第一章 緒論
第一節 研究背景
第一章 緒論
第一節 研究背景
保持行車間距以避免車禍事故發生一直是交通安全宣導的重點項目之一，根 據台北市政府警察局交通警察大隊統計因未注意車前狀態及未保持行車間距所 造成的交通事故，約佔全部交通肇事件數的三成左右[台 13]，如圖 1-1 所示 (其 中橫軸為西元年份，縱軸為交通肇事比例)。由圖中可知從 2002 年至 2012 年，平 均每年約有 28%的交通事故是因未注意車前狀態或未保持行車間距所造成的。
許多車廠為預防汽車類[註一]交通事故的發生，致力於汽車駕駛安全輔助系統 的開發與研究[Aud 13, Bmw 13, Mer 13, Nis 13, Vol 13]。目前已公開或上市的汽車 駕駛安全輔助系統包括駐車輔助系統、車道偏離警示系統、夜視系統、行人偵測 系統、自動束緊式安全帶、駕駛注意力輔助系統、煞車輔助系統、碰撞預防系統 和盲點偵測系統。近年來由於上述這些汽車駕駛安全輔助系統的開發，全國汽車 駕駛者與乘客的死亡與受傷人數已逐年減少[交 12-2]，如圖 1-2 表示 (橫軸為西
圖 1-1：台灣交通肇事原因統計表[台 13]。
註一：汽車種類包括大客車、小客車、大貨車、小貨車和特種車。
0 20 40 60 80 100
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
未注意車前狀態 未保持行車間距
未注意車前狀態+未保持行車間距 肇事比例(%)
年
2
圖 1-2：道路交通事故死亡人數[交 12-2]。
元年份，縱軸為死亡人數，實線為機車類的走勢，點線為汽車類的走勢)。由圖中 可知西元 2002 年汽車類的死亡人數為 1,681 人，在西元 2012 年汽車類的死亡人 數為 937 人，大幅度的減少 44%的死亡人數；從受傷人數的統計中，汽車類的受 傷人數亦明顯的減少，如圖 1-3 所示 (橫軸為西元年份，縱軸為受傷人數，實線 為機車類的走勢，點線為汽車類的走勢)。西元 2002 年汽車類的受傷人數為 955 人，在西元 2012 年汽車類的受傷人數為 495 人，大幅減少 48%。
另一方面，機車[註二]的駕駛者與乘客的受傷與死亡人數在近年來卻沒有大幅 度的減少，反而有些許的增加。圖 1-2 中西元 2002 年機車類的死亡人數為 922 人，
在西元 2012 年機車類的死亡人數為 946 人，不但沒有減少，反而增加 2.6%；而 圖 1-3 中西元 2002 年機車類的受傷人數為 283 人，在西元 2012 年機車類的受傷 人數為 323 人，增加 14%的受傷人數。主要原因在於現今機車不像汽車擁有駕駛 安全輔助系統，因此機車駕駛者或乘客，每年因交通事故而死亡或受傷的人數依 舊維持著差不多的人數。所以發展機車駕駛安全輔助系統有其必要性。
另一方面根據中華民國交通部的統計[交 12-1]，截至 2012 年底台灣的機車
註二：中華民國立法院於 2012 年 5 月 8 日修正「道路交通管理處罰條例」第三條，將其機器腳
踏車改稱為機車，並於同年 5 月 30 日公布，10 月 15 日施行，故機車為正式用詞[立 12]。
0 500 1000 1500 2000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
機車 汽車
死亡人數
年
3
圖 1-3：道路交通事故受傷人數[交 12-2]。
有 1,513 萬輛，約佔全部車輛的 67.8%，其數量遠高於汽車，因此機車駕駛安全 輔助系統的開發刻不容緩。駕駛機車和汽車的最大不同在於平衡性，駕駛機車需 靠駕駛者本身的平衡感讓車身穩定向前行駛；汽車則依靠四個輪胎就可保持車身 平衡。基於平衡條件，機車若發生碰撞或打滑，可能造成車身嚴重傾斜而使駕駛 者或乘客摔倒。機車在行駛的過程中，會因為轉彎導致車身傾斜，而路面的不平 坦也讓車身容易跳動。如果遇到路面溼滑的情況，更難讓車身保持平衡，因此機 車的駕駛安全輔助系統研發困難度高，目前亦鮮少人研究。不過即便發展機車駕 駛安全輔助系統的難度很高，但降低機車駕駛者與乘客的傷亡是必要的，因此本 研究的主要目的在發展機車駕駛安全輔助系統，以期能減少車輛的碰撞次數。要 減少機車與前方車輛碰撞，安全距離的保持即為第一要件。而保持安全距離在汽 車行駛時同樣重要，因此本研究開發的駕駛安全輔助系統在汽機車上都能運作。
相較於汽車，機車是屬於體積小、機動性高的交通工具，並不像汽車會搭載 嵌入式電腦。所以機車駕駛安全輔助系統的設置方案就是額外安裝一套可即時運 算的硬體裝置，該裝置需可拍攝機車前方景物，透過 GPS 取得機車本身位置，將 獲得的資料做即時處理，並將結果提供給駕駛者參考。另一方面由於機車非密閉 式空間且多停放在開放場所，所以機車駕駛安全輔助系統的硬體設施必須要可拆 卸且容易安裝的。此時，手機就是一個非常好的選擇。現今新款的手機不只擁有 即時運算的能力，且可搭載攝影鏡頭和多種感應器，同時配備螢幕和喇叭，符合
0 400 800 1200
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
機車 汽車
受傷人數
年
4
駕駛安全輔助系統最低的硬體規則要求。同時有些機種有防水、防塵和防刮的設 計，因此在戶外也可以方便使用。
根據 IDC (國際數據公司)[Idc 12]的調查顯示手機廠商在台灣 2012 年第三季 出貨量為 186 萬支，其中包含智慧型手機 (Smart Phone)133 萬支與功能型手機 (Feature Phone)53 萬支。智慧型手機在台灣的市佔率越來越高，如圖 1-4(圖中橫 軸為出貨時間，左邊縱軸為出貨量、右邊縱軸為與去年同期比較的成長率)。與功 能型手機相較，智慧型手機已可視為行動電腦，並具備了攝影鏡頭和多種的感測 器，透過手機 App (Application)足以執行駕駛安全輔助系統的軟體功能，因此在 本研究中採用智慧型手機來做為機車即時運算的硬體裝置。另一方面智慧型手機 所採用的作業系統中，Android 在 2012 年第三季的佔有率已經高達 96% (如圖 1-5，圖中橫軸為時間，縱軸為作業系統的佔有比例)，故成為本駕駛安全輔助系 統中作業平台的最佳選擇。
本研究的機車駕駛安全輔助系統會自動偵測本車與前方車輛是否保持安全 間距。機車在一般的道路上行駛之車速約為每小時 40 公里到 50 公里，因此與前 車的安全距離最少應該保持在 8 公尺到 13 公尺[Fcu 12]。若車距小於該範圍，系 統會發出提醒駕駛者的訊號。讓駕駛者可以做出煞車、變換車道或鳴喇叭等應變 動作。
圖 1-4：IDE 調查手機廠商對台灣市場出貨量[Idc 12]。
5
圖 1-5：IDE 調查台灣智慧型手機作業系統佔有比例[Idc 12]。