造成交通事故的原因很多，主要與交通參與者的素質、車輛機械性能以及道路設施條件有關，有鑒于日常交通道路事故的頻發，以致每年車禍傷亡人數不計其數，其中常遇的事出因由，往往歸咎于人們行駛交通工具時的疏忽大意，尤以大型貨運車等車體較為龐大的運輸工具，而導致意外性的罹難事故不斷重演，因此設計于大貨車行運時所配置的盲區偵測系統，并針對車身各個角度所衍生的死角，能讓駕駛的司機即時反應于貨車始行道路、路角轉彎同時，避免無法直接視察之車身旁側，大幅提升載運交通的安全性。

及時了解和掌握車況，于安全行車是建立在車況良好的基礎上的。為此，車主要及時了解和掌握車況，防范的措施上就能避免意外的發生，本執行計畫著重于車輛行駛盲區偵測系統，及結合自制的HUD抬頭顯示器，做為己身之駕駛大型貨運車，周遭車況及間距警示，整合而成全方位的車況安全行進技術。

主要目的為測試大型貨運車無可預警的視角，并且涵括于載運貨物的連結車身，以超波雷達感測在穩定的范圍內探測接近人、事、物，并將感測反應透過HUD(抬頭顯示器)的方式，立時顯示于車前玻璃螢幕屏面，對于貨車本身的行駛路程中，能有效的相對避免駕駛者的疏忽，更能降低過路行人者和機慢車騎士的碰撞安全性。

創作動機

現代社會的生活當中，汽機車為人們不可或缺的代步工具，科技的進步給予了人們許多便利的生活關系，然而這看似造就人們日常的互動之利，另一面同時也間接發生了無可挽回的悲劇，時常在新聞播報中隨處可見的因由車禍所影響的傷亡。

根據中華民國交通部統計，交通事故主要原因第一首位為「駕駛不當」、其次為「未保持行車安全間距」，進而使得肇事的情形，難以避遇危害，數度的緣由不外乎是人為駕駛粗略所導致形成的。

「車」不論是大型貨車或常見轎車甚至是機慢車等，即便自己本身能夠以謹慎的心態行駛交通工具，卻難預知外來車輛的來往，皆容易面臨危險突發狀況，雖如騎機車的人和開車的人，都會配戴安全帽及系上安全帶和安全氣囊保護，這些防護措施倒也不能徹底的完全泯除事故的根源。

在行駛交通工具的過程，以及有效的防護措施，僅是基本上的人身簡易配備，若是遭受到相當嚴重的撞擊、輾壓，亦是等同于毫無作用，車禍防患于未然的方式，主要掌握者是駕駛員能否注意周遭的情況，一旦任何可能導致車禍發生的跡象，都需要密切注意，即以大型貨運車比起一般車的條件更是容易，因此研發此創作架構，為進一步預防車禍險象發生的目的!

工作原理

工作原理及功能

為此特針對于大貨車行駛的交通安全性，分別對此類車的整體架構性質，各以其不同于一般普通車與機慢車司機的視覺角，車頭與連結 車身的高度差影響關系。

為解決駕馭者行駛的隱憂，同道行駛機慢車和過路行人的安全虞慮，本研究著手于車體結構的缺要，改善大貨車易于行駛路途中，無法立即察覺旁車、路人的間距性，設計盲區偵測系統，若車身有旁人、物過于接近，便可將超音波雷達其感測人、物的方向面與距離的數據傳輸到車上設置的HUD。

同時基于開車時能以視覺的直接面，將配置于貨運車上的HUD，隨即將接受到的資料顯示于玻璃前視螢幕，使得司機在開車過程中，不必另外憂慮于無法直視之其俯角面而導致事故。

主要核心功能

在于不同以往的車輛配備中，行車影像環視系統以影像技術辨識于車前、后方和側面所搭載的鏡頭，取得影像方式顯示某程度范圍內的車況，準確率及穩定性也相對的高。

不過，擁有如同優勢的另一方面，也挾帶著一項先天的技術障礙，就是要克服氣候因素的影響，若是遭遇雨天或濃霧等視線較難以清晰展現時，僅靠被動的鏡頭察看，則該系統就失去了準確的判斷能力。其系統本身將影像為顯示全方位廣角，小型螢幕機的設置也礙于車內駕駛操作面，及本計畫實施研擬方式為以超音波感測行人、物體整合全系統架構的方向面與距離判斷，使用控制晶片HT66F70A 8-bit MCU為處理接受和傳遞訊息，于超音波感測器的偵測、量距及即時性傳輸數據。

與HUD抬頭顯示器整合研究的「同步執行」設計形式。所完成的高安全性盲區偵測系統，將車旁的設置限定范圍內，延伸可視的角度與其它車輛所處的狀況，其距離和位置等，以比擬HUD的形式，顯示至車駕駛面前的擋風玻璃，使得駕駛員可直接察看。

作品結構

硬體系統流程

圖一 : 硬體系統研究步驟的流程圖

研究步驟流程圖如圖一所示，如前所述，演擬完成的大型貨運車行駛配置盲區偵測結合HUD系統的應用研究，此系統將包括超音波測距儀的設計，和配置及抬頭顯示器介面的設計等二個部分，因為HT66F70A 8-bit嵌入式發展板具有完整的周邊元件、程式函數庫、范例程式，因此可以加速本研究的開發，因此本系統的控制器將采用HT66F70A 8- bit嵌入式發展平臺。

整合全系統之架構

圖二 : 具盲區偵測系統的 HUD連結架構圖

超音波感測器隨著用途和元件的差異有不同的驅使性質，大致上用來偵測物體的運動速度、短距離的量測、以及判斷物體有無等， 是屬于一種非接觸型的感測元件，超音波感測器可區分為發射和接收器，兩者皆同樣具有「壓電效應」。

對超音波發射器而言，主要是將電氣訊號轉換成壓力的訊號去壓縮周圍空氣；而這些受壓縮的空氣將會壓縮接收器上的壓電超音波測障系統材料，并產生「壓電效應」，進而將壓力訊號轉換成電的訊號，至此以圖二表達本系統架構的展現示意圖。

程式設計之規劃

圖三 : 盲區偵測系統之 HUD 設計流程圖

整合全系統的控制流程如圖三所示，屏除原先能直接簡潔的顯示之外，其HUD基本含有的出行駛時間、水溫、時速、轉速、超速警示、 油耗和電壓等功能，同時在置于HUD此一配備中，設計超音波測距模組的連結，把大型貨運車偵測車頭前與車身側旁的行人、騎士等事物，感測所在方向及間距數值結合HUD抬頭直接顯示至螢幕，是為新穎的晉升安全偵測系統方式。

測試方法

擬境分析

圖四 : 大貨車的內輪差軌跡示意圖

因大型貨車般之車體較為龐大的車型，如同圖四的大貨車之內輪差軌跡示意圖，在車頭的部分甚高于小客車、機慢車及行人等，和駕駛位左右側的車體框架關系，就成為了死角區，在后連結貨物車部分，除側邊后視鏡之反照可視角以外，幾乎為死角區。

此外，絕大多數車子的前后輪行進軌跡不同，前輪可隨方向盤左右轉動，后輪則固定不變，只能往前滾動。直線行進時，前后輪都往同個方向滾動；一旦轉彎了，前輪所走的路徑，就和后輪不一樣，而后輪行進時所多出來的范 圍，就此產生內輪差。

行駛環境的條件

圖五 : 大貨車側面的駕駛可視角示意圖

比擬圖五的側面之大貨車可視角示意圖，在正常靜止狀態下，人的雙眼視野可達210度，但兩邊的70度是看不見的，即「天生的視野死角」，真正能夠看清楚的只有中間的70度。大型車(如工程車、砂石車、大型公車等)視野死角眾多，若是過于靠近或跟隨于側旁是相當危險的情形，易因內輪差關系而發生事故，甚至小客車也是不可輕易忽視的。

測試結果說明

一般而言，愈是大型的車子，內輪差比也就愈大，加上駕駛者透過車內后視鏡及車窗外的左右兩側后視鏡往后看，就會有視覺盲點存在，而那個視覺盲點通常又和內輪差相互重疊。因此，當大貨車等大型車子于切換車道或道路轉彎時，在側后方的內輪差范圍內剛好又有行人、機慢車或其他車子，就很有可能出現 擦撞的意外事故。

圖六 : 大貨車的可視角與死角擬境圖

因此于搭設超音波感距模組，除必須于如圖六的死角處配置作為感應，更應當考量過彎形成的內輪差區域點設置，如此當過彎時側旁有小客車、機慢車及行人等，進入內輪差一定程度上的警示領域之下，便可立即使HUD 顯示通知貨車司機以做出相對應的避險。

現在汽車安全的概念，已經從被動減少碰撞造成傷亡的范疇，演進到主動避免車輛碰撞事故發生機會的階段，另一方面，超音波雷達的優點在于對雨、雪、霧的穿透能力強，衰減小，而且測距原理簡單、制作方便、成本低，也因此運用都普勒原理的超音波雷達，偵測距離小于4公尺，角度范圍可達60 度。

(作者潘善政1、梁文源2、胡博景3、吳政南4、陳長佑5為樹德科技大學電腦與通訊系1教授及2-5學生)

參考文獻

[1] 中華民國交通部事故分析: http://www.freeway.gov.tw/Publish.aspx?cnid=51 6&p=128

[2] 超音波居離感測器之專利分析: http://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/85214/ 1/5.pdf

[3] 超音波之控制原理: http://eshare.stust.edu.tw/EshareFile/2010_4/2010_4_f89b9bdf.pdf

[4] HUD–抬頭顯示器: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%AC%E9%A0%AD%E9%A1%AF%E7%A4%BA%E5%9 9% A8

[5] 盲點偵測系統專題研討: http://blog.xuite.net/gm9013355/blog/51633688-B SW%3FBLIS%3F%E7%9B%B2%E9%BB%9E% E5%81%B5 %E6%B8%AC%E7%B3%BB%E7% B5%B1%E5%B0%88%E9%A1%8C%E5%A0% B1%E5%91%8A