智慧型汽車的安全科技

VOLVO CARS TAIWAN LTD.總裁 陳立哲

據統計，有75%的碰撞事件發生在低速環境下，特別是常見於壅塞、走走停停的上下班尖峰時段。車廠引進City Safety都會安全防護系統，可對前車及行人做即時監控並主動介入煞車，可有效避免或降低車輛、駕駛人與行人的傷害...

在當今車輛朝向電子化、智慧化與安全化的趨勢下，引領全球車壇安全科技的國際汽車大廠富豪(VOLVO)，國際富豪汽車總裁陳立哲先生闡述2020年VOLVO的願景，就是達成沒有一個人因乘坐VOLVO汽車而喪生或重傷的目標。他指出，智慧車輛的安全防護科技，已經從以往的被動防護技術如安全帶、頭枕、安全氣囊等，進化到主動(輔助駕駛人)安全設備如防鎖死煞車系統(ABS)、VSC、夜視、車道偏移警示(LDW)、盲點偵測(BLIS)的導入，更進一步的朝向預先偵測並主動介入避免的趨勢(Protect to Preventive)。

陳立哲認為智慧車輛與人類在駕駛階段的關聯，可分為下列5個階段：1.正常駕駛。駕駛人接受必要的正確訊息並提高警覺；2.潛在衝突。科技協助駕駛在緊急狀況下進行操控；3.閃避。如果駕駛人沒有反應，車輛會進行閃避的動作；4.發生撞擊瞬間，降低撞傷力量╱損傷程度，車上的安全防護系統能降低撞擊力量，將作用在人員身上的影響降到最低；5.撞擊之後，車輛能自動聯絡要求協助，並協助救援工作的進行。

而VOLVO的全方位安全科技，從一開始啟動、駕駛的一般狀況下，VOLVO就藉由HDC陡坡緩降控制系統、DAC駕駛輔助控制警示系統、ACC主動車距定速巡航系統、ABL主動轉向頭燈、IDIS智慧型駕駛資訊系統與BLIS盲點資訊(警示)系統持續提醒行車狀況，而有輕微狀況發生時，藉由EBL緊急煞車燈、TSA拖車輔助穩定系統、LDW車道偏移警示系統、RSC車輛翻覆穩定控制系統、RSTC動態循跡防滑控制系統、CWFAB碰撞警示暨完全主動煞車系統等安全輔助科技，從容提醒駕駛人並修正為正常狀態。

而遇到突發狀況時，藉由CWFAB、PDFAB行人偵測暨完全主動煞車系統、EBA緊急煞車輔助系統、City Safety都會安全防護系統、ABS防鎖死煞車系統等設備來自動啟動煞車；危急發生時，CWFAB、PDFAB與City Safety可以將撞擊力道降到最低；最後碰撞發生時，藉由IC側邊防護氣簾、SIPS側邊防護系統、ROPS車體翻覆人體防護系統、WHIPS頸椎撞擊防護系統、自動緊縮安全帶等配備，將傷害降到最低程度。

常見於都會交通環境的低速碰撞狀況與安全防護之道

據歐洲統計資料，有75%的碰撞事件發生在低速環境下，特別是常見於壅塞、走走停停的上下班尖峰時段。因此VOLVO導入了City Safety都會防護系統，藉由裝在汽車後視鏡前方擋風玻璃處的數位攝影裝置、雷射加紅外線偵測模組，藉由每秒50次的頻繁偵測前車距離，在相對速度35公里以下且目標距離接近6公尺以內時，電腦會先將煞車系統預先加壓因應；當即將發生碰撞而駕駛人沒踩煞車，電腦會主動介入踩煞車。經過實際道路測試，若與前車相對速度在15公里以下，可完全避免低速碰撞事故；在相對速度16~30公里時也可減緩碰撞力道進而減少傷害。

ACC主動車距定速巡航系統則是在高速巡航中調整與前方車輛安全距離的自動駕駛輔助裝置。它藉由車頭雷達感應裝置監測前方路況，自動調整與前車車距，並在必要時警告駕駛人煞車減速。可在時速0~200km/h之間設定1~2.6秒5段車輛距離，並且車輛主動介入油門與煞車系統，自動與前車保持適當的車距。

前方碰撞警示與主動煞車的安全科技

CWFAB碰撞警示暨完全主動煞車系統，更是跟ACC相互搭配的主動安全裝置。它藉由ACC車頭感應雷達，可感應前方150公尺範圍，當偵測到前車突然降速甚至煞停時，若系統判斷可能發生撞擊，擋風玻璃先閃爍警示紅燈並利用警告音響提醒駕駛人踩煞車，系統也會預先做煞車加壓因應。

如果煞車力道還不足以在安全距離煞停時，系統會啟動液壓輔助幫浦提升煞車力道；如果駕駛對警告沒有反應，煞車距離又不足以完全煞停時，此時系統會以完全制動力強制煞車。CWFAB的作用時速是4km/h以上到該車極速，當相對速度在35km/h以下可完全避免碰撞；若相對速度超過35km/h也可降低與前車碰撞的嚴重程度。

避免碰撞行人的主動安全科技

PDFAB行人偵測暨完全主動煞車系統，則是藉由車頭水箱罩上的雷達負責偵測前方遠距物體，數位攝影機負責辨識物體。PDFAB能偵測位於車頭前方60度廣角距離內，能在不同環境下辨識身高80公分以上的行人。當行人走入車輛前進路線時，PDFAB先主動警示；若駕駛沒有即時反應，而雷達與攝影機同時確認前方為行人時，系統會以完全的制動力道煞車以避免碰撞行人。

PDFAB可偵測到身高80公分以上的兒童或一般行人，當車輛與行人相對速度在35Km/h以下，而駕駛人未即時採取動作，系統可以完全主動煞停避免碰撞到行人；當車輛與行人相對速度超過35Km/h，而駕駛人未即時採取動作時，系統會盡可能降低車速，減少並減緩對行人碰撞的傷害。

藉由City Safety都會防護系統，結合ACC、CWFAB、PDFAB等主動安全科技裝備，VOLVO為智慧車輛建置提供全速域的安全防護，為駕駛人、車輛，周遭行人與鄰車提供更加安全的防護。

陳立哲也揭露，目前VOLVO正進行一項SARTRE(Safe Road Trains For The Enviroment)智慧型車隊技術專案。此專案係由英國Ricardo UK Ltd公司主導，由西班牙的Idiada與Robotiker-Tecnalia、德國的Institute fur Kraftfahrwesen Aachen(IKA)、瑞典的SP Technical Research Institute、VOLVO汽車公司與VOLVO科技公司等加入合作。SARTRE是一項安全、環保的智慧車隊技術，基本的架構在兩輛汽車上安裝必要的硬體裝備，建立車輛與車輛之間的無線通訊技術(EU Level based on 802.11p)，整合各類感應器(radar、camera、laser)、制動機構，以及隨行車的橫向與縱向動作控制等。

其原型系統概念是讓以當前先進技術打造的原型車，從1對1、1對2到1對多的車隊引導方向，1部支援 SARTRE技術的車輛，接近前方1輛SARTRE技術的車輛時，可以由一方提出需求，經對方同意之後，由前車充當引導車隊的車隊長，控制並駕駛自己的車輛，以及連接在後方加入車隊的車輛；而後方加入車隊的駕駛人可以放開駕駛權，完全由前方的車隊長引導整個車隊，像是一個由無線連接的列車一樣，行駛在高速公路或一般道路上。

SARTRE團隊目前的測試進度，車隊行駛自動化的軟體整合工作已經進行一段時間，一開始在2010年12月由兩輛汽車組成的小型車隊進行測試。目前車隊已經進展到3輛，預計2012年初會將車隊數量增加到5輛，以進行車隊與其他用路人之間互動關係的測試，專案目標為15輛的車隊行進自動控制化。這種讓每輛車子可以隨意加入車隊或脫離的智慧型車隊技術，除了能解決環保、安全與壅塞的3個常見運輸問題之外，還可以透過提升駕駛舒適性的角度，鼓勵車主接受這個方案。