自動駕駛的演進

 
2018/12/07 陳柏全 | 臺北科技大學車輛工程系教授     23
 
活動(演講)時間: 2018/08/25
 

馬路如虎口,大大小小的交通意外常常佔據新聞版面,然而這些事故究竟是誰的錯?根據統計,有94%的交通意外和車輛駕駛者有關。

 

臺北科技大學車輛工程系教授陳柏全說,最主要的原因是駕駛人不專心,尤其現在人人離不開智慧型手機,查看訊息又想著如何回覆,大幅增加我們遇到突發狀況時的反應時間。另外一個原因是高齡駕駛,年紀大反應速度可能較慢,發生意外時身體耐受度也較低;台灣正邁入高齡社會,老人家也應有「行的自由」,這是非常值得關注的問題。

 

以往的解決辦法是希望提早警示駕駛來減少事故,但即使先警告,還是得靠駕駛做出反應,無法確保事故不會發生。

 

感知與控制

 

後來,研發人員採取主動式安全的概念,使用「先進駕駛輔助系統」(ADAS)來協助駕駛做反應,運作架構是先以感測器蒐集環境、駕駛與車輛的資料,經過訊號處理,再由決策控制提供各種輔助駕駛的建議。這套系統也因此成為發展自動駕駛車的基礎。

 

陳柏全指出,現在研發自駕車希望達到的目標是「在某些受限的場域,可不需要駕駛介入」。目前主要的兩家自駕車廠商是Waymo和通用汽車的Cruise,設計出的車款各有特色,但都與平常的汽車很不一樣,最特別的就是必須配備各種感測器。

 

感測器包括相機、雷達與光達。相機解析度高,可以辨識物體,但缺點是在夜間、強光下,或有障礙物、受遮蔽時無用武之地。雷達是應用無線電波遇到物體反射的原理,在各種天候下的穿透力佳,缺點是不容易區分物體。光達則利用雷射打到物體的反射,受環境影響較嚴重。

 

因此,研究人員採取融合式,也就是配備各種感測器,互相截長補短。未來也會採用高精度即時地圖,配合車輛的感知資訊,更能精確定位。

 

自駕車的控制則分為縱向和側向,縱向即為控制車速,並可應用在與前方慢車保持適當車距;除此之外自駕車也必須配備自動緊急煞車(AEB),這是安全評估的重點。側向控制則包括:車道跟隨控制,也就是透過感測器量測車道線,配合車輛的轉向及車速等資訊,便能預測行駛軌跡,進而使車輛保持在特定車道。另外還有自動緊急轉向,當車輛錯過最後的煞車時機,緊急時仍有機會利用轉向避開碰撞。

 

聯網車與共享移動

 

現在,自駕車更朝著「聯網車」的概念發展。藉由短距無線通訊(DSRC)與5G技術結合,車輛不只與行人、其他車輛及路邊設施連結,也可以聯網。最關鍵的應用就是可以廣播車輛安全相關資訊,進行車間通訊,通知周遭車輛及時應對。

 

除此之外,現在很熱門的「共享移動」也將是自駕車的應用重點。根據預估,全球車輛銷售將因共享移動而趨緩,透過應用程式APP便能使用叫車及租車服務,私有車將減少。

 

陳柏全認為,自駕車發展在各場域有不同需求,然而近期要達成全自動駕駛仍不容易,還有很多問題需要克服,若要上路也必須經過模擬。測試,未來希望在大眾對自動車的期望與實際應用間找到平衡點。【整理|科學人】

 

延伸閱讀

  • 自動駕駛沒那麼簡單,《科學人》雜誌2016年7月:http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=3099