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汽車視線死角突破第一式:從第一位女賽車手和他的鏡子開始說起

「耶耶耶!駕照到手了!」經過一整個月的努力,我終於考到了汽車駕照,在歡欣鼓舞一陣後,更興奮的就是要選車買車了,但我心中仍有些不安,畢竟是原車原場考照,教練教了許多竅門,才能順利過關,之後實際上路真的就能安穩無憂嗎?特別是教練曾說過:「開車不撞到東西不算厲害,還要不被別人撞到才算厲害。」

因此,我期望能買一輛比較安全的車,好彌補自己經驗的不足。我的表姊小華是汽車公司的業務經理,跟他買、聽他的建議準沒錯。一通電話聯絡好,我找了一天下午去表姊的店裡看車。

圖 / by 微雨

後照鏡的誕生:傳奇女賽車手 + 他的鏡子?

第一次來到表姊的辦公室,除了東張西望外,我看到表姊桌上貼著一張美女照,而且是黑白的,我好奇地問:這是誰啊?「呵呵!他可是我的偶像啊!」 小華姊答道。

蘿西‧萊維(Dorothy Elizabeth Levitt)——英國第一位女賽車手,圖/by Dorothy Levitt  Autodidactyl@wikipedia commons。

他叫多蘿西‧萊維(Dorothy Elizabeth Levitt),是英國第一位女賽車手,也是女性主義的先鋒,在上(20)世紀初的英國汽車才發明不久,開車的男生少,開車的女生更是罕聞。當時極少人可以接受女生開車,就連他的老師都嫌棄他是個女生,很不情願地教導。而且,早期的學車不僅要會開,還要會維護保養修理,與今日車手只專注於操駕大大不同。

他在 1903 年開始出賽,前幾次比賽只能算累積經驗,好強化自己的駕駛技術與車體機械調校,經過多次努力才開始打入名次與獲取獎金。到了 1905 年他從倫敦開到利物浦,成為當時最遠程的女駕駛,2 天後他又締造另一項紀錄,成為當時速度最快的女車手,並且還教導過丹麥亞歷山大女王及其公主如何開車,當時只有上流社會人士能接觸、購買汽車。

1909 年 Dorothy Levitt 出了一本冊子《The Woman and the Car》(女人與車),內容主要集結了他 1903 年到 1908 年間在週報上的專欄文章,教導女生當如何駕駛汽車。而他也在書中也提到女生當如何注意自身安全,例如獨自旅行時應該帶一把自動手槍來防身,然後在開車時應該把一面隨身手鏡掛在便於觀看的地方,觀察車子的後方,以策安全。

1909 年 Dorothy Levitt 出《The Woman and the Car》(女人與車)的冊子,圖/from Waterstones

事實上,這正是汽車後照鏡(back-view mirror 後視鏡)的概念起源。

不過 Dorothy Levitt 只是在手冊上提及,而後在 1911 年的印地 500 車賽(Indianapolis 500-Mile Race, 印第安那波利斯 500 英哩大賽)中,奪冠的車手就為自己的車配置了後照鏡,之後比賽中其他車手也紛紛仿效跟進。直到 1921年 Elmer Berger 取得了後照鏡的專利、並開始大量生產之後,商業銷售的汽車才開始配備後照鏡。

初期的後照鏡跟賽車相同,只有配備觀看正後方的後照鏡,這在當時已經足夠,因為當時的汽車公路多半只有一線道,隨著路面的拓增、車輛的增加,相鄰車道的狀況也必須顧及,有了靠近駕駛的左側後照鏡,不久之後也加上右側後照鏡,最初左右後照鏡還不同大小,但不美觀。現在的車子都已是左右外型對稱的設計。

「原來有這樣的發展歷程啊!確實有左右中後照鏡,開車才會感到安全啊!」我有些領略,而小華姊接著補充:「除後照鏡外,相近時期還有了擋風玻璃,在擋風玻璃還沒出現前,人們認為只要帶個護目鏡就好,後來受傷的人多了,發現護目鏡是不夠的,才有了擋風玻璃,一樣是種安全防護設計。」以上這些,已經是基本的基本了,現在的汽車,有更多先進的安全設計,例如安全氣囊(Air Bag)、緊急煞車系統(ABS,源自飛機機輪煞車設計)等,特別是影像感測器(Image Sensor)普及後,使操駕安全性再提升。

有了後照鏡卻還是有「視線死角」該怎麼辦?

但就算後照鏡已經發展成熟,有在開車的人都知道,汽車仍有一些後照鏡無法克服的死角;這該如何突破呢?目前最常見的其中一種克服倒車視線不良的方法,便是將影像感測器裝設在車尾的「倒車監視鏡頭」,這樣在倒車的時候就可以看到車後影像,再加上超音波測距,俗稱倒車雷達的輔助,就可以知道與碰撞物之間的距離,避免碰撞。

倒車雷達,圖/by Car leasing made simple@flickr。

再更進一步,由於左右後照鏡依然有視線死角,因此近年來的新車款,也開始在左右後照鏡埋設影像感測器,增加駕駛的觀察視野,稱為側邊視角(side view),甚至有從上方往下看的鷹眼視角(eagle view),快速全覽車的四周是否有碰撞物。

雖名為鷹眼視角,但並不是真的從身車上豎起一個竿子,由上往下俯瞰,而是在車的前後左右都裝設影像感測器與相關側距,將車四面感測到的資訊組合起來,從而顯現完整的車外圍圖像。

單純光學後照鏡帶來的車側盲區(blind spot),圖/from How To Eliminate The Dreaded “Blind Spot"

但若是開車的時候,還要分別一直切換這些鏡頭功能,這樣不僅麻煩、也是危險駕駛的行為啊(抖)。

所以做車的人們就開始思考,該如何將這些鏡頭的影像整合在一起呢?於是也有了3D影像整合技術的開發。3D影像整合技術指的是透過多鏡頭的整合、影像無縫拼接、行駛狀態偵測辨識等等,在低速、高速的移動行駛下就能一鍵操作,將車側與車後的180度廣域視野無縫還原在車內的大屏幕中。

為克服光學後照鏡的盲區,透過電子影像鏡頭大大提升駕駛人的視野,再加上3D影像整合技術,使用多鏡頭的影像縫合技術、設身處地從駕駛人的視角出發,避開A柱的死角,可以更全面掌握車周圍的路況。source:影片截圖

前前後後都照顧到了,這樣就萬無一失了嗎?

聽到這裡,我說:「幾乎全車外圍都看盡了,這樣就應該萬無一失了、絕對安全了吧?」

小華姊卻說:「還沒還沒,安全設計不僅於此,你有沒有想過「底盤下」呢?當我們的車行經凹陷、凸起路面時,如果我們有辦法先知道底盤下的狀況,我們是否就可以避免一些震盪或意外的發生呢?」他接續說。

「這個意思是說…難不成我們還在車底下安裝鏡頭嗎?不過底下這麼黑,有辦法看到嗎?」我困惑地說。

小華姊再說:「其實呢,台灣就有自主開發一種叫做「底盤透視」的影像技術,是利用軟體演算法,在透明化之虛擬車底部,呈現鏡頭所擷取之影像,讓駕駛看到像是車輛底下這些肉眼看不到的地方。」

我說:「哇!那以後我要開車停上我家的機械停車位、開車去洗車,或是回外婆家那個小到不能再小的鄉間小路,我就再也不用害怕壓到不知名的障礙物啦!真是太強大的神器了。好了,夠完美了,應該不會出事了。」「還不夠!」小華姊答。

有了影像感測器後,更重要的安全技術也開始展露,由於半導體技術的進步,繪圖處理器晶片(GPU)運算力一日千里,過去無法進行即時影像辨識運算的,如今可以做到了。

將配備 GPU 晶片的車用電腦裝置到車上後,搭配人工智慧(AI)、機器學習(ML)、深度學習(DL)、類神經網路(ANN)等智慧軟體演算技術,車用電腦可以對擋風玻璃外的景象進行研判,哪個是正滾過來的礦泉水空瓶?哪個是臨時滾到路上的皮球?車用電腦都可以加以辨識,並透過抬頭顯示器,將該物標示出,甚至加上提示文字,提醒駕駛當注意。

電腦可以辨識眼前的景象物品是什麼,圖/from fortune

「這招實在太強了!」我真希望我的車也有。

小華姊又說,由於這些投影標註改善我們在現實世界開車的安全性,有助於現實運作的就被稱為強化現實(AR),或稱擴增實境,當然相關技術還有混合實境、虛擬實境、增強虛擬等等。

「太厲害了,原來 AR 還能做這樣的混合應用!那我希望之後可以讓開車過程變得更有趣!例如邊開車邊抓寶可夢,或是邊成為勇者邊鬥惡龍~」聽到 AR 我的心已經飛到了遊戲中的異世界了。

小華姊輕輕地拍了一下我的腦袋「遊戲回家陪你用 VR 玩啦,在路上開車要專心!」突然他又換了個若有所思的表情喃喃自語道「不過讓開車過程遊戲化倒是不錯的主意耶,從多蘿西‧萊維的鏡子、到 HUD 應用在擋風玻璃上,都是從跨域到讓汽車產生革新的過程,或許設計得宜,不只不會讓用路人分心、反而能更創新?!讓我來趕快把這個點子筆記筆記之後或許⋯⋯」

「小華姊!午休時間結束囉!」雖然很捨不得驚擾到如此認真的小華姊,但我實在太迫不及待想試駕新車了。

「啊啊也是也是,那走吧!我帶你去看看我們有哪些車款,配備哪些安全功能,讓你這個新手安心上路開車!」

《做車的人》系列內容由裕隆集團委託,泛科學企劃執行

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關於作者

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