機車先進駕駛輔助系統（ARAS）如何守護騎士的安全？

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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有個 14 歲的少年戴著安全帽，騎乘輕便型機車^[註]。一輛轎車正對著衝過來，他閃避不及，摔落地面，胸部撞擊油門把手。^[1]

少年至醫院就診時，雖然胸部觸診會疼痛，但肉眼看不到瘀青，X 光也顯示沒有骨折。從心電圖可見心臟跳動的頻律正常，不過有左束支傳導阻滯（left bundle branch block，簡稱 LBBB）的現象。^[1] 也就是說心肌裡流動的電脈衝，在前往心臟左邊下面，那個叫做左心室的部位時，被阻斷或變得遲緩。這可能會影響血液的輸送。^[2] 他被留院觀察一夜，隔天早上回家。預計一週後，至心臟科回診。^[1]

不料，才過五天，少年便猝死了。^[1]

為了釐清死因，驗屍團隊在二天後進行解剖。他們發現少年的左心室肥大（left ventricular hypertrophy）， ^[1] 該症狀的常見成因是心肌太過賣力運作。^[3] 此外，心臟不僅有多處破損及血浸潤；盛裝心臟的心包裡頭，還有 700 毫升的血液，^[1] 差不多就是臺灣一般大杯手搖飲的容量。^[4] 因此，他被認定死於心臟破裂導致的心包填塞（cardiac tamponade 或 pericardial tamponade）。^[1] 換句話說，因心臟受傷而流出的血液，在心包裏頭緩緩累積，使得內部壓力不斷升高，最後心臟承受不住，於是停止跳動。^[5]

追根究底探討起來，少年的心臟流血，是源自所謂的心臟鈍傷（blunt cardiac injuries）。^[1] 它雖非遭受外物穿刺，卻有幾種可能造成破裂的機制，例如：

1. 直接衝擊胸口的外力，使心臟在胸骨與脊椎之間被擠壓。^{[1, 6]} 這也是心肺復甦術（cardiopulmonary resuscitation，簡稱 CPR）的罕見副作用之一，發生機率只有 0.6%。^[7] 請大家千萬不要因噎廢食，該救人的時候，還是要做 CPR。
2. 按壓身體的下肢和腹部時，突然增加靜脈的壓力，並間接提高胸腔內壓，因而壓迫到心臟。^{[1, 6]}
3. 在瞬間加速、減速或旋轉的過程中，^[1] 扯壞了心臟本身的結構，以及它與血管之間的連結。^[6]
4. 爆炸事件改變受難者周遭的氣壓，朝著胸部直來的衝擊，造成看似微不足道的心臟挫傷，卻引發心肌壞死。尤其是年輕人血流改道的功能較差，特別容易受到的影響。^[1]

這個案例中少年遇到的，應該是屬於上述的第一種情形。他的前胸被油門把手擊中，心臟順勢往脊椎撞上去，並挫傷後壁。心臟鈍傷從外表看不出來，又未必有明顯症狀，所以診斷時較具挑戰性。不過，有些病患能迅速痊癒，不見得會產生致命後果。事實上，驗屍團隊發現少年的心臟，也的確有一些復原的跡象，只是所受的傷害太大，於事無補。^[1]

為了安全起見，當醫療人員見到第一張心電圖有異狀，就應該持續再做幾張，觀察心臟的狀況。同時，要反覆測量血液中肌鈣蛋白（troponin）的濃度，以協助判斷。^[1] 肌鈣蛋白只有在心臟受損的時候，才會出現在血液裡，從其含量可以推測傷害的程度。^[8] 值得注意的是，少年車禍後的驗血報告正常。^[1] 這也是為什麼醫師通常不僅要為胸痛病患驗血，而且 24 小時內可能會抽血 2 次以上，注意結果是否隨時間變化。^[8]

嚴重心臟鈍傷的肇因，50% 為車輛交通意外；35% 是行人被車撞；9% 與機車事故有關；而 6% 則是從高處摔落所致。^[6] 臺灣有些都市交通繁忙，所以事故頻傳。^[9]若是不幸遭遇車禍，就算沒有顯著外傷，大家最好還是去醫院稍做檢查。

延伸閱讀

保護腦袋都靠它！——安全帽的科學技術

備註

輕便型機車（moped）的排氣量在 50 c.c. 以下，視覺上和小綿羊機車（scooter）最大的差別，在於駕駛座前方，沒有臺灣人拿來載小狗的那個腳踏板。^[10]

參考資料

1. Gentile G, Tambuzzi S, Giovanetti G, et al. (2021) ‘Sudden death due to cardiac contusion: Forensic implications in a rare pediatric case’. Journal of Forensic Sciences, 66, 5, pp. 1996-2001.
2. ‘Bundle branch block’. (11 JUN 2022) Mayo Clinic.
3. ‘Left ventricular hypertrophy’. (25 NOV 2020) Mayo Clinic.
4. 黃韻文（01 JUL 2022）〈環保杯6大QA懶人包！今起帶杯折5元　杯子挑多大才夠裝？〉NOWnews
5. ‘Cardiac Tamponade’. (22 OCT 2021) Cleveland Clinic.
6. Singh S, Heard M, Pester JM, et al. (22 MAY 2022) ‘Blunt Cardiac Injury’. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
7. Yonezawa N, Takei T, Fujisawa M. (2021) ‘Right ventricular blowout rupture complicating cardiopulmonary resuscitation in a patient with acute pulmonary embolism’. BMJ Case Reports, 14:e245520.
8. ‘Troponin Test’. (09 SEP 2021) MedlinePlus.
9. 「道安資訊查詢網」交通部道路交通安全督導委員會（Accessed on 17 SEP 2022）
10. ‘Scooter Vs Moped – What’s The Difference?’. The Bike Insurer. (Accessed on 16 SEP 2022)

• 文／車輛中心 技術服務處

先別急著騎車，你聽過機車專用的駕駛系統嗎？

因消費者安全意識的抬頭，許多國家皆有專責機構推行新車評價計畫 (New Car Assessment Program，NCAP)，加上近年自駕車技術的快速發展，故現今汽車界最熱門的話題就是先進駕駛輔助系統 (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)；ADAS 領域（下圖）涵蓋範圍相當廣闊，只要是利用車上的感測器收集到的資訊，經由各系統處理器分析運算後讓車輛完成動作執行，都可算是 ADAS 系統；而其中多項功能原本車廠僅配備在高階或旗艦級車種，近年來在中階甚至一般車款也可看到，對於一般民眾而言已不再陌生而是購車時的基本需求。

當汽車的 ADAS 正被熱烈討論的時候，其實機車也有先進駕駛輔助系統，雖然中文看起來沒什麼分別，不過從原文 Advanced “Rider” Assistance Systems 中可以了解，這是 Rider（騎士）專屬的系統，因此其先進駕駛輔助系統就簡稱為 ARAS。

ARAS 早在 2008 年開始於歐洲有了雛型，但就像許多的汽車系統（Fuel Injection 燃油噴射、ABS 防鎖死煞車系統、TCS 牽引力控制系統等），將其裝載在機車上的技術門檻較高，感測器及系統處理器要更精緻更小型化甚至統合化，這一切都需要更長時間的研發與測試，才能將系統安裝在機車上並普及，而目前也已經看到許多廠家陸續發表 ARAS 系統，最快可以在 2020 年可看到實車配備。

ARAS 駕駛輔助系統有三種

那未來會運用在機車上的 ARAS 系統有哪些呢？其實就上述所提到利用車上的感測器資訊，經由系統處理器分析運算後讓車輛完成動作，都可算是 ADAS／ARAS 系統，而歐洲 SAFERIDER-EU 聯盟針對 PTW（Power Two-Wheeler 兩輪動力車）的安全以及駕駛意識，優先列出數種較為重要的 ARAS 系統並說明如下：

車速警報功能 (Speed Alert Functionality)

當騎乘者行駛在路道上的車速超過最大允許速度時，提供警示訊息或警報聲響告知駕駛者適時進行減速動作，以車道允許的車速行駛可降低意外事故發生的機率，同時也降低發生意外事故發生時的死亡率（註：由國外研究得知 50km/h 發生碰撞之致死率為 30km/h 的 8 倍）。

前方碰撞警示 (Frontal Collision Warning)

在機車行駛時，系統會不斷的透過車上的感測器獲得資訊，以車輛的行駛方向及當時車速為基準，搭配系統設定進行煞車時所需要的安全距離，若在此行駛方向的安全距離內有其他車輛、用路人或者是障礙物，有一定機率會發生碰撞時，系統會發出警報告知駕駛者需進行煞車或閃避動作，除了預防事故發生，也有效避免騎乘者僅以目測或當下騎乘感的誤判發生意外事故。

車道變換輔助 (Lane Change Support)

除了前方碰撞警示系統的預警，機車在道路上行駛時變換行駛路徑的頻度相對高於汽車，特別是在交通繁忙的壅塞市區，騎士必須注意保持前方車輛間距，同時還須注意側邊及後方的車輛，並不時查看後視鏡或轉頭，在行車過程中反而不易專心，因此車道變換輔助系統基本上是藉由車輛後方／側邊的感測器，偵測一定範圍內的車輛及車速，適度提醒騎乘者在視野盲區或特定區塊有其他車輛，降低潛在的風險避免意外事故發生。

騎車除了 ARAS，也別忘了防禦駕駛精神

ARAS 就功能看來是非常先進的駕駛輔助系統，不過可以發現許多系統還是以輔助騎乘者行車安全為主，如果騎乘者對於系統的提醒或報警置之不理，持續相同騎乘行為還是無法降低發生事故的風險，建議騎士應發揮防禦駕駛的精神：認知危險、預測危險、避開危險，未來再輔以 ARAS 系統的協助，騎乘機車更有安全保障。

本文出自財團法人車輛研究測試中心；原文標題《騎士安全的守護者 機車先進駕駛輔助系統（ARAS）》，如需轉載，歡迎與車輛中心聯繫。

模擬驗證技術主要是為了預測、分析系統開發的特性及響應關係，透過模擬提供多種複雜條件下系統作動之響應行為，預先分析其環境條件、控制模組與系統物理特性關係是否符合預期。中心先進駕駛輔助系統開發之模擬驗證技術，依據環境感測模擬軟體建置 ISO 國際標準以及廠規測試驗證情境 (PreScan)，提供 ADAS 主動安全系統演算法開發模擬驗證 (MATLAB/Simulink)，並結合 CarSim 環境建置車輛動態，模擬車輛於實際道路路況之表現，確保 ADAS 控制系統演算法開發符合實際需求與安全規範。

ADAS 這樣守護你：車道維持、巡航控制、自動煞車

ARTC 開發一套自動輔助駕駛系統，主要由三項 ADAS 主動安全系統整合而成，包括車道維持輔助系統 (Lane Keeping Assistant Systems，LKAS)、自適應巡航控制系統 (Adaptive Cruise Control Systems，ACCS)、自動緊急煞車系統 (Autonomous Emergency Braking Systems，AEBS)，下列將介紹各次系統控制原理及流程。

車道維持輔助系統 (LKAS)

為了預防駕駛因疲勞而偏離車道，LKAS 系統利用車輛前方攝影機、車身訊號、方向盤轉角訊號，計算本車與車道中心線之偏移量，當駕駛有不當偏離車道時，系統將介入修正方向盤，使得車輛可維持於車道上而不偏離。

自適應巡航控制系統 (ACCS)

ACCS 是一種行車跟隨系統，藉由雷達偵測前車資訊，進而控制本車之行進車速，以確保行車的安全距離，而駕駛可透過安全距離之調整改變跟隨距離之遠近。

自動緊急煞車系統 (AEBS)

AEBS 透過影像與雷達感知融合技術，增強前方障礙物偵測之穩定度與精準度，並搭配車身訊號計算本車與障礙物之間的相對關係，最後透過系統的防撞決策來降低與前方撞擊之危險。

上路前，先進場模擬：ADAS 的模擬驗證技術

系統模擬驗證主要區分成三部分「測試情境」、「ADAS 主動安全系統演算法」、「目標車輛之物理模型」並透過相對應之軟體進行模擬，系統開發流程如下圖所示。

1. 測試情境：透過 PreScan 對外部環境及感測器的高度仿真，作為測試演算法前端之輸入資訊。
2.  ADAS 主動安全系統演算法：利用 MATLAB／Simulink 強健的開發工具，可制訂模塊對於各種時變系統，如控制、通訊、信號處理、影像處理和圖像處理系統等進行模擬、測試，也可以進行基於模型的設計。
3. 目標車輛之物理模型：利用 CarSim 對於實車車身姿態、行為、響應具有高精度之相似度，提供開發人員修改車輛參數、模型以達到符合模擬之層面。

Model in the Loop (MiL)

MiL 定義為「測試案例 @PreScan」、「演算法 @MATLAB/Simulink」、「物理模型 @CarSim」皆在純模擬環境下執行驗證，其優點為可快速測試演算法邏輯，並簡化過於複雜之測試流程，如下圖。

Hardware in the Loop (HiL)

藉由 HiL 來執行測試，主要是在演算法開發階段尚未完成前，先建置控制器的驗證迴路，並在模擬驗證環境中導入失效驗證情境，能實際測試車用控制器在不同的失效階段下，以了解控制器存在危險性及風險的情況，控制器是否實施緊急保護措施。HiL 模擬可幫助開發工程師在虛擬環境中有效地測試嵌入式控制器。

Vehicle in the Loop (ViL)

定義為將實車運動資訊回傳至虛擬環境中之驗證車輛，確保虛擬驗證車輛可與實際車輛之運動姿態相同，並透過虛擬感測模組偵測虛擬場景中之驗證車輛與對手車輛或相關物件之互動關係，再將此互動資訊傳輸至系統控制器 (ECU)，控制器依感測資訊下達控制命令控制實際車輛之轉向、煞車或油門等底盤模組。

考駕照就考駕照，為何需要模擬驗證系統？

模擬驗證主要是幫助減少演算法開發時程以及改變 try and error 開發流程，以及利用工具可以提早進行複雜場景測試及場景重現，利用 PreScan 建置各種測試環境，且提高測試情境之複雜度，將測試情境導入 MiL 測試可提高演算法功能上的確定性；HiL 測試可驗證單純在模擬環境下結合 ECU 後兩者輸出結果是否一致；ViL 測試則為了提高實車測試驗證安全性，因此利用 PreScan 模擬環境條件提供真實車輛進行 ADAS 系統演算法開發驗證，最後再進行實車道路情境測試確保系統功能之完整性、可控性以及系統穩定性、強健性。

本文出自財團法人車輛研究測試中心；原文於此，如需轉載，歡迎與車輛中心聯繫。