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車輛設計模組化 或成客貨自駕解決方案主流

軟硬體模組化可望成為未來客貨自駕運輸解決方案的車輛設計主流。德國航太中心

德國的自駕電動車指標性計畫UNICAragil與德國航太中心(German Aerospace Center;DLR)的U-Shift系統研發計畫,都是探索基於自駕車的未來移動模式,車輛的設計包括硬體與軟體均採模組化方式,可望成為未來客貨自駕運輸解決方案的主流。

根據eeNews Europe報導,UNICAragil由Aachen工業大學(RWTH Aachen University)的汽車工程研究所(ika)帶領8個大學與8個產業合作夥伴共同執行,計劃期間為2018年2月1日~2022年1月31日,已在最近提出期中成果。U-Shift系統的第二個原型系統預計於2024年推出,最高時速60公里並提供全自動駕駛功能。

UNICAragil的獨立驅動模組可視應用需求結合不同的乘客與貨物運輸模組作業,且全都是採用內建演算法、電腦單元、感測器的相同電子平台。而為了在即使能見度與天候惡劣時也能達到無事故的行車安全,同時採用攝影機、光達(LiDAR)、雷達,以提供足夠的功能重疊與備援、確保萬無一失。

U-Shift系統將自駕車區分為負責車輛操控與移動的驅動板,以及運載乘客與貨物的膠囊狀超結構(Superstructure),U型的驅動板包含支援電動、低噪音自駕功能的所有技術元件與系統,可全天24小時運作以極大化效率,膠囊狀超結構的製造成本遠低於驅動板,可客製化設計以廣泛滿足各種應用需求。

UNICARagil的電腦架構參照人類的神經系統,配置中央電腦以監督系統運作、決定行車與路徑策略,4個感測器模組各自具備處理資料融合的運算單元。軟體則修改服務導向架構(SOA)以納入汽車業的專屬特性,研發團隊預期最終的汽車服務導向架構(ASOA)將能提升彈性與強固性;此外也採模組化設計以簡化量產後的更新與升級作業。

DLR希望透過U-Shift原型系統的測試獲得的驅動板接取與卸下膠囊狀超結構的初步體驗,還會進行包括車門開啟機制、資訊流與任何存取限制等人車界面測試。同時DLR也跟大眾密集討論U-Shift系統的部署場景與相關後續作業等需求與願望,並積極聯繫潛在生產商與營運商。這些資訊有助於DLR進一步發展U-Shift系統的車輛概念。

UNICARagil研發工作的另一項核心是讓車輛的功能架構跟雲端、道路基礎設施、延伸車載感測範圍的感測器無人機(sensor drone)連網。目前已開發完成的自駕運輸原型包括運送乘客的autoSHUTTLE、無人計程車autoTAXI、提供大量變化的家用車autoELF、可配置的集貨與載貨車autoCARGO。

DLR接下來還需提升U-Shift動力傳動系統的效能表現、安裝支援自動與連網駕駛的硬體與感測器、測試新的電池系統、進一步發展底盤與升降裝置。未來研發團隊將運用第二個原型系統,進行諸如跟物流業者合作先導測試計畫等現有商業應用的重新調整,以及探索新型態移動服務供應商的潛在創新商業應用。

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