手握方向盤,掌控速度與行駛路線,是開車的樂趣之一,但如果碰到街道上交通阻塞或長途旅程,開車就成了一件苦差事。當有一天具備人工智慧的車子能像影集《霹靂遊俠》(Knight Rider)的「霹靂車」一樣自己行駛,並提供駕駛者行車與生活資訊,將會帶來許多便利。

以往屬於科幻小說的情節如今已成真,由於人工智慧(AI)與感測技術的進步,目前自動駕駛車已能成功地行駛在高速公路與賽車場上,並陸續在「地理圍欄」(Geo-fencing)區域中進行測試。智慧車輛無疑是電子科技業界的熱門話題,自動駕駛車為其中的耀眼新星。

近幾年,自駕車急速發展,除了仰賴科技的高度進步,法令的推動也預期將推動自駕車快速商轉。去年德國議會審議通過了《自動駕駛汽車法》相關法案,美國亞利桑那州、加州、密西根州與俄亥俄州也陸續批准無人車在公路上進行測試,世界兩大汽車製造國的帶動,加上各大車廠也積極地進入這塊新興領域,自動駕駛車市場前景看好,朝向完全自動駕駛為大勢所趨。

EE Times/EDN Taiwan於4月上旬與年度台北國際車用電子展(AutoTronics Taipei 2018)同期舉行的TechTaipei車聯網技術圓桌論壇(IoV Technology Roundtable Forum)中,邀請自駕車產業鏈的各方專家分享產業與科技的最新進展,並特邀EE Times美國版首席國際特派員吉田順子(Junko Yoshida)來台主持論壇,針對最近自駕車產生的安全議題與未來趨勢發展,和與會來賓進行討論。

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EE Times美國版首席國際特派員吉田順子(Junko Yoshida)
(來源:EE Times Taiwan)

自駕車上路首重安全性

即使技術已逐步到位,車子也陸續進入量產階段,但推廣自駕車目前碰到最大的問題在於安全性與消費者的信心疑慮。今年三月在亞利桑那州發生Uber測試車撞死路人的意外,應該歸咎於硬體失靈,抑或是軟體演算法與規則(rule)制定不夠精準完備,目前正在等待調查結果出爐。

提升自駕車的安全性為目前最大挑戰之一。吉田順子提到,能夠提供自動駕駛功能與能夠確保自動駕駛時的安全性是截然不同的。汽車產業比起其他電子產業來說,更為重視可靠度。要確保安全性,需仰賴國際可靠度車規驗證(validation)標準與測試方法。

英飛凌(Infineon)汽車系統工程部總監陳添寶提到驗證(validation)的重要性,汽車產業本身有嚴格的驗證標準,以判定那些車子通過上路標準,像是汽車電子業界普遍遵循的 ISO26262車用安全性標準或是AEC Q100、AEC Q200車用零件可靠度驗證,在賣給消費者之前,不僅零件需要通過測試,供應鏈的其他業者也需要經過驗證標準。然而自駕車目前卻沒有相應的驗證標準來定義測試方法。

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英飛凌(Infineon)汽車系統工程部總監陳添寶
(來源:EE Times Taiwan)

NVIDIA亞太區技術行銷總監嚴永信認為沒有通過驗證的車子,無法宣稱其擁有自動駕駛功能。自駕車必須在不同地區、路況中不斷學習,並進行許多測試,才能確保其安全性。然而許多國家尚未開放自駕車測試,而且目前沒有一個公認的驗證指標去證明其安全性。

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NVIDIA亞太區技術行銷總監嚴永信
(來源:EE Times Taiwan)

智慧科技預防事故發生

自駕車的主要設計目的之一就是為了減少人為因素所造成的交通事故。透過精密的感測器、攝影機與人工智慧技術,加上聯網技術,自駕車能提早接收到周遭環境的相關資訊,讓行車更加安全。

英飛凌的陳添寶提到,由於之前發生車禍的經驗,讓他體悟到如果當時車上能有人工智慧系統與感測器,就能注意到山壁後方來車,避免事故的發生。

吉田順子表示,談到自駕車,業界討論的研發重點大多聚焦在雷達、光達、視覺感知等技術,而學界正在研究「預測性感知」(predictive perception)技術,擁有此技術的車子能否預測某目標物在5秒後的可能位置?如果自駕車不能預測某目標物在5秒後的可能位置,就不能決定下一步該煞車或轉向。

旺宏電子(Macronix)產品行銷處副處長周志鴻提到人工智慧(AI)技術在情境(scenario)預測方面有相當的幫助。舉例來說,當一顆球從巷子滾到駕駛者的面前,球本身是沒有生命的,但可根據這顆球預測後面會有一個小孩跑過來。這種情境分析可以做為學習範本,往後當車子到達某處時,會進行減速並注意周遭是否有人類形體的影像出現。這也代表你需要更多記憶體來儲存這些資訊,如果資料儲存雲端,處理速度會花費較多時間。

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旺宏電子(Macronix)產品行銷處副處長周志鴻
(來源:EE Times Taiwan)

英飛凌的陳添寶指出,可以針對行人的行為進行預測,例如碰到奔跑中的行人要如何應對,但倘若碰到突發狀況發生,像是單車騎士忽然跌倒,你必須能馬上做出適當的回應。

車對車通訊(V2V)對於自駕車來說是一個重要功能,車子間透過互相溝通,決定行車順序,再整合GPS功能辨識路上的基礎建設。但目前的狀況是新車與舊車的功能上有落差,車子間相互溝通有其難度,加上不是每台車都支援雲端,如何能同步溝通與傳遞資訊,將是一個重要課題。

行駛場域

目前自駕車的試車已能順暢安全地行駛在高速公路與賽車場上,然而目前最大挑戰之一就是在市區行駛,由於街道上的人口密集、道路網絡複雜、環境與情境分析難度高,比起在高速公路上行駛,難度相對較高。

除了車子本身的硬體辨識精準度要高,軟體技術包括演算法也必須不斷精進。NVIDIA的嚴永信指出,新加坡由於土地小,而且設有地理圍欄(geofence),車子能在限定的區域內行駛,因此可行度高。

業界的重心放在如何讓車子去適應環境,但是朝另一個方向思考,我們是否能提供自駕車一個智能的行駛環境,即使在不支援雲端連結的情況,仍可順暢行駛?對此旺宏電子的周志鴻提到,針對自駕車環境,許多國家試著在某些區域設立虛擬的地理邊界,透過V2I技術與智慧交通號誌、監控攝影機等設施,將接收到的訊息傳送到車內,以確保行車安全。

以技術層面來說,陳添寶認為要達到自動駕駛並非易事。即使有地理圍欄、良好的設施,還需要隨時更新高解析地圖。他認為投資這些建設的成本非常高,而且在郊外不一定會建置這些智能基礎設施,提供高解析地圖指引駕駛行駛路線,相對來說會是比較好的方式。

一般人開車時,習慣用手機的GPS導航,但是5公尺的誤差可能讓自駕車造成事故。高解析地圖讓汽車能自行定位與了解周遭的環境,例如附近有幾個車道等,已成為不少車廠的主要配備。嚴永信提到高解析度地圖對於自駕車來說,扮演越來越重要的角色,但當車子失去網路連結時,車內推論系統(in-vehicle inference)就相當關鍵,能決定接下來的行駛動作。

未來機會與挑戰

新科技的研發是為了改進人類生活,除了提升安全性,自駕車如何讓生活更便利?

旺宏電子的周志鴻提到自動駕駛將是未來趨勢,當你遇到塞車時,可以把握時間在車上辦公。嚴永信補充說明自駕車的好處除了在長程行駛過程中,能擁有更多時間,也帶來其他便利性,像是在都會區要找到停車往往是一件痛苦的事,而自駕車能自己尋找停車位,當需要車子的時候只要用手機一呼叫就會自動開過來,宛如科幻小說情節。

台灣IBM全球企業諮詢服務事業群 顧問協理 Jason Chen提到,當車子加入人工智慧科技後,自駕車可化身為小助理,建議你何時應該去加油站、去買咖啡、訂電影票等,提供良好的顧客體驗。除了消費者本身的便利性, 台灣Audi行銷處長陳百鈞提到由於電動車行駛中為零排放,因此能減少地球汙染,達到保護環境的目的。

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台灣IBM全球企業諮詢服務事業群顧問協理 Jason Chen
(來源:EE Times Taiwan)

當駕駛不用全神貫注地開車時,在車內將有許多事情可以做,這也代表了新的商機。在未來自駕車市場中,建立產業生態體系與異業結盟將會為業者帶來重要的差異化優勢。Jason Chen提到IBM去年與一些車廠合作營造一個產業生態體系,整合其他業者,在此平台上提供許多新的服務,例如整合飯店業與旅行社、加油站或是零售商。

當然,不是每個人都喜愛自駕車。中國天津鵬翎集團高級顧問張中亮認為開車本身有它的樂趣,若達到Level 5完全自動駕駛,便會失去開車的樂趣。他認為Level 2或Level 3的部分自動駕駛在目前來說已經足夠。

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台灣Audi行銷處長陳百鈞
(來源:EE Times Taiwan)

共享汽車蓬勃發展

自駕車究竟何時能達到普及,價格會是個重要因素,何時能達到價格甜蜜點,沒人說得準,吉田順子認為短期內自駕車的價格仍會居高不下,這也是為什麼不少人看好共享汽車的市場。消費者未來有可能傾向以共享汽車的模式來使用自駕車,而不會花大筆銀子購買。

台灣Audi的陳百鈞表示,不確定共享汽車的商業模式未來是否會影響汽車銷售量,但可以肯定的是我們售後服務的營收將會縮減,因為電動車不需要換機油,而且沒有事故發生,也就不太需要售後服務。我認為使用者經驗將是關鍵,誰能提供良好的使用者經驗與消費者可接受的價格,將會成為市場贏家。目前自駕車的價格仍非常昂貴,當有一天達到規模經濟時,我想價格將會開始下降。

IBM的Jason Chen提到共享自駕電動車的概念(SAEV)與社會連結(social connection)的新概念,試著想像每台車將成為一個如同臉書(Facebook)的社群媒體,將駕駛資訊上傳到雲端。他強調資料的所有權應該屬於駕駛者,除非得到允許,不然沒有人有權利能存取資料。未來當車子透過網路互相連結時,他認為資料安全將是下一個重要的議題。

從今年開始,將陸續看到具有自駕功能的計程車、公車或是自用車行駛在道路上,而要確保高度安全性,仍有一段好長的路要走,不僅仍有許多複雜的路況情境需要學習與克服,國際驗證標準的制定仍有待商榷。這些仍有賴各國政府快馬加鞭,擬定相關政策,推升自駕車市場的成長與行車安全。而自駕車所帶動的新科技與市場商機,預期將在未來幾年帶動電子產業革新與新型態的商業模式出現。

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中國天津鵬翎集團高級顧問張中亮
(來源:EE Times Taiwan)