LiDAR針對周圍牆壁的2D掃描。（圖片來源：T客邦／https://reurl.cc/9zd8a）

 

 

如同人類的眼睛一樣，是一種被動式光源感測器，主要的元件組成有：鏡頭、光圈、影像感測器，「鏡頭」主要為調整角度及焦距，具有高解析度，以利判斷交通號誌以及汽車是否有保持在車道上；「光圈」則可以控制光線進入的多寡使得影像不論白天或夜晚，皆能保持影像的清晰；「影像感測器」則是負責最後的感光成像。

雷達（Radar）：是一種主動式電磁波感測器，透過電磁波撞擊至物體後反射回感測器之電波飛行時間，我們可以計算出雷達與物體之相對距離，雷達的優點在於其穿透性及抗干擾力強，能夠在全天候使用，夜間駕駛也不需擔心無法偵測到周圍的車輛，缺點在於解析度較低，使得分辨物品能力不夠精確，故需要倚靠攝影系統（Camera）去輔助判讀周遭物品。

 

是一種主動式聲波感測器，透過聲波撞擊至物體後反射回感測器之聲波飛行時間，我們可以計算出與物體之相對距離，但是超聲波會因其音波擴散的物理特性，導致取樣範圍過大、解析度較低，因此，該感測裝置通常使用在停車輔助系統上。

 

綜整上述自駕車所裝載的感測裝置，我們舉個實際的例子即可更加瞭解各感測裝置的功能，例如：在一個狂風暴雨的夜晚中，你決定搭乘自駕車返家，行駛於返家的路途中，攝影系統（Camera）作為主要的觀測，幫助車子分辨周遭的環境，像是交通號誌、是否行駛於車道上，長距離雷達(Long-range Radar)則可以協助自駕車做定速巡航，中短距離雷達(Mid-range Radar)則負責盲點偵測，避免有車子過於靠近而電腦無法得知，光達（LiDAR）則負責在行車的路途中，偵測車與行人的距離以避免碰撞，同時也具備緊急煞車系統以避免碰撞發生，到了家，你也不需要為停車一事而煩惱，自駕車會透過超音波感測器（Ultrasound）去輔助自駕車停車，你可以直接進入家中休息。

 

當車子利用感測裝置來感測周遭環境、透過機器學習來大幅提升影像辨別的準確率，讓車子不會因為將出現於道路上的一個紙袋錯認成一顆石頭，而產生了錯誤的決策；此外，自駕車還能透過名為「車聯網V2X」的技術，讓車子能夠從公共設施取得資料，例如：目前的交通號誌是綠燈還是紅燈，車子之間都可以互相地提供資訊，使得自駕車能夠掌握與前、後車的車速及車距，大幅提升安全性。「車聯網V2X」技術全名為Vechiel-to-everything，它整合了「車對車」(V2V, Vehicle-to-Vehicle)、「車對路」(V2R, Vehicle-to-Roadside)、「車對基礎建設」(V2I, Vechicle-to-Infrastructure)與「車對人」(V2P, Vechicle-to-Pedestrain)等技術，讓車子能夠及時掌握到所有必要的資訊，如：號誌燈是否已轉為綠燈了、前方路況是否施工中以及與前後車是否有保持安全距離等…，使其能夠依據上述的資訊，進而做出正確的決策，從而確保道路交通以及人身的安全。

 

藉由上述的介紹，讀者們應該對於自駕車的構成有了基本的概念，它結合了各種類的感測裝置、機器學習以及車聯網V2X等高科技技術，這確實提升了乘客、行人以及道路交通的安全性。雖然自駕車能給予現今社會更快速、便捷且安全的交通環境，但是智慧運輸該如何推廣、專用道路該如何規劃、相關政策該如何擬定？方能讓足以使整個世界再進行一次大轉變的高科技技術－「智慧運輸」落實於你我生活中，這的確是個考題！

 

總編輯：國立中山大學資訊工程學系 黃英哲教授

（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫｣執行團隊撰稿）