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無人自動駕駛不是夢 V2V技術拉高可行度

Google無人車於實際道路測試。Google

談到汽車領域的先進技術,自動駕駛汽車無疑是焦點所在。自動駕駛是指由電腦取代人來操控汽車,這樣的技術需要依靠人工智慧、運算視覺、雷達、感測裝置和GP的協同合作。此一概念受到注意,始自Google於2010年宣布進行自動駕駛汽車的開發,透過持續的技術研發與改善,Google已宣稱將在2020年讓自動駕駛變得普及。

Google在發展自動駕駛汽車已是眾所周知,值得注意的,Google X實驗室政策部門負責人Sarah Hunter,近日在對加州公用事業委員會報告時指出,Google正在生產數百輛去年曾展示的低速兩座自動駕駛電動汽車,並透露未來可能投入大規模生產。

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u-blox積極佈局V2V及V2X領域。u-blox

多方啟動無人車計畫  軟硬體加速發展

除Google外,近來Apple對自動駕駛的態度及佈局也頗受矚目。該公司總裁Tim Cook於日前曾表示,目前Apple公司在汽車市場的布局重點仍是Car Play,然而未來的確會推出其他產品,一般多認為這是指該公司的自動駕駛車計劃「Project Titan」已有進展。此外,Uber也將贊助卡麥隆美大學創立Uber先進科技中心(Uber Advanced Technologies Center),投入無人車計畫。

事實上,在智慧汽車的各種功能越來越落實後,各大車廠也開始投入無人駕駛自動車、汽車對汽車(V2V)、汽車對基礎設施(V2I)的開發,並持續進行實地驗證。而智慧汽車及無人駕駛車的發展,也推動更多科技業者投入相關領域的發展。例如,英特爾 (Intel)已發表一系列名為Intel In-Vehicle Solutions的硬體與軟體,以加速自動駕駛汽車的進展。

Intel In-Vehicle Solutions涵蓋一系列硬體與軟體產品,包含各類型的運算模組、整合式作業系統與中介軟體堆疊及開發套件,產品訴求就是要讓汽車製造商與其供應商能更快、更容易推出符合消費者要求的產品,同時降低這類產品的研發成本。

此外,許多大廠也紛紛從各個角度搶進自動駕駛的領域,包括車用零組件大廠博世(Bosch)、電綜(Denso)及半導體廠商德州儀器(TI)、英飛凌(Infineon)等,皆開始透過感測器及駕駛輔助系統等方向切入自動駕駛。在各家公司的努力下,自動駕駛似已是必然趨勢,然而在此願景到來之前,必需先徹底落實先進駕駛輔助系統(ADAS)。

先進駕駛輔助系統  自動駕駛的前哨技術

整體而言,自動駕駛的實現必須仰賴高度安全的先進駕駛輔助系統,以及汽車對汽車(V2V)的車聯網,讓車輛能進入深度學習模式,如此一來,真正的自動駕駛才能夠正式上路。

基於ADAS概念,在日前舉行的Intel亞洲區創新高峰會上,就出現了一項由台大創新研究中心推出,名為「協同駕駛輔助系統」的創新科技。此技術結合車內外多項感測器、攝影機,甚至是跟其他車輛連結的車聯網技術,模擬出未來可能出現在汽車擋風玻璃上的資訊顯示型態。

在此系統中,影像的來源除了現在常見的車後、車側攝影機顯示器外,特別加入具有鳥瞰視角的「長頸鹿模式」,可從高角度觀看前車的距離狀態,然而這其實並非由實際的攝影機拍攝,而是透過車聯網與前車進行溝通所顯示出的模擬視線,駕駛者可透過這個模式,看到更寬廣的行車動態。再者,如果駕駛者想要超車,還能轉為前車透明模式,直接看到超越前車的車況。

不過,在這樣的系統中,仍是由駕駛者進行決策。針對自動駕駛的進階V2V車聯網模式,則訴求車輛之間能即時、自動傳遞訊息。也就是透過車輛與車輛之間所進行的機器對機器(M2M)溝通,車輛能在駕駛者意識或面臨有狀況前,先一步處理緊急狀況,例如,當前方車輛緊急煞車時,後方車輛可在極短時間內接收到訊息,並立即停下來。

越來越多的V2V車聯網技術,需要更多通訊模組支撐,預期相關市場商機將相當龐大,多家國際車廠和模組大廠皆已投入,瑞士商u-blox就是其中一員。該公司於去年底收購PRETTL集團旗下lesswire AG公司的車用藍牙和Wi-Fi模組產品以及技術團隊,就是針對V2V市場的一次佈局。

另外,u-blox也與Cohda合作,進一步部署V2X市場。透過此次合作,u-blox推出一款車用等級的小型收發器模組THEO-P1,此模組基於雙向、短距離的5.9GHz無線電技術,可在時速250公里的車輛運作,並具備1公里感應範圍,目前已廣泛用於車內設備(On Board Units;OBU)和道路基礎設施(Road Side Units;RSU)。

此外,從整體系統出發,為打造自動駕駛的安全環境,恩智浦與西門子共同合作,從一年前開始投入「智慧港口德國漢堡——汽車和智慧紅綠燈相互通訊」的試驗性計畫,且相關成果即將邁向商業化。據了解,此項計畫是在紅綠燈裝置路側單元(RSU),這裡的路側單元是指802.11p WLAN-based無線模組,透過這個模組,可將速限、結冰道路警示、交通阻塞或其他危險情況傳輸給車輛與交通控制中心,藉由汽車與基礎設施間的通訊,能減少交通阻塞、車禍與汽車污染。

駭客入侵  自動駕駛的隱憂所在

自動駕駛似乎不再遙不可及,然而,由於這些自動駕駛的高度數位化、電子化、網路化,大部分人對於無人駕駛的最大疑慮,應該就是「系統被駭客入侵的危險性」。針對此,恩智浦強調該公司的V2V與V2I產品皆已嵌入相關安全元件,能確保個人資料的安全性,避免駭客入侵或汽車與基礎設施系統遭到竄改。

此外,車車相聯所可能引發的隱私疑慮,也是自動駕駛來臨前需解決的問題之一。為降低交通事故發生的機率,美國的國家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration;NHTSA)相當積極地與業者討論研擬車與車通訊。NHTSA並打算在近期草擬車聯網規範,並且希望在2020年時,配備車對車通訊設施的車子能正式上路。然而,資安及隱私仍待解決。

據了解,目前車廠主要是採用類似購物網站的加密方式來處理傳輸的資料,避免在車聯網的情境中,車子位置及相關資料會有所暴露。

隨著技術的進步及環境設施的成熟,自動駕駛車的發展又更往前一步,獲得更多官方支持。英國交通部於2015年2月初表示,經審視相關交通法規後,發現無人自動駕駛車輛上路並不違反現有法令,因此,英國交通部正研擬相關規定,並預計於明年(2016)第一季發佈規定,自2016年夏季起,無人自動駕駛車將可在英國公用道路上實地測試。一般認為英國政府希望能藉無人車技術維持英國汽車業的競爭力。

透過車聯網連結駕駛環境,甚至是聯結車輛與車輛,自動駕駛系統可反覆驗證周遭物體的位置、方向與速度等是否與感測器所接受的資訊一致,車輛間也能經由車聯網瞭解彼此動態以避免碰撞發生,透過這些確認,自動駕駛的可靠度將可大幅提高,整體而言,只要能破除大眾對於自動駕駛的安全疑慮,自動駕駛無人車的商業化將指日可代。

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