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2018-08-16

前後左右淺談汽車ADAS(一)--自動煞停、車距維持

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    自從一腳踏進汽車安全性議題領域後,常常有很多網友來訊詢問我有關車輛選購的事情。現在很多人都知道買車至少要6氣囊,還要車穩防滑,想要剛性高就選有經過NCAP或IIHS檢驗的進口車,但光是這樣就夠了嗎?


    隨著自動駕駛與發動機電動化的前景到來,汽車安全已經從傳統剛性的被動安全移轉到主動安全科技,也就是標題所謂的阿搭斯ADAS先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems)。而不論是NCAP或是IIHS測試,也越來越重視主動安全科技的測試,畢竟預防勝於治療,如果能提前避免撞擊,才是真正避免傷亡的最佳防護。

    國外的車ADAS越來越完備,標配的速度越來越快,你現在買車不重這些配備,你要不就先不要買,要買最好就買ADAS齊全的車款,一兩年後別人的新車都有了,你就會開始覺得自己車子好爛。

   你可別以為只有「高級車」才有這些功能,這些「高級功能」在國外許多平價車Toyota、Nissan、Suziki等等品牌的車在日本、美國、歐洲等地都早有配置,來到台灣都被拔掉了~~~

琳瑯滿目又魚目混珠的科技名稱

    想要認識汽車主動科技,一開始你就會被一大堆英文縮寫困擾,由於ADAS業界尚未有統一規範,加上每家車廠有自己專利與技術來源,相同的技術有著不同的名稱,而相同的名稱卻可能有作動細節上的差異。例如車穩防滑的簡稱,在各車廠被叫做ESC、VSC、ASC、VSA、ESP等等,而常見的盲點偵測,有些車商叫做BSM(Blind Spot Monitoring)有些叫做BSD(Blind Spot Detection)又或是BLIS(Blind Spot Information System),這些縮寫不同的名稱全部講的是同一套系統。

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圖、車商常用手法一堆英文縮寫卻罕見ADAS安全科技

    我注意到有不少平價車其實安全科技完備,而也有不少豪華車款,在安全科技上卻乏善可陳。我其實懷疑車商是故意的,為了不要讓消費者真的搞清楚車商葫蘆裡賣的是什麼藥,所以搞出一大堆虛有其表的名稱。要不然每個消費者都很懂,習慣擠牙膏的車商是要怎麼賺錢?而業代是要怎麼賣車呢?

用防護區域來理解名稱上的陷阱

    ADAS技術主要來自於未來自駕車的部分功能。所以在業界美國國家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,NHTSA),與汽車工程師協會(Society of Automotive Engineers,SAE)分別都有對於自駕車等級做出分類。如下表,若依照SAE的分法,自駕車分成五個等級,Level0到Level4。

SAE自駕等級

定義

Level 0

駕駛完全操控車輛,系統以警示協助(警示系統)

Level 1

駕駛完全操控車輛,系統具備介入功能(煞停系統)

Level 2

駕駛操控車輛,但系統可短暫取代駕駛(短暫自駕)

Level 3

半自駕技術,系統可由條件自己行駛(限定自駕)

Level 4

全自動駕駛,無須駕駛介入(全自駕)

    我覺得最快速了解ADAS的作用最好的方式,不是認識那些名詞,而是先了解它做動的區域。給你一個口訣,我自己的歸納是用「前、後、左右」來區分的話,這樣你可以很快的歸納出一套完整的ADAS概念。

前方輔助科技

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圖、裝配有AEB或FCW系統的車款,在撞擊可能發生時會先蜂鳴警告駕駛

    在前方的ADAS主要功能是降低前方撞擊的剎車系統,多半以雷達、攝影機或者是兩項結合達成前方障礙物的辨識。根據國高速公路安全保險協會(IIHS)在2016年研究了2010年到2014年間發生在美國27個州的追尾事故在案記錄,其結果顯示FCW前車碰撞預警系統,能使車輛追尾機率下降23%,而若是搭載FCW前車碰撞預警加AEB自動剎車系統能使車輛追尾機率下降至39%,而且FCW+AEB可以降低42%車內乘客與44%車外第三方人員的傷害。

    這也是為什麼AEB被視為是主動安全的第一線系統,也是NCAP、IIHS作為評測的第一個ADAS系統,美國已經法定2022年9月要全面標配AEB,歐洲更是明訂2021年新車要全面標配AEB與LKA(車道維持輔助)兩大安全系統。

    第一項是前方撞擊預警PCS例如Toyota的PCS(pre-crash safety system)當系統偵測到撞擊可能,車子會發出警示聲要求駕駛剎車,同時加大剎車輔助力道。基本上警示系統在自駕分類都是Level 0的等級。(目前台灣和泰引進版本幾乎都只有警示而無煞停功能)

自動煞停AEB、車距維持ACC

    再來是Level1的主動車距巡航ACC(Adaptive Cruise Control)自動剎車系統AEB(Autonomous Emergency Braking System)。ACC主動車距維持,在台灣俗稱分類為全速域或半速域,半速域ACC煞停到30以下會解除讓駕駛接手,全速域ACC可以完全煞停到靜止,如果有Stop&Go的車款煞停靜止後,若3秒以內前車有往前移,Stop&Go就會自動啟動跟車,讓車輛跟上去。如果沒有Stop&Go車的車款,不是在時速30最低速前就解除ACC(例如Toyota RAV4),或是煞停後3秒會解除,車子會開始往前蠕行。(例如Xtrial ICC或Polo ACC)

    ACC與AEB或前面的PCS其實採用的技術與設備通常是共用的,都是偵測前方障礙物與移動障礙物,ACC可以讓車子在定速狀態與前車維持安全距離,而AEB在前方車輛警急剎車時或是突然出現障礙物系統會觸發警急剎車。

    AEB這東西也很麻煩,在目前NCAP的測試把它分成低速(AEB City)與城郊高速(AEB Inter-urban)與行人偵測(AEB Pedestrian)。低速主要是低速靜止物,例如在福特叫做ACS(Active City Stop),高速是偵測大型移動物體進行剎車。由於它是不同的判斷邏輯,加上AEB不斷升級,也就是說你的車就算有AEB,如果它的功能比較舊,它可能只具備三種測試能力的一中一種或兩種。

    行人偵測又分成可以正確辨識行人與機踏車的高階功能,例如Volvo的PDFAB行人偵測與主動剎車系統,又或是Toyota TSS 2.0中具備行人與機踏車辨識的PCS。只可惜台灣並沒有引進國外的好料。


自駕等級

前方輔助科技

Level 0

剎車警示、行人偵測、碰撞警示

Level 1

自動煞停、車距維持

圖、前方輔助科技簡表

下回要介紹車側盲點BSM與車道維持LKA等系統,請幫忙用力按讚。

前後左右淺談汽車ADAS(二)--環景、後方車流警示
前後左右淺談汽車ADAS(三)--盲點偵測、車道維持