你知道什麼是行車方向的自動控制嗎？
自動駕駛是未來式，更是現在進行式，隨著科技不斷的進步與人工智慧的發展，也讓這個目標不再遙不可及。為了確保行車安全，自駕車除了需搭載各種智慧感測裝置之外，還有一點很重要的，就是要如何能夠使自駕車平穩地保持在自己的車道中！
聽起來或許很抽象，這很像一般我們在開車時，會隨時注意路況，因為車輛容易受到障礙物或道路不平整等因素而造成偏移，也可能會因為遇到轉彎處，而需要改變行車方向，所以我們必須隨時手握方向盤讓車輛可以穩定地保持在車道線中，自駕車也是這個道理，需要有一個自動控制的系統，讓系統在偵測到車輛偏離預設的車道時，能夠快速且準確地將偏離修正回來。
如下圖所示，為模擬車輛自動控制行駛方向，並使其保持在藍色的模擬路線上，其中，紅色線為實際的行駛路線，車輛前方的黑色箭頭為目前行駛方向，紅色箭頭則是使用自動控制修正後的方向，為了確保車輛能夠平穩地保持在這條預定行駛的路線上，故需要有一個不斷調整方向盤角度的系統自動控制方法，而最常見的方法就是「PID控制」。
行車方向控制的好幫手－PID控制
PID控制是一種在工業控制上常用的方法，而PID這三個英文則是以它的三種修正方法來命名，這三種方法分別為：Proportional control（比例控制，簡稱為P）、Integral control（積分控制，簡稱為I）與Derivative control（微分控制，簡稱為D），控制的原理就是利用這三種不同的公式分別所計算出來的值，得到系統下次需修正的值，使其能夠達到或保持在設定值上，就好像是馬達的轉速控制，你可以使用PID控制，讓機械達到或保持在設定的轉速目標值上。
而在自駕車方向控制的應用上，就是不斷透過偵測當前車道與預設車道的差距，來計算出方向盤需修正的角度，比如說自駕車現在需要左轉了，它會自動改變方向盤的角度，使車輛能夠順利左轉以保持在車道線上，或是因為路面不平，造成車輛的向左偏移，它也會自動改變方向盤的角度，使得車輛能夠向右修正而回到原本的車道線上。所以為了使自駕車能夠成功上路，行車方向的自動控制是不可或缺的。
在讀過上述文章後，相信各位讀者對於為什麼需要行車方向的PID應該有了基礎的瞭解，接下來，我們將在下一篇文章「讓自駕車各行其道（二）」詳細地介紹有關於PID的三種修正方法以及實際應用狀況。
參考資料：
1.簡單看懂PID
http://mamason.pixnet.net/blog/post/29364211-%E7%B0%A1%E5%96%AE%E7%9C%8B%E6%87%82pid
2.Controlling Self Driving Cars
https://www.youtube.com/watch?v=4Y7zG48uHRo&list=PLgVoI6rhKUAmeOxIGZdzorcZ3gT3OIiPC
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）
圖片說明：此圖為模擬行車方向的自動控制，黃色線為預訂行駛路線，紅色箭頭為改變的行車方向，左上角的Angle為行駛角度的改變量，自駕車可透過自動控制系統，不斷的偵測車輛位置與調整角度改變量，使其能夠保持在預訂的行駛路線上。（網址：https://medium.com/@hsinchengchao/%E8%87%AA%E9%A7%95%E8%BB%8A%E4%B9%8B%E8%B7%AF7-mpc-control-4552b10aa877）圖片說明：自走車使用PID控制行駛方向，並使其保持在藍色的模擬路線上。（Controlling Self Driving Cars／網址：https://www.youtube.com/watch?v=4Y7zG48uHRo&list=PLgVoI6rhKUAmeOxIGZdzorcZ3gT3OIiPC）
