編輯部

撰文

17,188

2014

1月

31

對於5年級6年級甚至是4年級與7年級的消費者而言,自動駕駛車(autonomous car),一定都是大家從小所熟悉嚮往的科技。在臺灣以至於全球都有支持影迷的《Knight Rider霹靂遊俠》影集,其中那輛可以自行駕駛,讓車主輕鬆閱報的霹靂車,更是眾多車迷心中的夢想車種,無不希望能親自擁有。而在2013年,眾多汽車公司不約而同地展示自動駕駛的科技,讓霹靂車似乎已經不再是遙不可及的夢想。日本汽車公司更預言在2015年就可以推出實用的產品。

不讓Google等科技公司專美於前,各大汽車公司紛紛展出自動科技。

Autonomous car,自動駕駛,或有人稱之為driveless car無人駕駛車,一向是熱門的研究議題,自有汽車工業以來,便一直是各國汽車產業菁英所極力挑戰的動點項目之一。而對於危險工作環境,以至於軍事上應用的無窮潛力,亦吸引各國政府的投入。然而由於電腦運算能力與控制系統設計的問題,目前自動駕駛的車輛,均侷限於封閉的場所或是特定目的使用,尚未能在公眾道路,自動行駛於現有的交通車流之中,達成大眾普及的水準。

從技術層面來看,自動駕駛是偵測、識別、控制等技術的綜合體。一如眾多科技的發明是為了模擬人類的各種不同技能,自動駕駛亦是為了取代人類進行駕駛所需要的一切工作,因此包含事前的路線規劃,車輛的起步、加速、巡航、減速、煞停,按照計劃進行的行駛與轉彎,車道的判讀與維持,車流、行人、障礙物的辨識與因應,交通號誌的判讀與因應,而且不論在白天、夜間、狂風、暴雨之下,都必須能完美的執行。這對人類的工程能力而言,是全面性的考驗。

隨著半導體技術的日新月異,電腦運算技術的日漸成熟,各類資料的數位化工程逐一完成,讓自動駕駛技術的發展,在進入21世紀後有了快速的突破。衛星導航系統、近距離遠距離雷達、視覺辨識系統、夜視系統、碰撞預防系統、自動車距定位系統、行人偵測系統、自動剎車系統以至於自動停車系統,這些仰賴大量感知器與資料運算而來的功能,一一齊備,逐漸拼湊出自動駕駛的全貌。

廣  告

美國國防部廣發英雄帖

在2004年,美國國防部轄下的DARPA先進防衛研究計劃署舉辦名為DARPA Grand Challenge的比賽,廣發英雄帖,以頭獎100萬美元的重金,邀請全球各界的好手,進行自動駕駛車輛的競賽,目標是車輛沒有人為控制的狀況下,可以自動行駛240公里。超過100組參加的隊伍中,成績最好的Carnegie Mellon大學隊伍所改裝的Hummer,僅行駛不到12公里,便因轉彎卡在岩石上而無法繼續。

未竟全功的比賽,讓DARPA在2005年舉行了第2屆的Grand Challenge,並將頭獎獎金提升至200萬美元。而這次,由加州Stanford大學與Volkswagen ERL電子研究實驗室合作的隊伍,以改裝的Volkswagen Touareg,通過4次初賽,並在10月9日當天,成功穿越3個狹窄的隧道、超過100個急彎以及彎蜒大起伏的非鋪面山路,自動行駛了212公里,以6小時54分的成績,成功拿下了200萬美元的頭獎,並為自動駕駛翻開了新頁。

Mercedes-Benz以自動駕駛向Bertha Benz致敬,Toyota亦在東京市區展出自動駕駛科技。

而DARPA在2007年進一步舉辦第3屆Grand Challenge,亦被稱為Urban Challenge,因為這次96公里的競賽之中,自動駕駛車輛不但必須自動完成賽程,還必須依循交通規則與燈號,並能依封閉場地的模擬車流與路況、阻礙等狀況,自行調整閃避或停車再開等,考驗其在現實環境中使用的狀況。而這次200萬美元的頭獎,則是由Carnegie Mellon大學
GM合作的Tartan Racing拿下。

Google延攬DARPA冠軍加盟,汽車大廠捍衛主導權

從DARPA歷次的比賽之中,我們可以清楚看到自動駕駛技術的演進。在最基本的導航功能之上,自動駕駛車輛還必須能具有路況判讀、車流判讀、轉彎控制、加油控制、煞車控制等能力,從單一幹道的行駛,到彎曲山道的行駛,再到更複雜車流環境下的行駛,一次次競賽的成就,也代表著自動駕駛技術的不斷成熟。

2005年在DARPA Grand Challenge勝出的計畫主持人Sebastian Thrun被Google延攬進行無人駕駛車開發。(圖下為Google董事長及創辦人)

自動駕駛技術的成熟,亦吸引了在資料運算上具強大實力的Google,與在2005年大賽贏得首獎、2007年取得亞軍的Stanford大學合作,在2010年打造出Google的自動駕駛車,已進行了超過50萬公里的實路測試,更信心滿滿的喊出5年內可以讓自動駕駛車輛上路。同樣是以網路科技起家的Elon Musk亦對自動駕駛興趣滿滿,喊出將在3年內由旗下Tesla推出自動駕駛車輛。國際級汽車大廠自然亦不會讓矽谷的業外人士取得主導權,包含Mercedes-Benz、Nissan、Toyota,均在2013年展出自動駕駛的實車,並不約而同將市售量產的時間設定在2020年。

雖然自動駕駛的科技看似已達成熟的階段,但是現階段的障礙,將是在成本、耐用性、安全性以及法規的層面。以Google的自動駕駛車輛而言,每輛車的改裝費用高達7萬美元,超過200萬元新臺幣,對於普及化自然是極大的障礙。而將眾多造型獨特的原型儀器,整合在消費者習慣、喜歡的造型之中,又要能通過汽車高溫及多變惡劣使用環境的考驗,亦是技術人員必須面對的課題。

而技術問題都解決後,法令的問題亦不容忽視。現階段自動駕駛的安全性與意外發生的責任問題未達成共識,因此歐盟禁止在時速10公里以上的自動駕駛。然而,隨時技術的成熟,美國在2012年開始對自動駕駛車輛解禁,目前內華達州、加州以及佛羅里達州已部份開放自動駕駛車輛領牌,以進行前期試驗。雖然目前仍需要有合格人格坐於駕駛座以便因應緊急狀況,但是自動駕駛時代,已掀開了第1頁的序章。