〈工業技術資訊月刊〉構築城市智慧動脈

※來源:工研院
(圖:工業技術資訊月刊)
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撰文/陳怡如

自駕車、無人機等未來自主移動載具的共通點,就是智慧化的自主移動技術。在工研院「2030 技術策略與藍圖」智慧生活應用領域中的「自主移動系統」,以自主移動技術為核心,打造次世代的移動載具,協助人或物安全又有效率的移動,也讓臺灣在未來的自駕浪潮中取得先機。

自主移動載具的革命性突破,無疑將帶動下一波運輸科技的創新,無論載具的型態為何,自駕車都扮演最重要的角色,但理想中自駕車想上路,可能還需要等一等。工研院總營運長余孝先預估,未來 5 年內,固定路線行駛的自駕公共接駁巴士,可望最快上路,10 年內則是卡車物流運輸,至於行走在一般道路上與巷弄內的全自駕小客車,至少還需要 20 年時間。

要讓自駕車上路,還缺什麼關鍵技術?工研院機械與機電系統所副所長陽毅平指出,自駕車有三大核心系統,分別是感知預測、決策控制和自主移動平台。以人來比喻,感知系統就像人的眼睛、耳朵,透過各式攝影機、光達、雷達,讓自駕車知曉外部環境與路況變化;決策控制則像大腦,做出判斷;自主移動平台則是肌肉、手腳,接受訊號後讓車子移動。

工研院機械與機電系統所副所長陽毅平。
工研院機械與機電系統所副所長陽毅平。
感知系統 讓車輛看得到也看得懂

自駕車上路的第一步,就是要解決「看」的問題。目前透過各式感測裝置,自駕車已能感知外部狀況,「看到以後,現在還差辨識的準確度,只要有 1% 的錯誤就會造成很大的風險,」陽毅平說。自駕車靠的是深度學習,路上出現的行人、動物、車輛、路樹、障礙物、道路狀況等各式複雜情境,都要能夠學習辨認,學得愈久,收集到的資訊也就愈準確,這都需要時間不斷訓練。

余孝先指出,正因為感知系統這麼重要,這也是為什麼工研院在自駕車領域,優先投入研發「感知次系統」的原因。透過深度學習技術,建立影像辨識模型與軌跡預測模組,讓自駕車能即時偵測行車路徑上的各種動靜態物件,減少碰撞危險。

「整台車要能開出去,眼、耳、手腳、腦袋都要健全才行,」陽毅平說。對此研發團隊下了不少苦心,像是將車子的機械結構改為線控系統,指令可直接透過訊號線下達,減少原先機械結構收到訊號後需要的反應時間,縮小行動誤差,讓自駕車可以更靈活。

構築城市智慧動脈。
構築城市智慧動脈。
模組化設計 快速套用至各式車款

研發團隊也依據自駕車需要的各種功能,開發多種模組,像是自動停車、切換車道,以及適用日夜晴雨的全天候自駕模組,接著再透過模擬平台,模擬不同車型、車款的特性,比如有些車體較高,攝影機看的角度也不同。藉由模組化設計與校正,工研院可依行駛場域和車輛功能等需求,將所需功能模組快速移植到小貨車、轎車、大卡車、巴士、休旅車等各式車款上,這也是目前全臺唯一能快速安裝至各式車款的自駕車軟體模組,全方位滿足未來的自駕市場。

工研院打造的自駕車,已在國家級的自駕車測試場域「臺灣智駕測試實驗室」中,通過 64 項情境的全功能測試驗證;更取得交通部核發全國首張「No. 0001」的自駕車專用試車牌,成為臺灣首輛能在開放場域測試的自駕車,目前已在新竹南寮漁港進行驗證,持續累積開放場域的駕駛資料。

由工研院打造的自駕車已通過 64 項情境的全功能測試驗證,更取得交通部核發全國首張「No. 0001」的自駕車專用試車牌。
由工研院打造的自駕車已通過 64 項情境的全功能測試驗證,更取得交通部核發全國首張「No. 0001」的自駕車專用試車牌。
打造自駕服務模式 提前布局智慧運輸

展望 2030 年,陽毅平表示工研院有兩大發展目標,一個是智慧移動平台,另一個是智慧服務平台。前者關係著自駕車的技術進展,包含感知辨識及模組開發等;後者指的是與自駕車相互搭配的基礎建設和服務應用,像是智慧道路、交通號誌、行車規範、保險制度、商業模式等,因為牽涉層面甚廣,技術研發單位需與路政、交通單位聯手,才能有更好的整合。

想讓自駕車上路,實際落地的服務模式也是關鍵。由於路線相對單純、成本效益高,陽毅平最看好物流自駕車的前景,今年工研院也已開始和物流業者合作,先從新竹縣市內的物流服務開始試行。

另一方面,在六都的智慧城市願景中,也給予工研院自駕車驗證服務的好機會。目前工研院已和桃園、新竹、臺中合作,除了在新竹南寮漁港進行開放場域驗證外,也在桃園機場內提供航廈接駁服務,目前已進入概念驗證(POC)階段;臺中則想發展自駕巴士載客,此外,警政單位也與工研院討論無人巡邏車的可能。當自駕技術愈發成熟時,不僅改寫了人們「行」的樣貌,也承載著對未來智慧生活的期盼。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 343 期 2020 年 8 月號,未經授權不得轉載。


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《工業技術與資訊》月刊,現為工研院發行之全院性對外出版品,刊物發行於1991年,目前每期發行數量約為6,000份;對象含括全國具研發單位的中小企業、立法委員、政府官員、媒體等。

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