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作者:連豊力駕馭動能智慧化機電革新

在當前工業與機械領域面臨數位轉型與智慧升級的浪潮下，馬達控制與傳動系統正逐步從傳統驅動核心轉變為智慧製造與自動化應用的技術中樞。從機器人、自駕車、無人機、電動載具、足型機器人，到先進工業設備，皆離不開高效能、智慧化、低能耗的驅動元件與控制技術。無論是製造業的自動化裝配線，還是物流、農業、醫療等新興應用領域，智慧化機械與電動載具已成為效率提升與勞力補充的重要手段。馬達控制與傳動系統則是這些智慧機器的「肌肉與神經」，需要同時具備高速、高精度與智慧反應能力。臺灣在馬達、控制器、感測器等零組件製造上具備堅實基礎，然而在系統整合與高階應用（如足型機器人與無人載具系統）的自主技術上仍面臨挑戰。若能善用人工智慧與軟體控制技術，導入軟硬整合設計與平台開發能力，臺灣將有機會在智慧機電時代扮演重要供應鏈角色，甚至打造自主品牌與系統。
馬達控制技術如向量控制、PWM調變、以及整合電流/溫度感測與邊緣計算的智慧控制技術，皆成為提升性能與能源效率的關鍵。傳統的馬達控制系統需升級為具備即時容錯與協同控制的智慧平台，這對臺灣業者而言既是挑戰也是轉型契機。一體化關節馬達模組設計成為技術突破點，這類模組將馬達、減速器、感測器與驅動控制器整合於單一關節結構，能有效減少重量與體積，同時提升運動協調性。搭配如基於軟體驅動的全伺服控制架構，可實現穩定驅動控制、即時力回饋，極大提升可用性與運作效能。除此之外，馬達更是工業健康監控的感測節點，透過馬達電流訊號分析法，可在不加裝額外感測器的情況下，判斷馬達軸承磨耗、偏心、轉子缺陷等潛在故障。

作者:胡振煇、吳柏富交通情境模擬對自駕車發展的助力和挑戰

自駕車的開發目前正如火如荼地進行，已有許多公司大量開發測試 Level 4 以上的自駕車功能。自駕車必須針對各種不同的交通路況自行決策並且安全行駛，如何驗證日益複雜的自駕車功能是一大難題。決策控制模組是其中確保安全的關鍵。交通情境模擬可以在自駕車正式路測前針對各種可能的交通狀況驗證自駕車的決策控制。如何建立一個平台能夠彈性且貼近真實地模擬多樣多變的交通情境是一大挑戰。針對台灣汽機車、自行車及行人高度混流的型態加上許多狹窄巷弄的複雜路況，我們提出情境模擬測試框架，是一種省時、經濟且安全的方法，可以進一步保障自駕車和其它用路人。

作者:梁禎、魏麗恬於臺灣智駕測試實驗室之自駕測試經驗

開放場域測試是自駕車技術開發以及整個自駕車相關產業發展重要的挑戰及里程碑，去年度工研院機械所自駕車團隊為了讓自行開發的自駕車能合法地在開放場域測試更接近實際應用情境，與新竹市政府共同向交通部提出自動駕駛道路測試申請，由於道路交通安全規則第20條及其附件21規定，自駕車必須先在封閉場域完成測試驗證，才得以於開放場域測試，本團隊便展開在臺灣智駕測試實驗室封閉場域測試的旅程。在我國無人載具科技創新實驗條例子法及申請辦法尚未制訂且史無前例的狀況下，我們建立國內第一套串聯13種道路環境以及68項交通狀況的自駕功能測試規範及方法，且率先國內其他單位完成驗證。測試結果經由交通部、新竹市政府、台灣智駕實驗室和車輛測試中心共同確認後，我們順利申領全國首張「試0001」自駕車專用試車牌，在新竹南寮自駕運行。

作者:吳明軒、林彥宇自駕車新竹南寮開放場域交通狀況解析與對應自駕車系統更新

自駕車在開放場域的行駛中會有從未處理過的交通狀況發生，進而促使自駕車系統更精進以因應新的交通狀況，透過不斷的累積經驗提高自駕車的安全性與可靠度，如此可見開放場域測試的重要性。我們從2019年9月領到測試車牌後開始準備，並於2019年10月開始進行測試，本篇文章就列出測試時遇到於封閉場域沒有包含的情境以及對這些交通狀況我們正在進行的自駕車系統更新與處理。

作者:吳明軒市區內自動駕駛策略開發

若說從DARPA （Defense Advanced Research Projects Agency） 2004年所舉辦的Grand challenge是開始，現代自動駕駛車發展可以說是邁入第二個十年的一半了，在這段期間自駕車新創公司不斷地成立並且以指數形式的成長持續突破累積里程數，以自駕車目前的龍頭Waymo為例，其從2017十一月的400萬英里至2018的十月已經達到了1000萬英里，而在此之前他們從2009年還是google car的時候開始花了將近八年的時間才有400萬這個數字。儘管如此，其系統發生例外或程式無法處理的比率卻是緩慢的下降，表示他們多花了好幾倍的經驗才能夠讓系統更加完善一點點。當一個新的市區交通情境需要被加入考慮時，可能會牽涉到之前已經設計好的解決方法，導致需要重新花費力氣去設計9加1個情境。所以在開發時如何去設計策略所讓其能夠有效率的處理新的交通狀況就變成這方面很重要的問題。

作者:詹聖瑋自駕車之相機系統

近年來全球都致力於研發自駕車，除了各家車廠外科技公司也紛紛投入自駕車產業鏈，希望能在此未開發之藍海佔有一席之地，為了達到Level 4 甚至 Level 5 的能力，當中的感知模組需要能即時且準確的反應周遭環境中的變化，本文將針對當中的相機系統進行介紹。

作者:薛毓弘自動駕駛車輛車聯網技術應用

車輛通訊在自駕車發展中扮演著相當關鍵的角色。透過車對車通訊、車對網路通訊、車對基礎設施通訊，能讓自駕車對周圍交通環境掌握更多資訊、更即時更新環境資訊、行控中心也更能掌握自駕車狀態，更甚者，行控中心可遠端遙控自駕車脫離突發狀況。本文將介紹機械所自駕車應用C-V2X技術之使用情境。

作者:蔡昇宏周遭有什麼：物件追蹤系統於自駕車的應用

自駕車的三大模組分別為定位（我在哪），感測（周遭有什麼）以及車控（車子要如何開）。在這篇文章中，我們將探討感測模組中的一個重要系統：物件追蹤系統。為了能讓自駕車能在環境中行駛，車控模組必須要了解週遭的物件位置以及其動向，而這也正是物件追蹤系統的主要目的。在追蹤系統中，我們使用到了光達，雷達與相機等感測器，個感測器的特性及應用將會在文章中討論。

作者:吳俊德大範圍定位與建立地圖

作者:彭毓瑩、姜曉峰技術之外，如何讓自駕車安全上路實驗

近年全球自駕車技術快速發展，美國聯邦政府和各州分別以政策導引和推動立法讓自駕車上路測試，並已產生一定的助力。我國政府於2018 年及時推出監理沙盒與自駕車試車牌相關法規，可預見自駕車技術在台灣發展的蓬勃遠景。本文整理美國法令和指標企業Waymo的發展資料，以及，工研院最近在自駕車測試驗證的作法供讀者參考，希望對大家有所啟發。

作者:李則霖、盧玟翰、彭毓瑩、鄭榮和自駕車超車控制及避障策略開發

由於對車輛安全的重視程度持續增加與先進駕駛輔助系統（advanced driving assistance system, ADAS）技術漸趨成熟，自動駕駛車在近年來成為熱門研究領域，各家車廠相繼投入，試圖以各自方式解決交通安全議題。為了要能應用在一般道路上，自動駕駛車除了要能從指定的起點（依指定路線）開到目標終點外，更要解決過程中可能會遇到的一系列交通問題（舉凡交通號誌辨識、行人/障礙物辨識、超車控制與避障等）。本文針對超車控制與避障議題，以工研院機械所智慧車輛組開發之智慧四輪電動車（CPEV）為對象，利用MATLAB/Simulink建立控制策略模型，搭配以CarSim軟體建立之車輛動態模型進行模型迴路模擬（MIL）驗證與策略參數調整，開發適當、安全的超車避障策略，避免超車過程中發生危險。

作者:吳炳飛、高立人推動「自駕車次系統關鍵技術研發專案」經驗分享

歷史雜誌