【探索 27-5】從杜拜自駕運輸世界挑戰賽看國際智慧車輛發展趨勢及台灣的機會

自駕車遠比你想像的更加聰明,而非一台電腦掛上四顆輪子那麼容易。

講者|臺灣大學機械工程學系 李綱 副教授
整理撰稿|林泳亨

 

在二次大戰後,各國開始逐鹿自駕車的技術;到了2022的今天,自駕技術的發展早已不侷限於私人車輛的使用,而是可以拓展到公共運輸、共享車輛或是倉儲運輸等各式運輸系統。而他們的統稱為 Self-driving transport system:自駕運輸系統。

自駕運輸系統存在的必要性有幾點,其一是車輛工業的快速發展下,幾乎家家戶戶都配有一台代步車,車輛需求也隨著水漲船高;然而,道路面積卻跟不上人口以及車輛的成長,產生交通壅塞的問題,因此,如果可以透過整合車輛以及道路形成完善的自動運輸系統,便可將此煩惱拋諸腦後。

而另一問題則是,只要是人為操作的事物勢必需要承擔人類生命財產安全的風險,而利用自動運輸系統除了可以根本上減少人為疏失所帶來的問題外,也可以在運輸大型貨物等非載人載具中減少人力成本。自駕運輸系統的發展已經是時代的趨勢,因此了解其意義以及對未來社會的影響可謂是進入未來世界的入場券。

 

● 在接觸自駕車前,需要知道的幾件事

在自駕運輸中,自主 (Autonomous) 和自動化 (Automated) 兩者有著些微的差異性存在。「自主」的車輛在定義上是完全不需要駕駛員進行干預的,可以應對各式各樣的情況甚至是當車輛自身出現故障也可以自行識別做出相應的措施。而「自動化」車輛則是需要駕駛或是工程師在一旁進行監控,一旦出現問題可以立即解除自動駕駛、接手車輛的控制權。現今上市的車輛大多停留在半自動化的層面,距離自主性車輛仍有一段距離需要實現。

        在標準化機構 SAE (Society of Automotive Engineers) 中,有將自動化車輛進行分級,分別是 0至5級:

第 0 級:當車輛運行出現問題時,車輛系統可以駕駛提出警告但並不會有進一步的干預行為。

第 1 級:駕駛與自動系統共享車輛控制權,在特定情況下系統會對駕駛的操作進行干預,但駕駛需要時刻將注意力放在車輛控制上。例如自動跟車的 ACC (Adaptive Cruise Control) 系統,或是停車輔助系統,都歸類在此範圍內。

第 2 級:自動化系統全然地接手車輛的控制,此時駕駛員仍然需要將注意力放置於路況上,以便隨時接手車輛的控制權。

第 3 級:此時駕駛已經可以將注意力從駕駛上移至其餘事物上,例如滑手機或看電影等,但當系統要求駕駛做出相對應反應時,駕駛需要可以立即做出對應舉措。

第 4 級:駕駛已經可以在規劃相對安全區域內無需看管駕駛情況,除了可以做其他事情外,睡覺也是被允許的;但是離開安全區後,駕駛就需要回歸對駕駛情況的監控,一但駕駛無法即時回應,車輛需要自行進入減速或是中止狀態。

第 5 級:此時駕駛座上已經不會配備方向盤了,車輛可以在沒有人類干預、各種環境下順利達成駕駛任務。

現今有需多車輛製造商宣稱已研發出第3級甚至是第4級的車輛或是自動駕駛系統,然而實際上是否能達到相對應的安全性尚未有政府單位做出判斷,因此消費者們在面對各式車輛仍需要維持高度謹慎。

 

● 國際上智慧車輛發展趨勢為何,臺灣的立足點又在哪裡?

在理解了自動化運輸的基本概念後,接下來便是產業面的問題了。在官方政府中,中東的杜拜,積極發展著自動化運輸的系統開發,透過舉辦各式的競賽企圖看到來自世界各國對於自駕車不同的理解。而在私人車廠公司也是積極發展著自駕車的技術。

自駕車需要高度的技術整合才得以實現,包含硬體、軟體以及可以相兩者結合至完美的整合系統的工程技術。由於自駕車需要負擔的是人類的生命,因此其容錯率是小之又小,對於硬體的可靠度以及耐用度,也不是目前市面上的電子零件可以相比擬的。在自駕運輸系統的洪流當中,臺灣有哪些可以發展讓世界可以看到我們的方式呢?

臺灣身為晶片生產大國,在半導體製程方面有著高度的工業技術,自駕車需要大量的晶片去做輔助運算,臺灣勢必可以佔據此商機的一隅。另一方面,由於臺灣地狹人稠地形豐富的特色,是作為自駕車測試運行的良好試驗場所,因此除了代工晶片以外,代工自駕車的運行測試也是臺灣的一大可能性之一。

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