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以雲端為基礎-汽車安全路試 瑞典交通管理局，挪威公共道路管理和 Volvo汽車從三月份開始，進行一個通過雲計算網絡cloud-based network的道路試驗，用於提高行車安全。測試車隊約1000輛轎車在瑞典的哥德堡市和挪威的奧斯陸市，啟用車隊之間互相通報，在濕滑結冰路面，失去正常的安全路面摩擦road friction，出現意外的信息。 當一輛車在任何結冰路面的車道，突然發生極端的加速或減速，或駕駛者啟動危險報警閃光燈hazard lights，車輛內置的傳感器會自己廣播-濕滑道路預警slippery-road warning到測試車隊，指出那段發生事端車道的位置。 基於cloud-based的預警系統還可以為交通安全管理人員，實時real time指出在那段道路需要即時解決的維修winter road maintenance，這數據補充現設沿線道路上的測量站。這些實時數據可以幫助道路管理員和承包商更好地規劃、和執行冬季道路維護、和快速處理發生了的事故。 此外挪威公路管理局將自己進行獨立的系統評估，以數據確定支援未來冬季道路的維護用途。 Volvo同時還進行其他cloud-based道路安全的警示測試和計劃 ; 例子中的一個是預警車輛司機、和自行車的騎士，互相及早採取行動，迴避車輛和自行車即將發生的碰撞。 Volvo也測試自主autonomous汽車技術，整合車載各個ECU（電子控制單元）, 利用它們在危險的情況，可以比任何人類駕駛員作更快反應以避險。例如，他們的工程師們正在開發的卡車，可以自動接管方向盤或剎車，以免發生意外。Volvo轎車隊在哥德堡的大街上也在測試自動駕駛機器人Self-driving汽車技術。 Volvo “Drive Me” 道路試驗系統包括在右邊的八種技術: (1) 傳感器Sensor技術精確定位和指示汽車周圍360° 的完整視圖。雙重保險redundant的計算機網絡處理收到的信息，攝製成環繞動車的實時移動和靜止物體的環境地圖。 (2) 放置在擋風玻璃上的76 GHz frequency-modulated continuous wave雷達和攝像機，會辨認出交通標誌、彎曲道路的曲率和馬路上的物件、包括其他的道路使用人士。 (3) 四個具有高動態範圍high dynamic range的雷達，分別放置於車前後bumpers的四角, 會辨認包括在隧道內所有方向的物件。 (4) 放置在車輛前方的多部光束激光掃描儀beam laser scanner以140°視角、確定與區分150 meters範圍內的物件。 […]

電動車的動態無線充電測試軌道  消費者在過去的幾年裡，已經看過許多電動車(EV)的無線充電示範項目，並且多個原始設備製造商OEMs都宣布，他們的無線充電系統在完成中in the pipeline。商業化的固定stationary無線系統為消費者提供了，免手提hands-free充電EV的體驗。下一步驟是動態dynamic的無線充電 – 從嵌入在車道的充電墊補足在駕駛中車輛的電池，研發團隊包括韓國KAIST，這技術締造其他更重要的機遇，例如多次、少量充電降低電池包的容量，從而減少車輛重量和成本、特別最顯著是那些在一個固定的路線運行的車輛，例如OEM包括Volvo Group的城市公交車。由於提高效率，協助車主和車隊經營者節約能源和成本。 USU過去兩年投入超過400萬美元的研究經費。最近開始建設美國首個電動汽車和車道Electric Vehicle and Roadway（EVR）的研究設施。將包括一個4800平方英尺的科研大樓和四分之一英里的橢圓形電氣化試車跑道。設施是各個USU學院、和工業界及其他學術合作夥伴的技術研究平台。 該EVR設施研究的課題，包括整合可再生能源renewable energy sources與電氣化公路和電網，電動動力傳動系統的設計，儲能energy storage系統，道路材料及施工，以及車輛的自動化和安全性。 該設施的容量為750千瓦，足以幾輛車同時充電。實驗包括用各種電池尺寸和充電的功率水平，測試的多個車輛、在多個區域zone中使用電力和供電能力。團隊是要證明，由於車輛從A充電墊到B充電墊、和C區域到D區域，優化的充電墊數量、和覆蓋區域的長度。會揭示實驗對電網grid的衝擊impact問題，和energy storage在動態充電車道如何減少對電網衝擊。 在動態dynamic的無線充電系統，車輛是不會停，確認其位置充電是複雜的事情。其次團隊只可用有幾十或幾百毫秒milliseconds起動充電系統和從嵌入在車道的充電墊轉移能量給通過車輛。 同樣，這些嵌入充電墊的道路，沒有車輛時間，必須讓行人安全地橫過、和不讓遺留的物件例如易拉罐，在嵌入充電墊的車道那裡過熱傷人。主要技術領域包括物理層次的建模和優化技術，以盡量減少用有色金屬材料ferrite，線圈繞組coil windings和充電場的屏蔽shielding材料要求。減少部件材料、其重量和系統成本。 可持續發展的綠色車隊政策 綠色車隊Green fleet政策締造一個雙贏的局面。企業可以展示公司減少污染環境的承諾，同一時間，降低了企業自己的運輸燃料成本。 一個務實的綠色車隊政策是，幫助車隊業務蓬勃發展，贏得員工和其他利益相關者的接受、和積極的參與。 對於部分商業或政府，綠色車隊是各個部門可持續發展的任務。 車隊公司首先需要決定自己政策的目標、如何去實現、和如何去測量成效。舉個例子：政策以旨在每年降低使用石油的加侖數、或者集中在減少污染物排放量、或二者都做。 基準Benchmarking當前公司車隊的基本資料、和石油消耗，包括每日、每月、每年的工作週期、行程、和運載里程，總體運輸燃料成本。然後，評估公司的車隊資產、它們的路線、以完成的任務所要求的車隊的數量，包括負載重量、體積、車隊車輛的馬力、和客、貨艙的需求，並比較每一類型替代燃料alternative-fuel的性價比。 綠色車隊政策通常包括以下六點內容： 1. 合理精簡車隊規模 從Benchmarking階段獲得的數據，制定一個現在和未來的精簡車隊計劃。確定車隊中那些車輛必要留用、那些路線和用車可以合併、那些是“油老虎gas guzzlers”可以丟棄、那些車輛再銷售remarketed後，可以換回資金購買其他替代燃料車型。  2.

J3061-網絡與實體汽車系統的安全指南 司機無助地看著，儀表盤的車速表，自發地顯示車速度從每小時60英里減慢到零，汽車“自己”開始按喇叭。網絡犯罪分子關閉車引擎和鎖上乘客門窗，發動車輛“自毀”的攻擊。這是不是Hollywood電影裡面一個場景，卻是加利福尼亞大學聖地亞哥分校和華盛頓大學的大學研究人員測試計劃中的一個用例。他們的里程碑式研究，表明汽車的電子系統，早晚有一天會成為網絡攻擊對準的目標，危害乘客的安全。 中國的奇虎360公司在新浪官方微博發佈的消息稱，經過對Tesla Model S汽車安全性能的一系列測試，發現該車應用程式中的設計缺陷，可利用對它進行攻擊：包括遠端控制車輛、實現開關鎖、按喇叭、閃燈、開啟天窗等操作。組委會表示會將發現的漏洞按照業界規則及時提交給廠商，在漏洞被修復前不會公開所有細節。  福特汽車公司在答復美國國家公路交通安全管理局NHTSA向公眾徵求意見，提交下圖，顯示潛在的網絡安全漏洞。 Society of Automotive Engineers (SAE International)的委員會忙於開發有關標準，以對抗威脅汽車使用的網絡的安全Cybersecurity，它的範圍是車載的電控系統，如果被外人操縱，可以傷害乘客。該委員會包括各個原始設備製造商OEM，供應商，學術界和監管人員，建立汽車行業內網絡安全的合作。 委員會的目標是識別和推薦相關的策略和技術，去預防和檢測網絡安全的缺口，並減輕一旦缺口被故意攻擊Intentional Attack，發生的有害影響。該小組將分類各種攻擊的方法，提出了預防策略，設定各種類型的關鍵性安全級別，並確定架構層次的策略，以減輕受攻擊機率。 委員會之下的汽車安全指南和風險發展專責小組，正在完成SAE的首要網絡安全標準: “J3061-網絡與實體汽車系統的安全指南”。專案組的一部分範圍，是創建一個網絡安全指南，與ISO26262功能安全標準兼容的風險方法Risk Methodology。目標是用一個簡單的途徑，評估威脅分析Threat Analysis和風險評估Risk Assessment（統稱TARA），讓整個汽車行業可以有效實施。 專案組並正在鑒定一套標準功能的韌體Firmware Functionality，與其他有關組織例如Battelle and Delphi Automotive、和標準制定組織例如NHTSA聯絡，在汽車使用的網絡安全方面謀求合作的空間，盡可能滿足各個組織的要求。 SAE J3061建議網絡安全Cybersecurity程序的做法，利用現有的ISO26262流程框架的安全Safety程序包括故障模式影響分析Failure Mode Effects Analysis (FMEA) 與故障樹分析Fault Tree Analysis

 自駕駛汽車拯救生命、節省能源  Google在五月曾發布一款無人駕駛汽車原型，計畫是只使用兩個簡單的按鈕 : 停止Stop與啟動Start來操控，原因是它們能夠比現有車輛做得更好。不久的將來，自駕駛汽車Autonomous Vehicle (AV) 的開發商希望你只需要跳上AV，告訴它去哪裡。然後… 然後放鬆把注意力集中在其他地方，例如喝酒後回家途中打盹兒、或在途中遊覽萬維網Internet、和朋友短信來往Texting。這是AV用戶最終期望的好處。到現在為止，我們習慣採取了被動的方法來保護自己，免受自己與他人危險駕駛行為的傷害，例如我們系上安全帶，設計汽車的碰撞潰縮區Crumple Zones，安裝氣囊，並把我們的孩子放置在五點安全帶的汽車座椅。這些都是目前常用防禦措施。但將有一個解決問題根源的方法，來處理自己與其他司機的操作錯誤：就是採用只有乘客沒有駕駛員的AV。 Rocky Mountain Institute (RMI) 研究機構指出，AV更有另一個對環境重大的好處，就是節省能源。一旦AV數量在地區道路上達到臨界數量，它們將可像魚群移動，通過公路網，相互溝通，使他們能夠在接近的距離一起行駛，而不用擔心碰撞、造成交通堵塞。因為不用擔心碰撞，它們可以大量減少保護乘客的結構裝備、及其重量; AV重量輕、再加上電動動力裝備electric powertrains，AV預測可以減少高達95％的二氧化碳排放量。 根據RMI，未來的城市外觀和感覺比當前有所不同：公園、小企業、和更多的住房空間取代大部份停車場和停車位。我們的AV，送我們到辦公室工作，然後從事其他活動例如前往自行充電、或作電網負載均衡，頻率調節，或暫時能量存儲。 這些東西加在一起，將改變我們的駕駛習慣，進一步影響社會的整體能源使用。我們熟悉，高速公路上行駛其中大部分燃料中的能量用來克服空氣阻力drag，AV排間距緊密行駛，將大大減少drag。RMI又假設今天的汽油為燃料車輛gasoline-fueled vehicles，作業於AV專用區域內，它們的啟動starting，停止stopping和怠速idling會大大減少、更加削減四處巡航的時間和汽油耗、尋找停車位，極有可能節省超過一倍的汽油燃料。  自動駕駛汽車政策的5個原則 有新聞媒體十一月初報導，Audi德國奧迪汽車公司的產品和技術通訊部門負責人Mr. Stefan Moser，宣布（預計2017年）新一代奧迪A8，是Self-driving Vehicle SDV，將能夠完全自動駕駛。該類SDV將配備立體相機和激光雷達Stereo cameras and LIDAR，它比人類能更安全駕駛; 原因它們的系統會根據冗餘的硬件體系結構Redundant hardware architecture，所有計算將至少由兩個獨立的處理器進行。Moser強調奧迪要成為第一家帶領SDV進入消費者市場，但法律考慮，可能會推遲SDV各種功能優化及進入市場的時間表。  Audi在SDV研究開發領域非常活躍; 月前它派出SDV賽車到達14,000英尺的派克峰Pikes Peak 山頂，或Audi RS 7僅僅採用了兩分鐘完成霍根海姆賽道Hockenheim

 “Strati” – 3D列印打造的鄰里電動車（Neighborhood Electric Vehicle） 今年九月下旬Local Motors公司在紐約科學館舉辦了Strati – 3D列印打造的鄰里電動車的首航之旅。    路人圍得水洩不通，密切檢查汽車的結構。它的車身和底盤結合成一個單元，由碳纖維增強的合成物Acrylonitrile Butadiene Styrene (A.B.S.)製成，是樂高積木(Lego bricks)相同的熱塑性塑料。 Strati 電動車是Local Motors與Oak Ridge National Laboratory, the Association for Manufacturing Technology and Cincinnati Inc. 三方合作完成。它最終設計是從200多個提案中所選出的: Strati

電動汽車保險費用 政府為大力推動綠色運輸，宣佈原本在2014年3月底屆滿的電動車首次登記稅豁免期，延長多3年至2017年3月31日。截至二零一四年八月底，全港共有850部電動車輛在路面行走。根據一家總部設在美國加州,基於網頁式介面來操作Web-based的保險公司CoverHound Insurance新近完成一項研究, 顯示了電動車司機平均節省每年200美元左右的保險費用。 該研究是從公司已售20,000以上保險單，發現電動車的車保比較傳統的汽油車輛車保低廉的趨勢。 例子一, 兩輛通用汽車, Cadillac CTS和雪佛蘭Volt電動車的起始零售價MRSP差不小於5000美元, 從 CTS交換了Volt的電動車, 一年可能會節省高達600元。 例子二, 在聯邦tax credit前日產Maxima和Leaf同等車價, 從Maxima轉去Leaf, 每年車保可節省300元。 但為什麼電動車的車保有低廉的趨勢？因為很多汽車的保險仍然是考慮駕駛員和買保險車的類型。例子三，如果一個有不良駕駛歷史的車主，買Tesla車保險, 他不能指望怎樣低廉的保險。真正關鍵是，大多數在道路上電動汽車屬於Compact類的結構，沒有汽油汽車那麼強大的動力(horse-power)，從保險的角度看，這相當於一個更安全的車輛類型，享有比較低廉的保險。Tesla Model S結構強度，實際上打破了Insurance Institute for Highway Safety (IIHS)的測試儀器，獲得完整的5星評級實際的碰撞級別。 因為電動車是使用電池驅動而不涉及汽油燃燒過程，不會在駕駛過程中排放任何廢氣。這種「零排放、零污染」的特點，使路邊的空氣質素得以改善，直接有助改善香港空氣的質素。 例子四，日產Leaf一年充電費只是330美元，大約是Corolla車主一年汽油花費六分之一。 保險公司在過去幾年對電動車存有困惑和擔憂，一些甚至不接受電動車保險。然而，隨著電動汽車已經成為交通運輸的主流模式，大部份公司調整策略，接受電動車投保。 模塊化、可擴展的電動車控制系統（EPCs)

降低風阻的車身結構 2013北美車展內，福特公司的全新Atlas概念車，為大家展示了未來福特 pickup皮卡的設計理念。這是一款被譽為 史上重量最輕、效率最高的全尺寸皮卡車型。車型會成為新一代福特F150皮卡的原型車，作為全美乃至全球最暢銷的皮卡，福特F150已經誕生65年，因此看點非常多。 Atlas採用了能夠降低風阻的主動空氣動力學設計以進一步提高燃油經濟性，其中包括了： 福特公司2015年發售的F-150皮卡，基於新穎的輕量級鋁製車身，使得整車減輕足足340kg，吸引行業很多的關注 ; 與此同時工程師們進行了空氣動力學的優化 ，減低它的風阻、與風噪，降低燃油消耗。其中包括了： 零傷亡主動安全測試中心 主動安全測試中心地圖 為了實現2020年「零重大傷亡」甚至「零事故」的願景，VOLVO近日宣布將在瑞典哥德堡總部附近新建一座名為「AstaZero」的全新的安全科技測試中心。「AstaZero」是以主動安全測試區（Active Safety Test Area）縮寫而來的Asta，再合併代表零傷亡意涵的Zero而來，採用政府與產業界合作的方式進行，由VOLVO集團、SCANIA、瑞典美國合資的汽車安全公司Autoliv、瑞典國家測試中心（Test Site Sweden）共同合組的研究團隊，共計投資了500萬瑞典克朗（約港幣558.5 Million）。 「AstaZero」占地約為200萬平方公尺，主要劃分為鄉間道路、一般都會區、擁擠會車區、高速公路區等四大測試區域。鄉間道路規劃有許多隱藏或突然出現的障礙物，目的就是為了測試車主的駕駛行為與反應能力；一般都會區則以適應都會生活型態為主，包含汽車安全科技如何辨識並預防碰撞自行車、行人、公車等移動物體，都會中也規劃許多複雜地形，像是圓環、交叉路口，增加安全科技的資料收集。 擁擠會車區則以連接高速公路作為測試設定，以分析會車、變換車道等不同碰撞情形，高速公路區則設置不同放向的加速車道，模擬高速下會車或閃避的可能發生的危險狀況。 研究團隊之所以會這樣規劃，目的就是希望透過多樣化交通狀況試驗，來模擬實際用車狀況，再將大量的資料數據化，作為主被動安全科技的研究依據與修訂參數，盡可能的減少事故發生的機率、降低因事故所造成的傷亡，此外，這項計畫中，也包含了VOLVO持續研究中的自動駕駛。 Volvo於2012年5月順利完成SARTRE自動駕駛實驗，S60、V60和XC60三台車，透過Ricardo自動控制技術進行跟Volvo貨卡車行進；2014年Volvo進一步展開「Drive Me」自動駕駛計畫，希望將自動駕駛帶入車潮中，與人群互動，測試自動駕駛的安全性，期能於2017年達成100輛自動駕駛車輛運行計畫。 半自動駕駛系統百家爭鳴，全自動駕駛系統未來可期在各大廠商投入全力發展下，自動駕駛系統已不再是電影裡的夢幻場景，而是指日可待的真實景象。依美國高速公路交通安全管理局(NHTSA)定義(註一)，目前各廠商發展自動駕駛車處於「Level 2」與「Level 3」(階段間，如Google自動駕駛車處於「Level 3」。未來幾年內，屬於Level 2的半自動駕駛系統，將如雨後春筍般出現，裝備於高級房車上；如Volvo預計2014年推「塞車助手」(Traffic Jam Assistance)，於30英里時速以下可設定自動導航駕駛，Toyota則預計於2015年將「高速公路自動駕駛系統」(Automated Highway

智能電網 – 支援電動汽車 插入式混合動力電動汽車（PEV）製造商、公用事業共同致力於開發“智能電網”。 自7月底, 全球八大汽車製造商、15個北美電力公司與電力科學研究院(www.EPRI.com)合作開發、並落實標準化的“智能電網”。 這項目幫助管理越來越受歡迎的插電式電動汽車Plug-In Hybrid EV (PEV) 在電力方面需求。 這項目的重點是建立一個標準程序，讓電力公司可以高效地提供電力，予不同類型的插電式電動汽車，又同時维持電網的可靠性，並減少發電期間溫室氣體（GHG）排放量的管理。 美國能源情報署估計，每年國家電網系統損失6％的傳輸電力。 ABB 公司(www.abb.us) 應用在2005年全國的平均電力零售價，估計6％損失近乎195億。從2005年至2014年，由於電網較低效率，美國可能失去了總值 $1950億美元。 這個項目的目標是開發一個基於雲端計算的中央伺服器，接受電力公司向電網的電力供應要求 (like Demand Response) ，然後翻譯、優化和規範這些要求，以便傳遞到在指定區內所有合適的插入式車輛。各個汽車製造商將開發、部署與這些智能電網通信兼容的技術。 8個參與該項目的汽車製造商包括：General Motors, American Honda Motor Co. (Honda R&D Americas,

國家公路交通安全技術研究 美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 在2014年繁忙地為先進的防碰撞 (Advanced Crash Avoidance) ，駕駛者分心 (Driver Distraction)，和無人駕駛車輛(Autonomous Vehicles) 各項技術研究、並實施增強的車輛召回( Automobile Recall)流程制定和執法規則的活動。與此同時NHTSA繼續積極執法，配合最近增加一倍的最高民事罰款额、更多刑事的處罰案例和新法律的制定。 芸芸的製造商為了減少合規風險(Compliance Risks)，並準備生產線和產品，以滿足這些新的監管發展，都積極地更新他們的安全合規政策(Safety Compliance policies)，和自我監測方案。(請閱讀 Automotive Megatrends Magazine – Q2 2014 126頁) 在避免碰撞技術和無人駕駛車輛方面，NHTSA仔細研究各種預警技術 (Warning Technologies )的安全效益。這些措施包括盲點檢測(Blind Spot Detection)和先進的照明

混合動力車和電動車採用的高效電力電子配置裝備 左邊圖的生產版本動力控制單元（PCU）是採用矽(Silicon)的半導體，右邊圖是採用高性能碳化矽（SiC）半導體的一個目標（PCU）。 電氣化提高了整體運輸行業的能源使用效率，但採用矽(Silicon) 的電力電子配置，在混合動力和電動汽車應用，卻表現比較顯著的能量損失。 混合動力汽車裡面的動力控制單元（PCU）管理電池能量的流向、控制電動機速度，並存儲回收制動(Re-gen Braking) 的能量到電池。PCU和其他電子設備在操作之間有兩種損耗 : 一種損耗在電流導通期間、其餘比較多的損耗發生於電流接通和斷開期間。 在此過程中約四分之一的強電流和高電壓通過PCU後損失為熱量。 汽車製造商豐田Toyota於2014年6月表示，它開始製造更高能源使用效益的PCU設備。就是採用碳化矽（SiC）IC晶片替代耗電的矽( Si) IC晶片。(有關豐田Toyota碳化矽（SiC）開發信息, 請參閱該視頻: http://www.youtube.com/watch?v=9FGSOK5l6s0.) 碳化矽電子器件操作在較高的溫度、電壓和開關頻率，實現更少的能量損失，更好的性能和更高的效率運行。豐田預計通過碳化矽（SiC），混合動力汽車的燃油效率可以提高達10％。 另外應用碳化矽的晶片（SiC Integrated circuits）更有其他的優點，包括使用十分之一更少的電力，可以在10倍的驅動頻率運行。並且也將未來的PCU的尺寸減少高達五分之四。 碳化矽電力電子設備，廣泛地使用於插電式混合動力車和電動汽車、動力傳動系統、以及逆變器和電池充電器的DC-DC電壓轉換系統。 香港理工大學的(ITS/035/13) 項目團隊現在開發 一台 10kW碳化矽（SiC）電動汽車電池充電器。 有關美國能源部（DOE）、日本政府的碳化矽（SiC）技術研究，和汽車行業產品開發活動，請參閱: http://articles.sae.org/13244/ 查詢: 香港生產力促進局汽車零部件研發中心，梁先生 2788-5311 福特公司應用3D列印技術製造汽車零部件 福特公司一位累積製造 Additive