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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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自動駕駛及聯網汽車打造未來運輸藍圖

口述/彭暉 整理/陳玉鳳

自Google的無人駕駛汽車計畫曝光後,自動駕駛汽車的研發風潮便開始吸引全球目光。為了探討車輛產業的進一步自動化及機器人化,工研院特別邀請工研院前瞻指導委員會委員彭暉教授,他同時也是美國密西根大學機械系教授及該校Mobility Transformation Center主任,發表一場主題為「自動及聯網汽車的最新發展」的演講,內容大致分為智慧運輸及主動安全系統、歐盟近期相關活動、密西根Mobility Transformation Center計畫介紹,以及此領域的未來發展和面臨的挑戰。以下便是此場演講的摘要整理。

大約自1995年開始,主動安全及智能汽車的概念便開始浮現,發展至今輪廓愈顯清晰,可以歸納出一些主要的元素,例如胎壓偵測警示、道路偏移警示及控制、盲點警示及自動剎車等,這其中雖然有許多技術仍未被普及採用,但發展方向已大致底定。

然而,這樣還不夠,我們希望汽車駕駛能進一步自動化。因為根據研究指出,至少有75%的行車意外都是肇因於人類所犯的錯誤,這其中包括錯誤操作、過晚辨識出風險及判斷錯誤等。因此,提高自動化駕駛程度、減少駕駛者的參與程度,便成為增進行車安全性的關鍵方法。目前包括Honda、VOLVO、Audi、GM、Nissan、Toyota等全球各大知名車商皆已投入汽車自動駕駛的研發。

德國實行V2V / V2I計畫 Euro NCAP採納自動緊急煞車

談到自動駕駛汽車的開發,汽車聯網絕對是其中的關鍵所在,透過網路及車載系統接收行車資訊,甚至是其他車輛的動態,才能真正提高自動駕駛的安全性。針對相關技術,全球各地有許多相關測試計畫正在進行中。

例如德國的(simTD)計畫,便是利用通訊技術讓120輛試驗車輛進行互聯(V2V)及聯網(V2I),藉以測試是否能藉由交通工具與交通基礎設施之間的互動網絡,來提供更安全、更舒適和高效率的行車。也就是說,藉由V2V及V2I,駕駛人可提早預知緊急或危險交通狀況,避免行車障礙。此外,行駛車輛在駕駛者匿名的情況下,能將行車動態數據傳輸至中央交通管控中心,如此有助於描摹出更全面性的交通實況。類似的計畫還包括歐洲其他地區的DRIVE C2X及FOTsis計畫等。

值得注意的是,Euro NCAP(歐洲新車安全協會)已公布首波AEB (Autonomous Emergency Braking)自動緊急煞車系統測試結果。Euro NCAP將AEB自動緊急煞車系統的測驗分為2種不同的駕駛情況,分別為速度範圍在時速50公里以下、模擬市區緊急煞車的「AEB City」;以及時速在80公里以下、模擬市郊通勤的「InterUrban AEB」,測試是根據煞車效果,對2個項目給予0至3分的成績。

再者,自2014年1月份起,AEB自動緊急煞車即被納入Euro NCAP例行的新車撞擊測試中,此外,Euro NCAP也將隨同AEB系統,將車道偏移警示及車道維持輔助系統納入評量中。除歐洲外,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)亦將在1年內決定是否在新車評估計畫中納入動態煞車支援,以及是否規定輕型汽車需具有聯網能力。

密西根大學讓汽車「對話」 提升行車安全性

事實上,密西根大學已與美國運輸部合作一項計畫,主要是藉由車輛無線通訊裝置讓路上的車輛能彼此「對話」,讓彼此能透過網路技術互連,也就是說車上的無線裝置可互相傳遞訊號,事先通知駕駛人各種交通意外狀況,或是來車可能闖紅燈等潛在危險,甚至在對向無來車時,還能將交通號誌轉為綠燈。這是因為道路裝置同樣也裝有此一無線裝置,能與汽車互聯。

此項計畫涵蓋2,800輛車輛,包括卡車、轎車及巴士等,於密西根州安亞伯市(Ann Arbor)進行實際道路測試。這項計畫總計投入2,500萬美元的經費,獲得8家汽車製造商支持,實驗期間產生的龐大數據將傳回美國運輸部進行分析,希望藉由資料處理技術分析駕駛行為及意外發生情況,以提高道路安全及減少車禍發生,並推動相關無線通訊裝置能成為每輛車的標準配備。密西根大學並計畫於2021年向安亞伯市提交自動駕駛車隊建置計畫,屆時該城市將可能會成為第一個將自動駕駛車輛聯網的城市。

自動駕駛及聯網汽車的發展已是無庸置疑,但是在前進過程中仍有許多障礙有待克服,這些技術挑戰集中在感測、認知及控制領域。然而,無論科技發展如何進步,由於行車環境的變數太多,因此我們只能盡量降低駕駛者參與的程度,但想要實現完全無人的自動駕駛,這幾乎是不可能發生的,那終究只會是個美麗的烏托邦神話。

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