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‧造型設計組 ‧車用電子設計組

	成員: 廖振詠、陳家宏學校系所: 台灣大學電信所 / 台灣大學電機所指導老師: 謝宏昀作品名稱: Panoramic Car-Vision System (車用環場影像系統)
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設計目的:
現代生活中我們待在車上的目的除了享受移動上的便利外，更重要的是那份欣賞車外風光時的感動。因此我們相信每一段移動生活上的點點滴滴都值得被記錄保存下來。

隨著越來越多嵌入在車身或置於車頂的攝影裝置可以搭配本設計的全景視訊系統來增進行車移動上的便利與樂趣。例如沿途中不可錯過的人，事物跟美景都可被保留下來作為娛樂跟資訊上的滿足。也使得一般駕駛除了專注於眼前的路況外也能得到其他視野上的輔助,同樣地也讓同行的旅客看到更寬廣的車外視野而不受座位的限制。

技術簡介:
本設計透過特定安裝在車身的數個集中或現有分散的數位CCD相機模組將車外四面八方的影像擷取後透過高速有線傳輸到處理合成視訊的設備，例如車用電腦平台或是利用筆記型電腦跟嵌入式系統裝置，經過演算法即時且精確的合成一段可時光平移跟自由視角選擇的全景圖視訊格式(panoramic video)。
此外考量到儲存的有限容量和傳輸分享上的有限頻寬，必須利用相機模式參數輔助多視角視訊壓縮製作成儲存在車上裝置的壓縮格式。
最後直覺操作的使用者介面將搭配車用GPS作為瀏覽跟播放的控制，讓使用者可隨時隨地輕易的觀看每一段沿路風光。

功能跟特點:
整個全景車用影像系統可以提供許多功能，包含安全性，舒適性，跟便利性。

安全性:
車上的黑盒子-高感度多視角相機合成全景視訊將即時監控行車時的周圍環境可整合目前現有車前後跟兩側車用影像防碰撞系統。當遇到交通事故時，可作為肇事責任跟保險責任之鑑定。

舒適性:
Car PVR作為紀念與分享的沿途風光將被真實的記錄下來使得車上同行的人可以利用視訊分享來觀看其他角度的風光，遊覽車上也可以安置此系統帶給乘客全方位的視野享受。

便利性:
可利用車上螢幕的撥放程式尋找沿路經過的地點或人事物，用來回顧駕駛曾經過的商店或路口同時可以縮放重點影像尋找特定目標。可搭配GPS完成整體沿途風光的導航，配合GPS地圖預先規劃的行車路線來自動啟動錄影。

	成員: 楊奕軒、林佑璟、蘇亞凡學校系所: 台灣大學電信所 / 台灣大學電機所指導老師: 陳宏銘作品名稱: 車讀: making your car knows you
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傳統上汽車總是被我們當作一個便捷的交通工作在看待，我們在駕駛的過程當中慢慢了解自己車子的性能，並學習如何妥善保養自己的愛車。可是有沒有想過，或許我們也可以讓車子學著去更加了解我們一些，或是以類似與人溝通的方式來與汽車溝通呢？就像具有靈性的馬能夠去認識人，人與車子間也應該要建立這樣互相認識的夥伴關係。Making Your Car Knows You！我們認為，讓車子學習駕駛人的個性、脾氣與習慣，將在近幾年成為汽車科技主要的發展潮流之一。這樣子與駕駛人建立起的親密夥伴關係，除了讓使用者感覺到貼心之外，更讓大大提升行車的便利和安全性，行車也將會變得更有趣！

限於篇幅，我們以下簡介三樣車讀的核心功能：
1) 認識你是誰的車讀：認識的朋友的第一步就是記住他的長相，記住長相之後我們才能夠將接下來與這個人所有的互動或是觀察連結到這個長相上。我們將實作「人臉辨識」(face recognition)來辨別說目前的駕駛者是誰，進而調整車讀與駕駛者互動的模式(對於不同朋友我們與他相處的方式也不盡相同)。人臉辨識也將用於防竊，若駕駛人的長相未曾出現，而且也沒有經過車主的授權，那麼警報系統就會被引發。

2) 了解你心情的車讀：如果一部車子能夠判斷出駕駛人或乘客現在的情緒，而自動播放適當的歌曲來緩和或是加強這樣的情緒，是不是很貼心呢？我們將實作「表情辨識」(facial expression recognition)來偵測情緒。表情偵測是去追蹤眉間、嘴角、眼睛等臉部特徵點的移動來分析使用者目前的情緒狀態。另外還可以由車內的人交談的音量、車行的速度等來獲取使用者情緒的狀態。知道駕駛人的情緒之後，我們將使用近來多媒體科學新興的研究領域：「音樂情緒辨識」(music emotion recognition)來挑選適合此情緒的歌曲。

3) 知道你專不專心的車讀：疲勞駕駛一直是造成交通事故的主要原因之一，近來發生了好幾起名人藝人車禍的事件也都是因為駕駛員長途工作太過疲累的關係。除了疲勞之外，駕駛者的分心或是注意力不集中，也常常是造成車禍的原因之一。因此如果我們的車子能再我們精神不集中駕車的時候發出警示，對於行車安全想必能有很大的提升。這部分我們將以「視線偵測」(gaze detection)和「疲勞偵測」(fatigue detection)來完成。

成員: 張毓麟、蔡一民
學校系所: 台灣大學電子工程學研究所 / 台灣大學電機系
指導老師: 陳良基
作品名稱: 北斗全方位透明車

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看穿全方位透明車 See through your Inside – The Omni-transparent Car

近年來各家車廠將「主動安全」的理念引進各型汽車中。本「看穿全方位透明車」所要提出者，直接針對現今車廠所仍未及之主動安全部份，在成本及功能性上同時達到最佳化，此系統所提供的新功能夠能讓車輛結構在設計時對於使用者的視角無後顧之憂，裨使得人人都得以安全行車。

本構想起源於所有的轎車都有看不穿的A、B及C柱，人們追求安全性的需求，漸漸超越了可視度的需求，卻不知道車體安全性提高，卻增加了駕駛死角增加的危險性。車體對車內的人來說，應該是透明的；但對車外的人來說，應當是堅固厚實的。更重要的是，成本必須要夠低，不至有昂貴的車子才有安全，而是所有的汽車安全性都能提昇，更可以此為台灣自創的車用電子安全系統，向世界發進。

本系統主要核心技術(Fig.1)在Visual Warping Engine(VWE)(Fig.2)以及Depth Image based Rendering(DIBR)(Fig.3)的視覺影像處理技術，利用普通影像感測(Image Sensing)，計算出外界畫面的深度。VWE在輸入技術方面，是以即時的速度，用多台簡易攝影機對外界環境所拍攝下來的「平面畫面」所有中每一個點進行3D取樣及重建，而建構出外界所有人、車、物的「3D畫面」，不需要額外的物理深度感測器。VWE的輸出不論放大縮小或是旋轉平移，都能根據真實建構出的3D模型來做輸出。在車體上會造成死角的地方裝設適當的薄型顯示器或是使用LCos小型投影機投射，由VWE將外界的立體圖像直接進行視角轉換至該處拍出去的畫面，如此，死角處只要能夠有顯示介面便能直接顯示看穿出去的畫面(Fig.4)，便可無接縫地直接從死角點上看到駕駛員從該角度應該看到的外面的畫面，整台車可說是變成透明的。而由於此一技術為Light Field 3D取樣，所以不會有一般數位閉路電視系統的2D失真造成危險，駕駛者可以看到外面，不再被汽車的A、B柱擋到視線，而車體結構可以做得更穩固增加被動安全，亦不會擋到駕駛視線，這樣技術的衍生，則是車用全方位雷達。由於有外界的3D取樣及重建，所以VWE對於外界的立體障礙資訊亦相當清楚，這就構成了我們的系統第二個功能，將所有車用電子安全提醒系統合而為一的「全方位汽車雷達系統」(Fig.5)，將外面的3D模型直接以俯瞰的角度去看車身周圍狀態，對駕駛來說是最直覺安全的。

成員: 李宗鴻、郭柏志、林建志
學校系所: 成功大學資訊工程系 / 成功大學資訊工程所
指導老師: 楊中平
作品名稱: V360視覺輔助系統

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行車時，駕駛者最想知道的是目前自己周圍的環境，以維護自身和車身的安全。市面上許多雷達感測、影像感測等，存在許多死角和問題。若能掌控自己周圍的障礙物，並藉由俯視圖得知相對位置那有多好，這正是我們真正所想表達的精神—View360視覺輔助系統。

【作品功能】
一、全能保全系統：
買車後最怕車被偷，許多車主裝了各式的防盜裝置，但終究防不勝防。若能像住家周圍裝設攝影機，用以捕捉車體附近的畫面，車主便能時時知道車的現況，若不幸遭竊，也能從被偷前的影像來找兇手，用此讓竊賊只能對您的愛車望之卻步。

二、行車輔助系統：

低速行進周圍掌控
台灣各地充滿老街老巷，如果能確實掌握車子周邊的平面影像，就不必受限在人的視角障礙，也不必只是聽著逼逼叫的雷達猜測附近到底有甚麼，用真實的影像讓愛車輕鬆穿梭大街小巷。
車道偏離警示
在安全的考量上，偏離車道被視為極危險的駕駛情況，原因諸如酒醉駕車、打瞌睡…，如果能預測到偏離車道，及時提醒駕駛者，相信能避免許多傷害。

三、停車輔助系統：

停車前：
一般駕駛者需要注意左右方的照後鏡，不時還要探頭出去看是否有障礙物。此時系統若能提供車子周圍360°所有的資訊，則駕駛者只需專注地看著眼前的螢幕，藉由俯視圖得知車子和周圍障礙物的相對位置，系統也會對可能造成阻礙的大中型障礙物進行標示和警告，讓停車更安全。
停車後：
下車開門時，必須注意後方是否有汽機車經過，以免造成車禍，但有時候還是會忘記。此時系統若能在乘客開門的當時，提醒乘客有車快速接近並且可能發生危險，因此可以減少這類的車禍發生。

四、行車紀錄系統：

在眾多種駕駛輔助系統的輔助之下，難免還是會發生車禍，此時駕駛者須回想車禍發生當時的狀況和下車標記車子所在位置，再交由警方和保險公司處理事後賠償問題。若系統能提供車禍發生前後的影像，藉由俯視圖清楚紀錄車禍發生時車子的所在，再根據IEEE 1616所訂定的標準紀錄資訊，如此便可釐清車禍發生的原因，減少事後的糾紛。

成員: 許弘霖、陳駿逸
學校系所: 成功大學建研所
指導老師: 鄭泰昇
作品名稱: car to car communication

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網際網路與多媒體應用服務的蓬勃發展，也演進伸入車用系統，當此附屬性車上使用之電子系統（指非輔助駕駛行為相關的功能，包含車子內建的電子系統如收音機，與常會在車上使用的電子系統如手機），擴充如此多樣的新服務且使用越來越頻繁，如在開車時使用衛星導航、聽音樂、接手機、甚至是新的一些以位置為基礎的服務（location based service），使得開車行為會因為使用這些服務而被干擾；且如此眾多的新服務，各有各自的介面，會佔據人不同的注意力資源（mental resource），使得駕駛這種需要高度注意力且具危險性的行為中，勢必需要一個嶄新人機互動與統一的介面來整合各種服務。

目前附屬性車上使用電子系統有兩個大問題：一、以視覺為主的操控，但駕駛的行為中視覺是必須一直專注於駕駛上，再使用視覺為主的介面會擾亂駕駛行為；二、複雜的使用介面、使用環境，尤其是即將或已出現的網路服務，在駕駛當中如何使用如此眾多的服務，如何讓人更直覺的取得所需要的服務是個重要的議題。
　　
此提案提供一個以手勢與語音為主，圖形介面為輔的多媒體統一介面，主要輸入介面以手勢輸入，使用人自然的肢體語言為隱喻（metaphor），以聲音為主要輸出介面，並以圖形介面為輔助。此介面可以有效的讓駕駛者在付出最少的視覺注意力下，有效的操控各種服務。
　　
本研究企圖創造一種工作為導向（task-oriented）的人機介面，即以駕駛為主體而衍生的介面，達到三個目的：注意力資源管理（mental resource management）、直覺式符號對應（intuition metaphor mapping）、智慧型衝突管理（intelligent conflict management）：
一、注意力資源管理：透過統一的介面，有效的管理駕駛者的注意力資源，以確保駕駛者能集中注意力於駕駛安全，同時在最少干擾駕駛的狀況下使用其他服務。
二、直覺式符號對應：大部分的人機介面，皆需要學習瞭解其介面意義，進而才能使用，在複雜系統時更是惱人，本系統以人的肢體語言之符號為基礎，讓人可以很直覺的操控各服務。
三、智慧型衝突管理：當各服務各自獨立時，使用者需要管理彼此的衝突，如接手機時需要把音樂關小聲，使用GPS導航時需要把音樂關小聲才能聽見語音指示，本系統具有智慧型的調控功能來協調彼此的衝突。

本系統主要分三個部分
輸入輸出介面：包含主要之手套手勢輸入介面與語音輸出介面，輔助之GUI圖形輸入與輸出介面
主系統：
衝突管理模組（Conflict Management module）
手勢學習、辨識模組（Gesture Learning module）
符號對應系統模組（Metaphor mapping module）
駕駛者注意力資源監控模組（Driver Mental resource surveillance）
服務中界層：各服務與系統功能（function）的對應關係