常重要的指標。在工研院新竹中興院區實施的「駕駛座無人」自駕車測試驗證運行已經滿一年了,而且在充滿挑戰的新竹市市區的測試驗證也已經進行數個月。除了中低速的自駕車運行能力,我們亦完成自駕車系統的高速運行驗證,展示我們自駕車系統能運行於市區與高速公路的能力。過往一年中,我們以團隊開發的低成本建置高精地圖之硬體與軟體系統,快速地建置起整個新竹市的自駕車高精地圖,進一步解決自駕車高精地圖建置成本過高的痛點,也開啟了許多自駕車以外的應用機會。在與國內企業商務合作上,我們與新竹物流已經啟動在新竹市執行「區域內物流營業所間自駕直送」的自駕物流創新營運實驗。另外,我們與豐榮客運、台佳光與勤崴共組的團隊亦即將啟動「智慧自駕公路實證 DRTS (反應式公共運輸)」,其中工研院機械所在中型電動巴士上建置車輛線控系統與自駕系統,所建置的自駕電動巴士將沿 台61線 往返於彰化港埠路與台中南安西濱路之間、執行反應式公共運輸服務。

這些成果都是基於我們這幾年所發展的國產化、在地化的自駕車核心技術。讀者可在查閱 2020 與 2021 四月號的自駕車技術專輯來了解更多技術細節。今年四月號的技術專輯將有更深入的「自駕車」核心技術解析,除此之外,我們編輯團隊更加上「電動車」的文章,來完整我們在整個在「智慧移動」技術上的研發進展探討與相關產業的觀察與預測。

工研院機械所建置之自駕五噸貨車於位於台南沙崙之臺灣智駕測試實驗室考駕照

今年我們很榮幸地邀請到鴻海集團 魏國章 技術長在【領袖觀點】中為我們闡明鴻海集團與 MIH 以開放平台來建置整個軟體定義車輛的技術開發與商業聯盟佈局

【自駕車技術】方面,「自駕車系統安全設計驗證與診斷系統」中說明工研院機械所自駕車團隊完成「駕駛座無人」自駕車運行的三大重要系統,其中包含上路前的虛實整合安全驗證系統、與上路中之自駕車軟硬體即時診斷系統與自駕車運行安全監控系統。我們透過這三系統來進一步強化自駕車在開放道路實車運行時的安全性與可靠性。「自駕物流車於市區運行的挑戰」闡述在自駕車在台灣市區交通環境運行的挑戰並說明我們對應的策略方法,其中主要挑戰來至於車流量大、車種多元、機慢車混流且人車互動豐富。

視覺慣性里程計(Visual-Inertial Odometry)是元宇宙、AR/VR、自駕車中很重要的核心技術。而視覺慣性里程計在自駕車的應用中還是不夠穩定、常有失效的情況發生。國立陽明交通大學 林文杰教授團隊之「視覺慣性輪速里程計(Visual-Inertial-Wheel Odometry)」將輪速編碼器和視覺慣性里程計結合來達到自駕車所需要更準確和更強健的性能表現。國立中正大學 林惠勇教授團隊以「基於深度神經網路之公車乘客異常行為辨識」來及時發現自駕車與一般車廂內乘客異常的情況,希望進一步來確保自駕巴士、自駕計程車內乘客的安全。雖然深度學習在這幾年蓬勃發展,在一些商業應用落地上獲得巨大的成功,但自駕車上卻碰到一定程度的瓶頸與阻礙。工研院機械所 邱維辰 技術總監 在「應用適應學習於學習視知覺能力」說明如何以適應學習來解決無法有大量正確答案標註數據訓練深度學習模型的挑戰。自駕車產界的建立與發展需要源源不斷的優質即戰人才,國立成功大學 莊智清教授與 國立台灣大學 連豊力教授之「無人載具人才培育」中說明教育部由 2018年迄今,兩期無人載具人才培育計畫中發展的無人載具中控系統相關之教學模組,希望藉由這些模組充分之互補性,來訓練無人載具中控系統技術與系統整合之人才。

【電動車技術】方面,隨著電動車的普及,使用者對充電設備的數目和其充電速率越來越重視。在直流快充系統中,電動車和供電設備於充電期間是透過數位通信方式、進行不間斷的訊息交換來確保充電的安全。「複合性充電系統充電控制用數位通訊一致性測試簡介」說明其相關規格與工研院機械所已經完成的充電通信一致性自動測試系統。在政府未來針對電動車充電系統的管理和檢測要求下,可以支持國內業者發展電動車充電系統的通信驗證。相較於一般電動汽車,電動貨車或巴士需要高電壓、大功率的電動動力系統。「碳化矽高功率密度電動汽車驅動器開發」說明我們開發的國內首例碳化矽馬達驅控器,其具備高效率與高功率密度。這提供電動車業者一個動力驅控器國產自主開發方案。另外,隨著軟體在電動車、自駕車的技術含金量比例越來越高,加上汽車開放系統架構(Automotive Open System Architecture, AUTOSAR)已經成為各車廠開發車用控制器軟體的基礎,「基於汽車開放系統架構規範開發的失效可運作整車控制器」說明所進行整車控制器架構的改良,並透過我們自行研發符合 AUTOSAR 規範的基礎軟體層與文檔分析工具來自動配置參數,使終端用戶可以減少配置的人力成本與學習成本、並可以更快速的瞭解並使用AUTOSAR技術。

【產業脈動】方面,全球在COVID-19爆發下,零接觸的自駕物流需求在物流業中已展開了新的運作模式,新竹物流 張聰海協理所帶領的團隊與我們一起執行「區域內營業所間自駕直送」的物流創新營運實驗,希望透過自駕物流車取代不足的貨車營業司機人力,並達到紓解物流轉運中心的轉運貨量,讀者可以在「自駕技術應用於物流運輸-以全臺第一部自駕物流車上路為例」看到更深入的解析。工研院產科國際所撰寫的「汽車電子助陣智慧移動,再創產業動能」解釋在汽車產業朝向電動、聯網、自駕、共享服務的四大趨勢發展下,臺灣應該如何在此波產業革新下,跳脫舊有供貨代工模式,直接切入關鍵核心領域。除了以純電動車(Battery Electric Vehicle or BEV)外,我們技術團隊已經開始進行燃料電池車次系統與整車整合的開發工作。工研院產科國際所之「全球燃料電池車發展現況及臺灣機會」說明氫燃料電池車與純電動車輛同樣具有行駛過程中零排放的特性,有助於運輸載具的去碳化,氫燃料電池車具有燃料補充時間短、單次燃料補充的續航里程長的特點,文中特別闡述臺灣發展燃料電池車輛的利基。

在這個第一期「智慧移動」技術專輯中,我們持續深化自駕車技術的討論,並提出針對電動車充電、動力系統與車用軟體建置上我們建置與提供的技術系統與服務。我們報導台灣在自駕物流的進展、與台灣在汽車電子與燃料電池車上正在扮演及在未來可能扮演的角色與機會。希望讀者能從這一期的技術專輯有所收穫,更歡迎來信與作者們進行進一步的交流與探討,讓我們一起以智慧移動來創造移動未來。

 

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