文 許鴻德

當汽車不需要駕駛人
人類研究「自動駕駛車輛（Driverless Car、或稱為Autopilot System）」的時間已超過30年以上，自動駕駛車輛被視為「室外輪式移動機器人」在交通領域的重要應用，近年由於電腦運算能力的快速增加以及Google等軟體，「自動駕駛車輛」有了突破性的進展，Google更準備透過開放平台讓這個夢想加速實現。我們將從安全性、可靠性、科技可行性與駕駛人的觀感來分析「自動駕駛車輛」的未來前景。你仍對《I, Robot》電影中Will Smith那部能夠自動駕駛、好讓主角把握時間休息的Audi跑車念念不忘嗎？「自動駕駛車輛」的概念令許多人著迷，但也令不少人煩惱。從技術角度來看，前述概念早已不是傳說，自從1977年日本筑波機械工程實驗室首次進行「無人駕駛車輛」研究計畫開始，汽車工程師已在此領域取得顯著突破，而各式電子零組件（包括電腦處理器及各類感測器的運算速度與成本）的突破是重要的背後推手。汽車產業研究人員相信到了2015年左右，數家汽車製造商或許能在市場上推出讓車輛在特定條件下無需駕駛人直接控制便可自動行駛的科技。

各式電子零組件（包括電腦處理器及各類感測器的運算速度與成本）的突破是自動駕駛技術進步的背後推手，近年來包括Google在內的軟體巨頭也踴躍參與。

汽車工程師不斷加強對安全操控車輛系統的研究，重點在於在如何將巡航控制、方向盤轉向、煞車以及用於避免碰撞的攝像頭與感測器等核心功能整合為一？能夠感知潛在道路危險、並能透過轉向、煞車及自動控制速度的車輛能顯著減輕塞車或長途駕駛給車主帶來的疲勞，還可避免由疲勞、粗心或駕駛人身體障礙所導致的車禍意外。但如果消費者不信任這種科技的可靠度、或者懷疑其真實目的是將駕駛人對車輛的控制權轉移到例如政府情報部門等機構，那麼前述樂觀的憧憬可能化為泡影。過去30年來，無人駕駛車輛的研究大致可分為三個階段：軍事用途階段、高速公路環境階段和城市環境階段。擁有最優秀電腦工程師的 Google X 實驗室推動的「自動駕駛車輛」計畫並已經取得美國專利核准。2010年由8部車組成的Google 車隊應用了複雜的感測器以及該公司的地圖資料來精確定位車輛、並設計行駛路線。Google已在真實道路上測試前述自動車輛並完成了14萬英哩道路測試，試驗過程中僅發生一起車禍、而且咎因於人為操作問題而非機器問題。

Google X實驗室大力支持

2012年4月Google X實驗室自動駕駛車輛系統研發團隊負責人Anthony Levandowski前往底特律與美國三大汽車製造商會談，他表示Google正在尋找能在未來10年內將Google創新技術商業化的合作夥伴。在準備好將自動駕駛系統推向市場銷售之前，Google還需要進行數百萬英哩的道路測試。與汽車保險公司討論如何解決由自動駕駛汽車引發的安全責任問題則是另外一個議題，不過Anthony Levandowski認為如果10年內自動駕駛車輛無法上路、其工程團隊將會感到慚愧。除了解決技術瓶頸之外，Google另一個挑戰是建立商業與獲利模式，選擇之一是與汽車製造商建立合作夥伴關係，之後以售後安裝的方式銷售該系統，或者為了吸引人們使用Google其他收費服務而將自動駕駛技術免費提供。另一方面，美國國家公路交通安全局（National Highway Traffic Safety Administration）的官員也對自動駕駛技術的發展很感興趣，汽車工業經過一百多年的發展，道路交通管理系統的進展卻十分有限。美國加州交通部的統計數字指出過去20年美國所有駕駛人因交通情況惡化而每年在通勤時所耽誤的時間增加了428%（由7億小時增加至37億小時），因此所消耗的燃油成本更是天文數字（由125億美元激增至631億美元）。美國國家公路交通安全局正計劃研究自動駕駛系統的安全性的潛在優點，美國內華達州甚至已通過法令允許自動駕駛車輛在州內道路行駛，加州政府也在考慮類似的條例。

你我生活周遭有許多自動駕駛技術的應用，從每天搭乘的捷運到火星上行駛的探測車輛都包括在內。

車廠投入資源研發相關技術

雖然相關科技正發展得如火如荼，但大眾對無人駕駛車輛似乎仍有很大的誤解，多數人認為「安全性」是前述技術的首要目標，但事實上這只是目標之一。自動駕駛技術的支持者認為，一旦技術日臻完美之後、電腦控制會比人為駕駛車輛更安全、更不易出錯，還能減少全世界每年與車禍相關的100多萬例死亡人數。過去30年來由於汽車製造商已經在車輛上裝備了包括安全氣囊、ESP車輛穩定控制系統、ABS電腦輔助煞車鎖死以及更多先進的車輛防撞設計，交通安全管理單位現在把焦點轉向駕駛習慣及其控制方式。

除了安全性之外，自動駕駛技術也有環保與經濟效益！GM集團研發部主管電子與控制整合實驗室的負責人Nady Boules說：「如果你在每天通勤上省下一小時，那你能多做不少其他事情。」目前地球上的汽車保有量超過8億部，這些車輛90%的時間都處於停止狀態、使用效率非常低。城市交通專家指出如果大量布署無人駕駛車輛，未來的城市路面交通系統可由無人駕駛電動計程車來取代，如此一來可顯著減少私人用車的數量，這也是 Google 決定投入研發資源進入此一領域的主要原因（該公司管理層認為自動駕駛車輛可作為鼓勵汽車共享的一種方式）。

汽車工程師不斷加強對安全操控車輛系統的研究，重點在於在如何將巡航控制、方向盤轉向、煞車以及用於避免碰撞的攝像頭與感測器等核心功能整合為一？

為了讓消費者逐漸認同讓電腦系統掌管車輛，不少車廠正有步驟地計劃向市場推廣與自動駕駛相關的技術。BMW工程團隊將「智慧交通功能」列為首位，落後德國同行的GM集團近兩年也急起直追、目標是在2015年開始測試民用型無人駕駛車輛。GM集團旗下的Cadillac品牌最近正在研發一項名為「超級巡航（Super Cruise）」的選配功能，該選配允許車輛在公路上自動駕駛、自動調整行車速度、保持車輛在某一線道內行駛並避開其他車輛。雖然目前該項科技仍在測試過程中，不過Cadillac車廠有信心在今年推出提供搭載「駕駛輔助（driver-assist）」功能的車型，該功能包括一旦前方車輛煞車就會自動減速至煞車的「全程適應性巡航控制（full range adaptive cruise control）」。

在汽車零組件大廠Continental北美汽車部門主管工程系統與科技的Christian Schumacher也證實該公司正在研發一項叫做「塞車輔助（Traffic Jam Assist）」的系統，該系統能整合車輛的巡航控制系統、車道線內行駛保持系統、轉向系統以及煞車，允許車輛在時速35英哩的情況下自動導航。不過根據Google X實驗室自動駕駛車輛系統研發團隊負責人Anthony Levandowski的說法，Google團隊的研發方向完全不同：「如果你今天有能力發明一部能避免擦撞的車輛，你必須設計得與眾不同，Google的主要目標是證明全自動系統的可靠性」。

打造出一部能自動駕駛的汽車並不意味所有的問題完全解決，更大的挑戰是讓消費者們信任這種新科技！任職於Ford車廠的工程師Jim McBride在密西根大學一項關於自動駕駛的研討會上以消費者的視角提問：「我們會讓電腦來控制我們的生活，尤其是我們的汽車嗎？」Jim McBride的研究顯示消費者其實已經開始接受一些允許電腦實際控制的駕駛協助系統，不過他也指出一位駕駛人平均要行駛7000萬英哩以後才會遭遇致命車禍，對於目前僅完成不到20萬英哩的自動駕駛系統來說，在可靠度測試上仍有漫長的路要走。

一位駕駛人平均要行駛7000萬英哩以後才會遭遇致命車禍，對於目前僅完成不到20萬英哩的自動駕駛系統來說，在可靠度測試上仍有漫長的路要走。

市場能否接受仍需要時間觀察

「許多消費者都在擔心與揣測有一天愛車將不聽使喚，與汽車駕駛人的行駛方向背道而馳。」在Gartner G2科技研究中心擔任汽車電子系統研究員Thilo Koslowski繼續說：「這種科幻小說上的情節短期內不會成真」。亞利桑那州立大學的法學教授Gary Marchant認為自動駕駛車輛的可靠度或將帶來法律問題，這可能是未來自動駕駛車輛普及化的「一塊巨大的絆腳石」。推出商用化的全自動駕駛車輛時，汽車製造商必須預估是否──或何時──其中一部車遭遇嚴重車禍？為此車廠的選擇是向可靠度風險支付更多保險費用、並將成本加諸於汽車駕駛人，或是向汽車駕駛人灌輸保險公司會因為他們擁有的自動駕駛車輛更安全而收取較少保費的觀念。

但挑戰最大、也是最不容易克服的還是駕駛樂趣的剝奪！如果每部車都只是一部按既定路線、以預定速度自A點自動導航至B點的交通工具，恐怕不會有多少人能感受到願意為一部高性能豪華跑車豪擲7萬美元（甚至更多）的衝動，而這絕不是汽車製造商想要的結果。「汽車並非只是簡單的交通工具，」Cadillac車廠市場推廣部門副總裁Don Butler繼續說：「我們絕不只是網路上的一個節點，車廠希望人們能夠享受汽車與駕駛過程。」Audi車廠美國分公司的產品計畫經理Filip Brabec則認為自動駕駛技術的研發目標是將駕駛人從勞累的駕駛（更多時候是在路上動彈不得）中解放出來：「當車主想要體驗駕駛樂趣時，我們會讓其依然能以手動駕駛」，他表示Audi車廠正在研發能在擁擠交通中自動駕駛的系統，還包括能識別交通信號的系統。美國市場A8轎車的買主中有一半預訂了一套選配：包括雷達巡航控制和當汽車感知到即將發生碰撞時便啟動的煞車裝置。

Audi車廠美國分公司的產品計畫經理Filip Brabec則認為自動駕駛技術的研發目標是將駕駛人從勞累的駕駛（更多時候是在路上動彈不得）中解放出來。

「自動駕駛車輛」改變了100多年來「車─路─人」的閉環控制方式，移除了不可預知性高、可靠度低的變數（駕駛人），進而大幅提昇交通系統的效率與安全。雖然高速公路環境的完全自動駕駛已取得較大成功，部分系統的使用速度甚至達到了150公里/時，但由於目前影像導航受限於室外環境光照複雜，無法及時適應光照改變的感測器只能達到95%左右的正確率、對於真正大量運用時必須達到的99.9999%正確率仍有一段距離，但影像導航仍是目前最有前景的方法。而城市環境下車速一般較慢，只要解決成本問題及道路訊息交換系統等基礎建設，真正商用化並非不可能。

GM集團近兩年急起直追、目標是在2015年開始測試民用型無人駕駛車輛。

GM集團旗下的Cadillac品牌最近正在研發一項名為「超級巡航（Super Cruise）」的選配功能。

包括Audi與BMW在內的許多車廠都投入資源於自動駕駛技術的研發。

如果汽車只是交通工具，恐怕不會有多少人能感受到願意為一部高性能豪華跑車豪擲7萬美元（甚至更多）的衝動。

目前影像導航受限於室外環境光照複雜，無法及時適應光照改變的感測器只能達到95%左右的正確率。