2019年 1月車輛中心電子報

自駕車行車資料紀錄與監控技術

車輛中心 研究發展處 林祐賢

自駕車能透過雷達、光達、攝影機等感測器感測道路環境，辨識出車道線、

號誌、障礙物等，再透過系統將感測資料轉換成適當的道路資訊做為車輛控制使

用。而近期國外自駕車於測試過程發生事故意外，就需藉由相關的道路、行車資

訊分析事故發生原因。為此，國內立法院通過之「無人載具科技創新實驗條例」，

明訂自駕車試驗過程中必須配置行車紀錄器，以留下運行期間車輛運作相關資料。

此項工作除儲存資料於車端外，亦牽涉與行控中心間之資料拋傳，以及如何確保

資料傳輸之品質。

一、車端行車資料紀錄與傳輸

（一）行車資料壓縮

自駕車因配備許多感測器，行車資料相當大，可透過資料壓縮進行儲存及傳

輸。以 CAN 資料而言，先對資料做重新排列，將原始資料轉換至時間、資料與

碼為基底的三維資料空間，並以 Codebook 記錄 CAN ID 與其資料長度。

圖 1. 原始資料格式

圖 2. 三維資料空間格式

轉換後再對資料做差分取樣，利用時間訊號與資料訊號的連續變化特性，以

差分取樣降低資料長度，假設原始資料為[𝑦 , 𝑦 , 𝑦 , ⋯ , 𝑦 ] ，差分取樣的資

料為[𝑦 , 𝑦 − 𝑦 , 𝑦 − 𝑦 , ⋯ , 𝑦 − 𝑦 ] ，其中(𝑦 − 𝑦 ) ≪ 𝑦 ，最後再利

用 zlib 函式庫進行檔案壓縮。比較壓縮前及壓縮後的檔案大小，原始 10 分鐘的

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CAN 資料大小為 8.9MB，經過壓縮後降為 0.75MB，其效果顯著。

（二）行車資料即時傳輸

自駕車在行進時除了會記錄搭載裝置的資料外，同時也會傳送車輛的即時資

訊至行控中心，有了這些資料後行控中心便能掌握車輛所在位置及目前車速與行

進方向，也能以獲取的車輛的錯誤碼，迅速對車輛目前的狀況做了解，而達到一

個安全穩定的自駕車系統。而透過前述的壓縮技術，亦大幅降低遠端傳輸時所占

頻寬。

圖 3. 車端即時資訊發送流程圖

（三）影像串流資料傳輸

自駕車上若搭載四支攝影機，可以十分鐘為一個單位記錄四支攝影機的影像，

記錄下來的影像為二元檔，再將記錄好的二元檔以 UDP 傳輸至行控中心的資料

庫，行控中心收到二元檔後會將其轉檔為可以直接播放的 MP4 檔案。

圖 4. 車端攝影機架構圖

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（四）歷史資料續傳

當自駕車上有歷史資料未能傳輸完成時，一旦車輛重新上線並與行控中心成

功連線後，行控中心會傳送一筆帶有最後收到記錄檔之名稱的訊息至自駕車，自

駕車再以此作為參考點，傳輸未傳輸的記錄檔，如此一來，既可避免檔案重複傳

輸，也可增進程式執行效率。

圖 5. 歷史檔案傳輸之流程圖

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二、後台行車資料監控

（一）即時網頁資訊顯示

自駕車行駛時可透過 GPS 或定位設備定出所在座標，並可傳送座標資訊至後

台行控中心，為了即時監控車輛即時位置及車輛前方與車內狀況，本功能可於

OpenStreetMap 上即時顯示車輛位置，如圖 6 所示。

圖 6. 即時資訊監控功能操作畫面

圖 7. 自駕車資訊顯示

（二）歷史資料查詢

自駕車拋傳至行控中心之記錄，可用以查詢自駕車歷史行駛軌跡及檢視行駛

過程車輛周圍之影像，透過選擇車輛代號及設定查詢時間區間，車端影像將於介

面左側分別呈現 4 個歷史影像(參考圖 8)，而介面右側則是會根據車輛的歷史資

訊在 OpenStreetMap 上做顯示，並且會顯示車輛回傳之相關資訊。

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圖 8. 歷史資料查詢功能操作畫面

（三）數據分析

相關行駛資料或紀錄亦可提供運行或測試團隊做進一步分析，例如此處採用

Web化資料庫管理軟體 phpMyAdmin(如圖 9)，以線上擷取自駕車運行紀錄資料，

供團隊於測試過程及成果分析階段匯出各原始資料及記錄。

圖 9. phpMyAdmin 資料庫管理畫面

圖 10. 廠區繞行軌跡

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圖 11. 定位誤差分佈

圖 12. Heading 數據分佈

三、結論

ARTC 已完成自駕車行車紀錄之 CAN 網路資料壓縮紀錄功能、乙太網路影像

資料壓縮功能、即時監控資訊傳送與接收功能、歷史資料續傳功能、資料加密傳

輸功能、即時資料監控網頁與歷史資料查詢網頁開發。行車紀錄可以記錄各個感

測器的資訊並且將資訊回傳到後台，讓開發人員透過網頁觀察當時發生的狀況，

並用此數據進行所需之資料分析。