真的支援Level 4自動駕駛!ARTC WinBus自駕電動小巴體驗 | U-CAR

明翰

撰文

10,400

2019

9月

25

ARTC 財團法人車輛研究測試中心,於 2019 年 8 月 26 日在行政院經濟部發表國人自研自製的電動小巴 WinBus,一大賣點在於其自動駕駛技術已達美國汽車工程師協會(SAE)的 Level 4 自動駕駛階段。而 ARTC 也在 9 月 24 日邀請媒體前往彰化鹿港,透過往返 ARTC 與臺灣玻璃館,單趟路程 4.4 公里,讓大家實際乘坐體驗 WinBus 的自駕表現。

國人自行研發,零組件多來自於國內廠商所開發

WinBus 身為電動自駕小巴,在國人自製研發設計之下,為展現國內的零組件產業是足以成為國際上電動車與自動駕駛系統的供應鏈之一,因此在 ARTC 同仁的合作下,首先在自動駕駛系統,透過搭載包含共 6 組 2D、3D LiDar 光達,2 組 Radar 雷達、攝影機、RTK/GPSIMU 等關鍵組件,加上 DSRC 能夠與未來智慧交通建築做訊號的交流,使其技術足以達到 SAE 的 Level 4 自動駕駛階段,因此一踏入車內,只會看到座椅,沒有任何方向盤或者煞車油門裝置。

WinBus 透過搭載包含共 6 組 2D、3D LiDar 光達,2 組 Radar 雷達、攝影機、RTK/GPSIMU 等關鍵組件,加上 DSRG 能夠與未來智慧交通建築做訊號的交流,使其技術足以達到 SAE 的 Level 4 自動駕駛階段,且雙軸轉向及動力系統,讓車輛沒有所謂車頭、車尾之分。

雖然 WinBus 絕大多數的零組件都是國內廠商所生產製造,不過像是光達仍只能先仰賴國外大廠的供應,車輛中心董事長黃隆洲表示,目前不論哪間車廠的自駕車輛,技術成熟度足夠的光達仍只有目前國際上的兩間大廠,當然也期盼國內廠商未來也能開發出足夠為自駕車輛所應用的光達。

至於傳動單元,則是搭載最大容量 45 kWh 的電池,配上前後雙軸功率 15 kW、升值功率達 85 kW 的馬達,而雙軸轉向及動力系統,讓車輛沒有所謂車頭、車尾之分,因此可以看到 WinBus 外觀兩邊都是相同樣貌。WinBus 最高時速可達 50 公里,並可爬上 20%的斜坡。在全速前進、空調、燈組全開的狀態下,續航里程達 70 公里。

雖然 WinBus 本身具備 Level 4 的自駕能力,不過 ARTC 同樣會透過行控中心對車輛的狀況進行監控,一旦有任何傳動上的異常,便可及時為行控中心掌控,同時依照目前法規規定,雖然有沙盒條例能讓自動駕駛車輛進行實際道路測試,但車上仍會有隨車人員,透過外接出來的裝置,以利有危險情況時能將系統的主導權回歸人員操控。

WinBus 身為具備 Level 4 的自駕能力的電動小巴,車內沒有任何方向盤或煞車油門,但車上仍會有隨車人員,透過外接出來的裝置,以利有危險情況時能將系統的主導權回歸人員操控。
廣  告

往返 ARTC 與臺灣玻璃館,體驗包含人員衝出、前方有慢車等情境

這輛造價 4,000 萬元的電動自駕小巴 WinBus,可不只是做出來好看而已,ARTC 透過與勤崴國際團隊的合作,利用其在自駕車營運的經驗與圖資技術,目標從「彰濱智慧觀光接駁線」著手,預計在 2019 年第四季正式開始營運,將串聯鹿港小鎮與彰濱觀光工廠,行經路線會包含從車輛中心、臺灣玻璃館、鹿港天后宮、彰濱秀傳健康園區、白蘭氏健康博物館,最後到緞帶王觀光工廠。

在彰化縣政府致力於打造車輛科技發展之友善環境,不僅推動立法改革,更期待透過產、官、學、研之研發能量,扶植在地科技發展。所以 WinBus 的營運便是結合文化與自駕新科技,ARTC 表示未來也會陸續往外縣市發展營運。

ARTC 透過與勤崴國際團隊的合作,利用其在自駕車營運的經驗與圖資技術,目標從「彰濱智慧觀光接駁線」著手,預計在 2019 年第四季正式開始營運,將串聯鹿港小鎮與彰濱觀光工廠,行經路線會包含從車輛中心、臺灣玻璃館、鹿港天后宮、彰濱秀傳健康園區、白蘭氏健康博物館,最後到緞帶王觀光工廠。

而本次媒體體驗則是在 ARTC 與臺灣玻璃館之間往返接駁,單趟路程約 4.4 公里。當中 ARTC 已先預設好行駛路線與情境體驗,包括模擬車輛遇到前方慢車、紅綠燈、人員衝出急停的反應等等,車輛行駛最高時速約 30 公里。

螢幕(下圖)顯示 WinBus 辨識到紅綠燈號誌。
面對前方有慢車或者行人衝出,WinBus 都能順利減速、煞停。

至於車輛的感知元件在判斷偵測到的物體與是否進行煞停的作動,則來自於車內兩個螢幕資訊的提供。

其中一個螢幕會顯示車輛閱讀到前方物體是人、車或是交通號誌。不過這些訊息仍是透過工程師將資訊建入資料庫,倘若有物體沒有被輸入,則螢幕會無法標示出該物體是什麼,但仍會判讀到有物體存在,這時候就會透過另一邊猶如俄羅斯方塊般的方格資訊。

其中一個螢幕會顯示車輛閱讀到前方物體是人、車或是交通號誌。不過這些訊息仍是透過工程師將資訊建入資料庫,倘若有物體沒有被輸入,則螢幕會無法標示出該物體是什麼,但仍會判讀到有物體存在,這時候就會透過另一邊猶如俄羅斯方塊般的方格資訊。

在這像是俄羅斯方塊的方格資訊上,綠色的底表示車輛畔對這些位置無特殊障礙物,非綠色則代表障礙物;中央黑色長方形帶有三角形箭頭則是車輛與前進方向,紅色區塊則是車輛判讀有物體碰觸到紅色,便會執行煞停動作。這紅色區塊寬度是車輛左右各 1.5 公尺,前方長度則會隨車速而調整長短,為車速的 1.9 倍,舉例車輛秒速是每秒 10 公尺,則前方警示區塊長度為 19 公尺。

而 WinBus 的感測器所能感測到的最大範圍(與警示範圍不同)是前後 60 公尺、左右 20 公尺。

綠色的底表示車輛畔對這些位置無特殊障礙物,非綠色則代表障礙物;中央黑色長方形帶有三角形箭頭則是車輛與前進方向,紅色區塊則是車輛判讀有物體碰觸到紅色,便會執行煞停動作。這紅色區塊寬度是車輛左右各 1.5 公尺,前方長度則會隨車速而調整長短,會是車速秒速的 4 倍長,舉例車輛秒速是每秒 10 公尺,則前方警示區塊長度為 40 公尺。

真的具備媲美國際的 Level 4 自駕能力!從 WinBus 看 SAE 自動駕駛等級

筆者當日實際體驗完 WinBus,從加速到減速的順暢度可圈可點,撇除掉行駛速度不談,真要說整個乘坐感受能精進的部分,或許就是在於遇到人員的緊急煞停。雖然 WinBus 沒有任何 NG 狀況,但在緊急煞停前,車輛內幾乎沒有任何警示,若非 ARTC 人員已先告知即將急煞,則對於站立的乘客仍很容易措手不及而跌倒。

此外,裝設在底下的 2D-LiDar 也有些過於靈敏,當面對有下方雜草被掃瞄到,或是車輛在較不平整的路面,高低起伏時也可能被系統視為障礙物而緊急煞停。原意是要感應較低矮的物體,反倒變成另一個影響順暢度的問題。

雖然 WinBus 沒有任何 NG 狀況,但在緊急煞停前,車輛內幾乎沒有任何警示,若非 ARTC 人員已先告知即將急煞,則對於站立的乘客仍很容易措手不及而跌倒。

不過在整趟的體驗中,最為令人關注的在於 WinBus 的自動駕駛能力真的達到 Level 4 嗎?

按照 SAE 對於 Level 3 與 Level 4 的界定概念如下:

SAE定義
自動駕駛等級
方向控制/
加速/煞車
環境監測主系統備援適用環境備註 
0駕駛人駕駛人駕駛人傳統車輛
1駕駛人
與系統
駕駛人駕駛人特定
使用環境
配置定速系統、ABS、ESP、EBA
等系統的車輛*
2系統駕駛人駕駛人特定
使用環境
配置ACC、車道維持等系統的車輛
3系統系統駕駛人特定
使用環境
 
4系統系統系統特定
使用環境
 
5系統系統系統所有
使用環境
未來全自動駕駛車輛
*目前市售產品多為Level 2等級配備,包含:Mercedes-Benz 23P、BMW 5AT、Ford Co-Pilot 360、
Honda Sensing、Hyundai SmartSense、Kia Drive Wise、Lexus LSS+、Maserati ADAS、
Mazda i-Activsense、Nissan Pro Pilot、Subaru Eyesight、Tesla Auto Pilot、
Toyota TSS、Volkswagen IQ Drive、Volvo PA2

若車輛進入允許的「特定使用環境」,主系統備援在 Level 3 是駕駛人、Level 4 則是系統,簡單來說就是 Level 3 自動駕駛時,車輛仍會要求駕駛人要注意路況,因為系統能支援對應的情境不多,隨時還是會將車輛主控權交給駕駛人。Level 4 則是表示車輛在這個環境下,已經沒有什麼需特別擔心無法反映的狀況出現。

因此 WinBus 要進行接駁觀光的道路環境,在沒有建置其他的智慧設施,便已經足以讓 WinBus 應對道路的路況,展現不用人員特別操控就能運行的自駕能力。

現在許多車廠可能會主打說車輛可達 Level 3 自動駕駛能力,但 ARTC 工程師表示,其實這也是車廠較為保守的說詞。其實當車廠說能達 Level 3 自動駕駛能力,在「技術上」絕大多數已經能到 Level 4,但為了避免變化萬千的道路環境仍可能讓自駕系統出差錯發生意外,因此保守地說 Level 3,方能避免法律上需承擔大部分的責任;如果車廠宣稱 Level 4,則使用中發生意外,反倒變成車廠要負責。

其實當車廠說能達 Level 3 自動駕駛能力,在「技術上」絕大多數已經能到 Level 4,但為了避免變化萬千的道路環境仍可能讓自駕系統出差錯發生意外,因此保守地說 Level 3,方能避免法律上需承擔大部分的責任;如果車廠宣稱 Level 4,則使用中發生意外,反倒變成車廠要負責。

正因為如果要主打 Level 4 自動駕駛能力,一定要在廠商能確保已經掌握任何可能的情形,所以也才會有說要配合一些智慧交通號誌、智慧路燈等等,就是希望政府建置這些設施能構成更完整的車聯網,好讓自動駕駛系統確保特定的道路環境都能被確實掌握、提早反應,原因在此。

我們最後再回過頭來看本次 WinBus 的體驗,其實就是 Level 4 的自駕展示。但根據 ARTC 表示,在安全為第一考量的情況下,工程師設定系統偵測到任何進入警示範圍的障礙物,第一選擇就是「停下車輛」,不過實際上若要位車輛設定能夠變換車道或者其他的作動,技術上也是能夠達成的。

所以在自動駕駛系統的「技術」,已經比起大家的認知更快進入 Level 4 了,只是車廠或科技廠對外溝通大多只談到 Level 3,就是保守以對,期待法規與政府建置設施能一同對應,方能真正進入 Level 4 的自動駕駛時代來臨。因此之後彰化縣政府仍會配合自駕接駁的需求,建置一些與 WinBus 自駕小巴溝通環境訊息的設施,確保避免交通意外的發生。

在自動駕駛系統的「技術」,已經比起大家的認知更快進入 Level 4 了,只是車廠或科技廠對外溝通大多只談到 Level 3,就是保守以對,期待法規與政府建置設施能一同對應,方能真正進入 Level 4 的自動駕駛時代來臨。

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