演化(革命)中的自駕車核心技術

圖片來源:freepik

文/Bob Wang

這是一篇關於自駕車的科普文章

工研院機械所自駕車車隊

從 2014 年以來,隨著許多大企業、新創公司與國家巨大資源的投入,自駕車已經變成一個熱門的課題。網路上有許多很好的自駕車科普文章、技術論文、與自駕車商務法律道德相關課題的探討。科學 Online [高瞻自然科學教育資源平台] 中有一個自動駕駛車輛專區:

我這幾年以緩慢的速度寫著一些科普文章,持續進行著自己的小小實驗:

讀者可在閱讀本文前,在網路上看看這些自駕車相關文章。但讀者應該還是可以直接閱讀本文,我們會提供一些背景知識。

這裡我們企圖討論「演化(革命)中的自駕車核心技術」。英文中演化 (Evolution)與革命 (Revolution) 只差一個字母 R。 在自駕車核心技術的發展上,目前並還沒有收斂到一個大家都同意的作法,還無法判定哪些技術是演化,哪些技術會是破壞式革命。但如果我們把時間軸拉長來看,革命或許只是變化較大的演化而已。我們試圖不去重複讀者可以在網路上獲取的資訊,而以討論自駕車一些比較有趣或是有爭議性的問題來了解自駕車的核心技術。這邊也請讀者以保持懷疑的態度來審視這些論點,幾年內可能有些問題會以革命式的技術、方式解決,當然現在有些論點也可能不再適用。

台灣第一張自駕車可以在開放場域測試驗證的車牌。
工研院機械所自駕車於新竹南寮開放場域測試驗證

問題一:自駕車是「電腦加上輪子」還是「車輛加上電腦」?

從硬體上來看,自駕車是一個車輛、電腦、晶片與各式感測器高度整合的系統。從車輛產業來看,自駕車自然是車輛加上電腦; 而從資通訊半導體產業來看,自駕車則是電腦再加上四個輪子。早期谷歌 Google (其自駕車部門已經獨立出來成為 Waymo) 開發自駕車技術時,是以電腦加上四個輪子這個方針來打造自駕車,但在車輛生產製造上並不順利,現在則改為與一線車廠合作。而要在傳統車廠內,建立一支自駕軟體團隊亦不容易。現在一線車廠多與自駕車新創公司合作,或是購入自駕車新創但讓自主運作。當然也有資通訊半導體產業購入自駕車新創來在未來自駕車商業版圖上建立自己的灘頭堡。特斯拉 (Tesla) 則是少數直接跳脫 「電腦加輪子」或是「車輛加電腦」的本位路線之爭,直接進行電動車與自駕車高度軟硬體系統整合之的雙箭頭攻擊。現今特斯拉的成功也逼得傳統車廠、車用電子與資通訊產業不得不迎頭趕上。

要好好整合車輛系統與資通訊技術並不容易。除了技術發展的習慣與文化不同外,不管在硬體上或是軟體上,往往是牽一髮而動全身的。在車輛加上一個新的硬體或是軟體功能,相關的測試、驗證與量產所需時間往往是三年起跳。在龐大的自駕車軟體上要加上一個新功能也不見得容易,常常也涉及模組重寫或是整個軟體架構重新設計。自駕車系統開發需要所有車輛、自駕車軟體與相關軟硬體工程師在合理有效的規劃下緊密地合作。

問題二:自駕車一定是電動車嗎?

其實自駕車並不侷限在電動車,我們可將自駕系統搭建在各種車輛上。當然自駕車電腦與感測器需要一個穩定的電源供應,這也有方法讓「非電動車」的車輛可以提供穩定電源。目前已有越來越多的各式車輛往電動化的方向進展,而氫燃料電池也是一個受重視的發展方向。車輛自駕化跟這些方向並沒有任何衝突。下面是我們所改裝的自駕柴油巴士於工研院院區實施自駕驗證之影片。這些自駕柴油巴士將在台中市進行相關營運載客的驗證,也會進行相關自駕車交通運輸的研究。

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