當電子、資通業者競相爭食＂智能車＂大餅的同時，已搶先建立口碑的車電廠商及第三方機構，又是如何看待它的現況與未來？
以往相對較為低調、隱蔽的華創車電，日前也在由電電公會與貿協聯合主辦的《2017 臺北國際車用電子展——汽車電子先進技術與發展趨勢研討會》，現身分享自動駕駛車的前景展望。該公司技術中心前瞻工程部影像辨識組科長張志翰介紹，這家成立于 2005 年的公司，所屬技術中心是由裕隆集團的工程中心衍生而來，而前瞻工程部是由＂影像辨識＂與＂主動安全＂兩個子單位組成；之所以會打破以往只和上汽等品牌廠合作的模式，是因為有鑒于主動安全、自動駕駛這些項目，無法單獨發展成獨立的系統、公司或龐大的經濟體，故決定＂走出來＂。
照片人物：華創車電技術中心前瞻工程部影像辨識組科長張志翰
高精度圖資伴奏云計算，為自動駕駛譜寫序曲
結合中華汽車與裕隆汽車的專長，華創車電技術中心的主要業務為整車設計及研發、電動車系統整合及組件研發、車用電子系統整合及器件研發，從產品企劃、造型、工程設計到樣品開發、原型試作，皆在承纜范圍，完全有能力＂從無到有＂生產一臺車；后續測試驗證，則是與車輛研究測試中心 (ARTC) 合作。裕隆集團的自主品牌＂納智捷＂(LUXGEN) TURBO 車系之 U7 (大七)、U6 (優6)、S5 (銳5)、S3 (銳3)，以及具備電動輔助牽引機和便利伸縮式斜坡板、已有出租車開始采用的 V7 Turbo Eco Hyper 高頂＂福祉休旅車＂皆是代表作。
結合中華汽車與裕隆汽車的專長，華創車電技術中心的主要業務為整車設計及研發、電動車系統整合及組件研發、車用電子系統整合及器件研發，從產品企劃、造型、工程設計到樣品開發、原型試作，皆在承纜范圍，完全有能力＂從無到有＂生產一臺車；后續測試驗證，則是與車輛研究測試中心 (ARTC) 合作。裕隆集團的自主品牌＂納智捷＂(LUXGEN) TURBO 車系之 U7 (大七)、U6 (優6)、S5 (銳5)、S3 (銳3)，以及具備電動輔助牽引機和便利伸縮式斜坡板、已有出租車開始采用的 V7 Turbo Eco Hyper 高頂＂福祉休旅車＂皆是代表作。
＂基于智能、綠能考慮，我們所有車型皆可電動化＂，張志翰說。他表示，目前所有車廠都有在做高級駕駛輔助系統 (ADAS)，而國際一級車廠最遲在 2020～2022 年都會朝自動駕駛邁進；屆時預估約有 10% 會車款皆是自駕車，且車聯網 (V2X) 功能比重會增加，主要有兩大面向：能上傳、下載路況數據與更新軟件，以及結合高精度圖資與云科技的實時運算導航系統；ADAS 也須跳脫以往單向而保守路線；過去，導航給人的印象往往是不可或缺、但又希望它很便宜，但車機導航會躍升至另一個層次。
受到＂HERE＂圖資業者被收購的啟發，華創察覺到結合高精度圖資和云計算是實現自動駕駛的前奏，亦決定借助先前裕隆 Nissan TOBE 系統的資源，與經濟部科專合作，先從建置臺灣高速公路的圖資系統著手。張志翰強調，歐洲在 2016 年就開始配備 ADAS 攝像頭或雷達協助主動安全系統，并規定 2018 年后兩者皆必備，顯見 ADAS 市場商機龐大，可略分為三個階段——最初是消費者自行選購，且產品扣關入門車款；其次是各國法規立法強制搭載，車聯網基礎設施與車間通信趨于完備，市場快速成長，例如，美國強制搭載后攝像頭。
前車防撞、行人警示和行車偏移偵測，納入自動緊急煞車評價
張志翰指出，臺灣亦于去年拍板 77GHz 可開放車用；在此之前，即使國外配備 77GHz 的高級車進來臺灣市場，也是英雄無用武之地。最后，待自動駕駛技術與環境成熟，無人駕駛汽車才可望合法上路——車電產品依例須經過＂兩冬一夏＂的測試周期。他透露，華創于 2013 年即率先提供駕駛警示系統 (DAS)——包括前車防撞、行人警示和行車偏移偵測，可惜當時未引發太多消費者回響；但自從 Euro NCAP 于 2016 年將上述三大功能納入自動緊急煞車 (AEB) 的評價項目，這些特性頓成市場焦點；而如何在＂指定點位的指定距離＂煞停，是學問所在。
張志翰指出，臺灣亦于去年拍板 77GHz 可開放車用；在此之前，即使國外配備 77GHz 的高級車進來臺灣市場，也是英雄無用武之地。最后，待自動駕駛技術與環境成熟，無人駕駛汽車才可望合法上路——車電產品依例須經過＂兩冬一夏＂的測試周期。他透露，華創于 2013 年即率先提供駕駛警示系統 (DAS)——包括前車防撞、行人警示和行車偏移偵測，可惜當時未引發太多消費者回響；但自從 Euro NCAP 于 2016 年將上述三大功能納入自動緊急煞車 (AEB) 的評價項目，這些特性頓成市場焦點；而如何在＂指定點位的指定距離＂煞停，是學問所在。
圖1：Euro NCAP 于 2016 年將前車防撞、行人警示和行車偏移偵測功能納入自動緊急煞車 (AEB) 的評價項目
資料來源：Euro NCAP 官網
張志翰表示，雷達、影像和超音波是 ADAS 三大傳感技術，市面上 90% 遠距雷達是用 Mobileye 產品；前端、環景會用攝像，但移動中的物體辨識效果不佳。因此，華創系統在前方、兩側及后方裝設雷達，號稱可環視 720°景象 (180°X 4)，甚至前方以更遠距的＂光達＂(LiDAR) 替代，支持 200 公尺以上的視野；且一開始采用 Mobileye 芯片；即使它在 100 公尺會有 10%、50 公尺內有 3～5% 的誤差，但＂其準確率仍無可比擬＂；張志翰分享今年初到 Mobileye 位于耶路撒冷的總部參訪實驗室和數據中心的見聞。
＂Mobileye 一個基站可處理 7 Petabyte 大小的數據庫，而這樣的基站有八座，再難以辨識的場景或物體都能處理；再加上整個工作站有 4,000 個核心，只要 40 小時就能跑完所有數據，效率驚人；且在全球設立三座相同規模的備援，數據保全考究＂，張志翰回憶。他并提到，歐洲在高速公路多會設置自動定速巡航 (ACC) 功能，且時速動輒上看 200 公里，若可視距離不夠遠，其實相當危險。另一方面，考慮到電子背景的技術專家，對轉向動力未必了解，反之亦然；華創冀攜手合作伙伴搭建平臺，做傳感數據融合 (Sensor Data Fusion)、決策與控制。
傳統車廠積極跨界合作，免費導航APP崛起
以便攜式導航設備 (PND) 聞名遐邇的臺灣國際航電 (Garmin)，1989 年成立時原是從航空起家。Garmin 亞太區汽車事業群總監沈致瑋介紹，全球中、小型飛機有 70～80% 的飛機座艙系統皆是采用 Garmin 產品，包括自動駕駛、雷達、屏幕和通信；之后還把觸角延伸到航海的娛樂、圖資和魚群探測器，產品線涵蓋 B2B、B2C 市場。他表示，導航這幾年發生很大的質變；最早大眾對于導航的認知是只在車輛使用，后來演變至以＂人＂為主體；從車用、GPS、穿戴到手持式設備，導航已融入日常生活，而 Garmin 的車用目標是成為車廠一級 (Tier 1) 供貨商。
以便攜式導航設備 (PND) 聞名遐邇的臺灣國際航電 (Garmin)，1989 年成立時原是從航空起家。Garmin 亞太區汽車事業群總監沈致瑋介紹，全球中、小型飛機有 70～80% 的飛機座艙系統皆是采用 Garmin 產品，包括自動駕駛、雷達、屏幕和通信；之后還把觸角延伸到航海的娛樂、圖資和魚群探測器，產品線涵蓋 B2B、B2C 市場。他表示，導航這幾年發生很大的質變；最早大眾對于導航的認知是只在車輛使用，后來演變至以＂人＂為主體；從車用、GPS、穿戴到手持式設備，導航已融入日常生活，而 Garmin 的車用目標是成為車廠一級 (Tier 1) 供貨商。
照片人物：Garmin 亞太區汽車事業群總監沈致瑋
沈致瑋表示，Garmin 在耕耘原裝車電市場已小有成果，與金鈴 (SUZUKI)、豐田 (Toyota)、福斯 (Volkswagen) 等大廠、甚至是特斯拉 (Tesla) 電動車皆有合作，幾個月前更宣布成為寶馬 (BMW) 前裝一級供貨商，將從 2019～2022 年為寶馬中國提供多媒體車機。他提到，不少產業龍頭都希望把手機或互聯網內容延伸到車內使用，說穿了不脫導航、音樂和手機通信三個特性，而福特 (Ford) 的 SYNC AppLink 堪稱是先驅；另 BMW 一方面與 Amazon、Apple 合作居家聲控等物聯網應用，亦藉由與英特爾 (Intel) 合作、間接獲得 Mobileye 深度學習、人工智能 (AI) 和傳感器資源，同時又收購＂Here＂掌握圖資，亦是車廠跨界合作典型。
沈致瑋笑稱，他們曾多次被問到：＂手機導航是趨勢嗎？＂這個問題。就他觀察，手機導航的風行草偃主要有四個原因。手機導航擁有豐富的實時點位及交通信息，非常親近當地市場、可免費更新，且可獨立運作、不須依賴車體傳感；相較之下，車廠原裝導航常被抱怨價格高、使用不便且須付費更新。此外，車廠希望車內設備輕薄短小，于是 Display Audio 此類支持藍牙、音樂和智能手機聯結的產品大受歡迎，使得 Garmin 不得不張開雙臂擁抱 Google、百度這些免費導航 APP。＂但車機也非全無好處；至少它較穩定且可脫機使用＂，沈致瑋不忘為車機護航。
T-box將成為純電動車的標配
＂車機的慣性導航能在 GPS 作動不佳時，結合陀螺儀、加速計等運動傳感器，搭配車輪角度或地圖修正位置高度，判斷車輛方向會較正確，有效提升城市導航經驗＂，沈致瑋點出車機精髓。此外，他也認同傳感器與負責通信功能的車載資通系統盒 (T-box) 將成為純電動車 (EV) 標配，而油電混合車 (HEV) 至少有 20% 會搭載。值得留意的是，Garmin 認為導航仍是車機最主要的功能，而＂在線與脫機導航同時并存將是必然趨勢＂——在線云服務能做智能路線規劃且與其他系統鏈接，而脫機導航能借助 T-box 下載、更新圖資或上傳感測數據。
＂車機的慣性導航能在 GPS 作動不佳時，結合陀螺儀、加速計等運動傳感器，搭配車輪角度或地圖修正位置高度，判斷車輛方向會較正確，有效提升城市導航經驗＂，沈致瑋點出車機精髓。此外，他也認同傳感器與負責通信功能的車載資通系統盒 (T-box) 將成為純電動車 (EV) 標配，而油電混合車 (HEV) 至少有 20% 會搭載。值得留意的是，Garmin 認為導航仍是車機最主要的功能，而＂在線與脫機導航同時并存將是必然趨勢＂——在線云服務能做智能路線規劃且與其他系統鏈接，而脫機導航能借助 T-box 下載、更新圖資或上傳感測數據。
圖2：Garmin Drive 51 遇到復雜出入口路段，系統會自動顯示如真實情境的3D實景繪制圖，并依據白天／夜晚自動轉換顯示模式
資料來源：Garmin官網
沈致瑋指出，車聯網時代，多數狀況可被實時解決，加上傳感融合得出海量數據，整體導航安全將隨之大增；車載導航在經過種種改進后，將回歸到主流，而＂手機導航終將消失＂。他并預示車載導航未來三大方向：1.＂隨車＂——圖資的實時性比高精度更重要；2.＂隨路”——智慧儲存沿途行經的障礙物、停車場等重點地標，維持路徑靈活及交通疏導；3.＂隨身＂——變身智慧城市導游。要實現＂高精準度自動駕駛地圖＂(Highly Automated Driving Map, HAD Map)，由下而上依序是：地圖層 (Map Layer)、活動層 (Activity Layer) 及分析層 (Analytic Layer)。
＂地圖層＂收集所有道路寬度、曲度、坡度等路況信息；＂活動層＂或稱為動態層 (Dynamic Layer)，負責網羅所有從行進中車輛回傳實時動態信息的；＂分析層＂則記錄每位駕駛人的操控習慣及車輛種類、以仿效真人駕駛行為。他指出，制作 HAD 地圖需要兩顆 LiDAR 再加四個攝像頭，造價相當昂貴 (上看 800 萬人民幣)，具有三大特色：指向云服務器、精度非定值以及實時性，它是活的有機體、具備多維度信息 (包括人的情緒反應和天候條件)。＂高精準度自動駕駛地圖＂可作為智能車系統的增強或補充、駕駛經驗的載體。
智能車測試繁復，仿真、仿真＂性能匹配＂不可少
例如，同樣的路口轉彎、不同車輛的轉彎時間點與角度都不同，以及認知決策的參考，供車廠做動力／燈光調配之用，且與高精度定位互為因果。最后他提到，就硬件設備或規格來說，如果不是由車廠所主導推動的生態，未必能成功；但互聯網、信息廠商可往下列三個方向布局：1.內容為王、行動優先；2.大數據、深度學習與人工智能 (AI)；3.智慧整合、提供個人化服務，例如從郵件、行事歷和地圖引擎，協助做個人行程規劃。那么，在全球汽車市場舉足輕重的中國大陸，對智能車產業又有何評論？
例如，同樣的路口轉彎、不同車輛的轉彎時間點與角度都不同，以及認知決策的參考，供車廠做動力／燈光調配之用，且與高精度定位互為因果。最后他提到，就硬件設備或規格來說，如果不是由車廠所主導推動的生態，未必能成功；但互聯網、信息廠商可往下列三個方向布局：1.內容為王、行動優先；2.大數據、深度學習與人工智能 (AI)；3.智慧整合、提供個人化服務，例如從郵件、行事歷和地圖引擎，協助做個人行程規劃。那么，在全球汽車市場舉足輕重的中國大陸，對智能車產業又有何評論？
吉林大學汽車研究院院長暨中國汽車工程學會副理事長管欣，一開場就強調系統整合的重要。他帶我們回顧，＂整車性能集成開發技術＂從八Ｏ年代的靜態仿真＂模型集成＂(Model- based)，到九Ｏ年代可用于描述瞬態過程、用于主觀評價的動態＂仿真器集成＂(Simulator- based)，2015 年后更進化到基于仿真器和總成實物測試的＂混合集成＂，以實現 ISO / TS 16949、ISO 26262 等電控標準和功能安全，可將＂實車迭代輪次＂，從 5～7 輪次降至 1 或 0 (每一輪次約需時 8 個月至一年)。
照片人物：吉林大學汽車研究院院長暨中國汽車工程學會副理事長管欣
管欣表示，國際汽車產業將從機械化的性能匹配，依序走向電氣化、自動化、信息化和智能化，復雜的情境測試日受重視；由于智能車可提高行車安全、解決交通壅塞并改善效率、降低排放，各大汽車廠將全面推出安全水平 Level 3 以上的智能車。傳統汽車開發可能只要幾個月到一年就能搞定，電動化需要兩年的寒暑交替歷練；隨著機電一體化和信息系統的加入，需要驗證上萬個設備，可能需時 48 個月。智能車的＂測試＂時間更令人咋舌，根據研究，須耗時 109 小時！故傳統實車場地試驗的方式不再可行，如何利用虛擬測試做性能匹配將是關鍵。
＂智慧駕駛試驗場＂是智能車開發最佳方案
管欣認為，整車廠和一級供貨商都必須掌握系統整合技術，才能及時搶市。國際已形成諸多實車測試開發標準，除了耳熟能詳的 ISO，另有美國 SAE、德國 DIN 和日本 JASO 標準。管欣表示，為滿足實車場地試驗和室內臺架測試需求，ABD、MTS、MPPG 和 KISTLER 等測試系統廠提供大量測試設備；但對于實車場地環境仍有所欠缺。因此，他主張＂智慧駕駛試驗場＂(Cyber Proving Ground) 是智能車開發的最佳解決方案，核心技術包括：高逼真度的駕駛仿真器、車輛動力學模型、駕駛人／復雜交通場景建模和信息物理系統集成。
管欣認為，整車廠和一級供貨商都必須掌握系統整合技術，才能及時搶市。國際已形成諸多實車測試開發標準，除了耳熟能詳的 ISO，另有美國 SAE、德國 DIN 和日本 JASO 標準。管欣表示，為滿足實車場地試驗和室內臺架測試需求，ABD、MTS、MPPG 和 KISTLER 等測試系統廠提供大量測試設備；但對于實車場地環境仍有所欠缺。因此，他主張＂智慧駕駛試驗場＂(Cyber Proving Ground) 是智能車開發的最佳解決方案，核心技術包括：高逼真度的駕駛仿真器、車輛動力學模型、駕駛人／復雜交通場景建模和信息物理系統集成。
圖3：由國際汽車產業工作小組 (IATF) 所制訂的 ISO / TS 16949 標準，旨在協調全球汽車供應鏈中不同的評估和認證體系
資料來源：ISO官網
吉林大學繼用于主觀評價的模型集成平臺 (Virtual Car)，并于 1996 年開發＂亞洲第一、世界第三＂的汽車駕駛仿真器后，現正將發動機、傳動系統、轉向系統、懸吊與高精度駕駛仿真器集成，形成混合集成技術平臺；已形成完善的主客觀評價體系、整車廠實地試驗測試標準和大綱，并已用于一汽、長安、奇瑞、東風等汽車研發。混合集成技術可應用于智能汽車＂標定＂(意指使用現有標準以確保儀器的測量精度，與確保系統既定功能符合行規的＂驗證＂有所不同)、大側滑／甩尾等危險極限的底盤性能集成匹配、動力傳動標定與系統／總成同步開發。
管欣表示，雖然建置智慧集成平臺僅需人民幣一億元左右，但若欲建設供實現復雜交通環境的＂智能車測試場＂，經費將超過人民幣百億元！而吉林大學提供用于汽車底盤電力轉向系統 (Electric Power Steering, EPS)／電子穩定程序 (Electronic Stability Program, ESP) 等標定和功能安全檢驗，可解決全天候氣象條件及虛擬集成沒有操縱路感、不能展現＂動態質量＂的問題；動力傳動標定旨在解決真實駕駛排放 (RDE) 試驗所需的＂隨機＂駕駛人員及駕駛狀態等實車試驗無法實現的困境；系統／總成同步開發目的則在于執行＂整車＂集成匹配，促使零組件供貨商轉型升級為系統整合商。
