許多科技公司、汽車大廠無不投入 無人駕駛 車輛的研發,像是 Google、Apple(蘋果)、Uber(優步)、Tesla(特斯拉)、BMW 等等,族繁不及備載。而當中尤以 Tesla 已經正式量產「自動駕駛(Autopilot)」車輛為最,儘管還無法達成無人駕駛,但 Tesla 的自動駕駛系統已經能夠預測路上交通狀況,提升駕駛人的安全性。
Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) 系統及其子系統是現今許多發展無人車技術的廠商極力研發的系統,它能蒐集車內外的環境資料,並加以評估,做出適當的決策。
剖析自動駕駛運作原理
要真的達到無人駕駛的境界還需要一段時間,而自動駕駛算是達到無人駕駛的必經之路。
美國汽車工程師協會(SAE)將自動駕駛分為五大層級:
第零層級
車輛無自動化功能,但系統能針對駕駛提出警告與保護措施
第一層級
主要由人類駕駛控制車輛,但系統能針對方向盤轉動或是加減速的一項操作進行支援
第二層級
主要由人類駕駛控制車輛,但系統能針對方向盤轉動或是加減速的多項操作進行支援
第三層級
車輛能自動行駛,必要時由駕駛人操控
第四層級
由自動駕駛系統操控車輛,人類駕駛不一定需要對系統做出回應,僅限於特定環境行駛
第五層級
自動駕駛能在任何情況下操控車輛,人類在必要時也可接管車輛
除了 SAE 有針對自動駕駛條列出五大層級外,美國交通部直轄的美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)也有推出四大層級的規範,但後來專家普遍認為應該要給予自動駕駛更廣泛的規範,因而逐漸採用 SAE 的版本。
三大技術取決無人車成功與否
車輛中心資料指出,無人車要能夠成功,必須搭配幾項不可或缺的技術,分別是感測技術、定位技術(優劣互補)、決策技術。感測技術意指車輛要能夠確實偵測行駛間的週遭狀況,像是有無行人通過、交通號誌的變換、車道狀況等等。而定位技術則是能確實把乘客載送到定點的重要技術,同時也能讓無人車自動停好車。最後決策技術綜合以上的技術,要能夠做出適當的判斷,比如偵測到有行人通過,無人車要能立即停車或是車輛偏離車道時要能立刻導正。
ADAS 無人車發展重要條件
ADAS 系統及其子系統是現今許多發展無人車技術的廠商極力研發的系統,它能蒐集車內外的環境資料,並加以評估,做出適當的決策。而現在雖然我們還沒能夠享受到完全自動化的無人車,但相關的技術已經逐漸應用到一般車輛中,大幅提升駕駛人的行車安全。
蒐集車內外資料是第一步
無人車的 ADAS 系統藉由不同的感測器來蒐集車內外的資料,像是毫米波雷達、超聲波雷達、紅外線雷達、雷射雷達、CCD\CMOS 影像感測器及輪速感測器等,並將不斷變化的機械運動變成電子訊號(電壓、電阻及電流)。而這些電子訊號會連動到對應的因應措施上,像是夜視系統會使用紅外線感測器,讓無人車可以在夜間安全駕駛而不偏離軌道或是撞上障礙物;而停車輔助系統則會使用超聲波來判別停車位置的空間,避免撞上其他車輛或是護欄等等。
ADAS 系統如何提升車輛安全性?
自動駕駛汽車的最大目標就是讓車輛行駛更安全,而 ADAS 系統整合了諸多技術提升車輛的緊急應變能力,當中相當值得拿出來探討的就是 AEB 自動緊急剎車系統。簡單來說就是能夠透過 AEB 系統偵測前方障礙物,若駕駛人沒有立即踩下煞車,AEB 系統會自動煞住車輛,避免碰撞。除此之外,BAS 煞車輔助系統也是相當重要的一環,歐盟自2012年已強制小客車及小貨車必須配備 BAS。在台灣,交通部已參考歐規(UNECE)研擬相關規定,並預定2018年起強制國內車輛亦配備本套系統。
Tesla 可以自動駕駛帶你到目的地
自動駕駛汽車已經可以在市面上看到囉!除了前述提到已經有越來越多車子搭載 AEB 系統,或是輔助停車系統,知名車廠特斯拉也已經推出多款採 Autopilot 自動輔助駕駛技術的車輛。儘管現階段的自動駕駛汽車還無法做到完全自動化,但技術的成熟度也已經相當令人驚嘆。
8個環景攝影機讓車輛行駛無死角
Tesla 搭載 Autopilot 的車款配有8個環景攝影機,可以無死角360度查看車輛周遭的狀況,就算是在自動駕駛的狀態,也不用擔心車輛會偏離車道或是撞到任何障礙物。另外,相關車款還搭配12個超音波感測器,可以分辨周遭物體的堅硬程度,搭配前置雷達以及視覺處理系統,將周遭環境以3D 建模方式描繪出來,確保車子行進的安全性。
Tesla 能做到自動找車位、停車
找停車位這件事對許多人來說應該像夢魘一般,而且有些車位實在是非常難停,就算是老手也不見得能停得「漂亮」。特斯拉除了可以讓駕駛在出發前輸入目的地後,讓車子帶自己到目的地之外,到了目的地,駕駛只要下車,車子就會自動搜尋停車位,並幫駕駛停好車。而當駕駛要將車子取回時,只要用手機 App,就能「召喚」自己的愛車。這全仰賴特斯拉的 Autopilot 技術,能夠辨別車位,並確保能安穩的停妥於車位當中,也不用怕技術不好刮傷他人的車。
大國對無人駕駛的態度
Google 無人駕駛 汽車出了一場車禍,與一輛公交巴士進行了一次「親密接觸」,過後經交通部門判定,Google無人駕駛汽車將對這場事故承擔部分責任。從<目前的發展狀況來看,不論軟件多麼智能,硬件多麼強大,所有的無人駕駛汽車研發公司都面臨著一個問題——法律框架的監管。
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