目标2020年推广普及─自动驾驶科技的发展

2020-07-26 07:00:06 来源:亮眼问题 作者:
目标2020年推广普及─自动驾驶科技的发展

对于5年级6年级甚至是4年级与7年级的消费者而言,自动驾驶车(autonomous car),一定都是大家从小所熟悉嚮往的科技。在台湾以至于全球都有支持影迷的《Knight Rider霹雳游侠》影集,其中那辆可以自行驾驶,让车主轻鬆阅报的霹雳车,更是众多车迷心中的梦想车种,无不希望能亲自拥有。而在2013年,众多汽车公司不约而同地展示自动驾驶的科技,让霹雳车似乎已经不再是遥不可及的梦想。日本汽车公司更预言在2015年就可以推出实用的产品。

Autonomous car,自动驾驶,或有人称之为driveless car无人驾驶车,一向是热门的研究议题,自有汽车工业以来,便一直是各国汽车产业菁英所极力挑战的动点项目之一。而对于危险工作环境,以至于军事上应用的无穷潜力,亦吸引各国政府的投入。然而由于电脑运算能力与控制系统设计的问题,目前自动驾驶的车辆,均侷限于封闭的场所或是特定目的使用,尚未能在公众道路,自动行驶于现有的交通车流之中,达成大众普及的水準。

从技术层面来看,自动驾驶是侦测、识别、控制等技术的综合体。一如众多科技的发明是为了模拟人类的各种不同技能,自动驾驶亦是为了取代人类进行驾驶所需要的一切工作,因此包含事前的路线规划,车辆的起步、加速、巡航、减速、煞停,按照计划进行的行驶与转弯,车道的判读与维持,车流、行人、障碍物的辨识与因应,交通号誌的判读与因应,而且不论在白天、夜间、狂风、暴雨之下,都必须能完美的执行。这对人类的工程能力而言,是全面性的考验。

随着半导体技术的日新月异,电脑运算技术的日渐成熟,各类资料的数位化工程逐一完成,让自动驾驶技术的发展,在进入21世纪后有了快速的突破。卫星导航系统、近距离远距离雷达、视觉辨识系统、夜视系统、碰撞预防系统、自动车距定位系统、行人侦测系统、自动剎车系统以至于自动停车系统,这些仰赖大量感知器与资料运算而来的功能,一一齐备,逐渐拼凑出自动驾驶的全貌。

广  告美国国防部广发英雄帖

在2004年,美国国防部辖下的DARPA先进防卫研究计划署举办名为DARPA Grand Challenge的比赛,广发英雄帖,以头奖100万美元的重金,邀请全球各界的好手,进行自动驾驶车辆的竞赛,目标是车辆没有人为控制的状况下,可以自动行驶240公里。超过100组参加的队伍中,成绩最好的Carnegie Mellon大学队伍所改装的Hummer,仅行驶不到12公里,便因转弯卡在岩石上而无法继续。

未竟全功的比赛,让DARPA在2005年举行了第2届的Grand Challenge,并将头奖奖金提升至200万美元。而这次,由加州Stanford大学与Volkswagen ERL电子研究实验室合作的队伍,以改装的Volkswagen Touareg,通过4次初赛,并在10月9日当天,成功穿越3个狭窄的隧道、超过100个急弯以及弯蜒大起伏的非铺面山路,自动行驶了212公里,以6小时54分的成绩,成功拿下了200万美元的头奖,并为自动驾驶翻开了新页。

而DARPA在2007年进一步举办第3届Grand Challenge,亦被称为Urban Challenge,因为这次96公里的竞赛之中,自动驾驶车辆不但必须自动完成赛程,还必须依循交通规则与灯号,并能依封闭场地的模拟车流与路况、阻碍等状况,自行调整闪避或停车再开等,考验其在现实环境中使用的状况。而这次200万美元的头奖,则是由Carnegie Mellon大学
GM合作的Tartan Racing拿下。

Google延揽DARPA冠军加盟,汽车大厂捍卫主导权

从DARPA历次的比赛之中,我们可以清楚看到自动驾驶技术的演进。在最基本的导航功能之上,自动驾驶车辆还必须能具有路况判读、车流判读、转弯控制、加油控制、煞车控制等能力,从单一干道的行驶,到弯曲山道的行驶,再到更複杂车流环境下的行驶,一次次竞赛的成就,也代表着自动驾驶技术的不断成熟。

自动驾驶技术的成熟,亦吸引了在资料运算上具强大实力的Google,与在2005年大赛赢得首奖、2007年取得亚军的Stanford大学合作,在2010年打造出Google的自动驾驶车,已进行了超过50万公里的实路测试,更信心满满的喊出5年内可以让自动驾驶车辆上路。同样是以网路科技起家的Elon Musk亦对自动驾驶兴趣满满,喊出将在3年内由旗下Tesla推出自动驾驶车辆。国际级汽车大厂自然亦不会让硅谷的业外人士取得主导权,包含Mercedes-Benz、Nissan、Toyota,均在2013年展出自动驾驶的实车,并不约而同将市售量产的时间设定在2020年。

虽然自动驾驶的科技看似已达成熟的阶段,但是现阶段的障碍,将是在成本、耐用性、安全性以及法规的层面。以Google的自动驾驶车辆而言,每辆车的改装费用高达7万美元,超过200万元新台币,对于普及化自然是极大的障碍。而将众多造型独特的原型仪器,整合在消费者习惯、喜欢的造型之中,又要能通过汽车高温及多变恶劣使用环境的考验,亦是技术人员必须面对的课题。

而技术问题都解决后,法令的问题亦不容忽视。现阶段自动驾驶的安全性与意外发生的责任问题未达成共识,因此欧盟禁止在时速10公里以上的自动驾驶。然而,随时技术的成熟,美国在2012年开始对自动驾驶车辆解禁,目前内华达州、加州以及佛罗里达州已部份开放自动驾驶车辆领牌,以进行前期试验。虽然目前仍需要有合格人格坐于驾驶座以便因应紧急状况,但是自动驾驶时代,已掀开了第1页的序章。

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