車子就是你的專屬駕駛：無人車－一次搞懂無人車運作原理及其發展

無人駕駛技術早已在1980年代出現，但隨著科技的進步，21世紀開始，無人駕駛技術突飛猛進，相關產業也如雨後春筍般冒出，更有汽車工業人士預估，無人駕駛在2030年以前就會普及。

許多科技公司、汽車大廠無不投入無人駕駛車輛的研發，像是 Google、Apple（蘋果）、Uber（優步）、Tesla（特斯拉）、BMW 等等，族繁不及備載。而當中尤以特斯拉已經正式量產「自動駕駛（Autopilot）」車輛為最，儘管還無法達成無人駕駛，但特斯拉的自動駕駛系統已經能夠預測路上交通狀況，提升駕駛人的安全性。

剖析自動駕駛運作原理

要真的達到無人駕駛的境界還需要一段時間，而自動駕駛算是達到無人駕駛的必經之路。

自動駕駛分五大層級

美國汽車工程師協會（SAE）將自動駕駛分為五大層級，分別為，第零層級：車輛無自動化功能，但系統能針對駕駛提出警告與保護措施；第一層級：主要由人類駕駛控制車輛，但系統能針對方向盤轉動或是加減速的一項操作進行支援；第二層級：主要由人類駕駛控制車輛，但系統能針對方向盤轉動或是加減速的多項操作進行支援；第三層級：車輛能自動行駛，必要時由駕駛人操控；第四層級：由自動駕駛系統操控車輛，人類駕駛不一定需要對系統做出回應，僅限於特定環境行駛；第五層級：自動駕駛能在任何情況下操控車輛，人類在必要時也可接管車輛。

除了 SAE 有針對自動駕駛條列出五大層級外，美國交通部直轄的美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）也有推出四大層級的規範，但後來專家普遍認為應該要給予自動駕駛更廣泛的規範，因而逐漸採用 SAE 的版本。

三大技術取決無人車成功與否

車輛中心資料指出，無人車要能夠成功，必須搭配幾項不可或缺的技術，分別是感測技術、定位技術（優劣互補）、決策技術。感測技術意指車輛要能夠確實偵測行駛間的週遭狀況，像是有無行人通過、交通號誌的變換、車道狀況等等。而定位技術則是能確實把乘客載送到定點的重要技術，同時也能讓無人車自動停好車。最後決策技術綜合以上的技術，要能夠做出適當的判斷，比如偵測到有行人通過，無人車要能立即停車或是車輛偏離車道時要能立刻導正。

▲大陸集團（Continental Corporation）在2014年時，就於日本街道上測試其技術研發的自動駕駛汽車。會選擇亞洲進行測試是因為亞洲產出全球超過50%的汽車。

▲無人車的研發在台灣以 ARTC 車輛中心為最，不僅有完善的場地可供測試，還有許多技術的研發都是由 ARTC 一手包辦。

▲圖為大陸集團的自動駕駛汽車行進模擬圖，可看到自動駕駛汽車會配備許多雷達、攝影機甚至是超音波系統，來偵測周遭環境的狀況，以做出適當的因應措施。

ADAS 系統為無人車發展重要條件

無人車要能上路，須倚賴先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems；ADAS）的幫助才能辦到。ADAS 系統及其子系統是現今許多發展無人車技術的廠商極力研發的系統，它能蒐集車內外的環境資料，並加以評估，做出適當的決策。而現在雖然我們還沒能夠享受到完全自動化的無人車，但相關的技術已經逐漸應用到一般車輛中，大幅提升駕駛人的行車安全。

蒐集車內外資料是第一步

無人車的 ADAS 系統藉由不同的感測器來蒐集車內外的資料，像是毫米波雷達、超聲波雷達、紅外線雷達、雷射雷達、CCD\CMOS 影像感測器及輪速感測器等，並將不斷變化的機械運動變成電子訊號（電壓、電阻及電流）。而這些電子訊號會連動到對應的因應措施上，像是夜視系統會使用紅外線感測器，讓無人車可以在夜間安全駕駛而不偏離軌道或是撞上障礙物；而停車輔助系統則會使用超聲波來判別停車位置的空間，避免撞上其他車輛或是護欄等等。

ADAS 系統如何提升車輛安全性？

自動駕駛汽車的最大目標就是讓車輛行駛更安全，而 ADAS 系統整合了諸多技術提升車輛的緊急應變能力，當中相當值得拿出來探討的就是 AEB 自動緊急剎車系統。簡單來說就是能夠透過 AEB 系統偵測前方障礙物，若駕駛人沒有立即踩下煞車，AEB 系統會自動煞住車輛，避免碰撞。除此之外，BAS 煞車輔助系統也是相當重要的一環，歐盟自2012年已強制小客車及小貨車必須配備 BAS。在台灣，交通部已參考歐規（UNECE）研擬相關規定，並預定2018年起強制國內車輛亦配備本套系統。

▲ADAS 包含許多輔助系統，這些系統都通稱為 ADAS，可以幫助車輛偵測內外環境，並做出合適的處理。（圖片取自股感知識庫）

▲圖為特斯拉車身上的攝影機，用來探測車身周遭的環境。

▲圖為台灣車輛中心模擬採用 AEB 自動緊急煞車系統的自動駕駛汽車，遇到前方車輛時自動減速、煞車的情境測試。

特斯拉可以自動駕駛帶你到目的地

自動駕駛汽車已經可以在市面上看到囉！除了前述提到已經有越來越多車子搭載 AEB 系統，或是輔助停車系統，知名車廠特斯拉也已經推出多款採 Autopilot 自動輔助駕駛技術的車輛。儘管現階段的自動駕駛汽車還無法做到完全自動化，但技術的成熟度也已經相當令人驚嘆。

8個環景攝影機讓車輛行駛無死角

特斯拉搭載 Autopilot 的車款配有8個環景攝影機，可以無死角360度查看車輛周遭的狀況，就算是在自動駕駛的狀態，也不用擔心車輛會偏離車道或是撞到任何障礙物。另外，相關車款還搭配12個超音波感測器，可以分辨周遭物體的堅硬程度，搭配前置雷達以及視覺處理系統，將周遭環境以3D 建模方式描繪出來，確保車子行進的安全性。

特斯拉能做到自動找車位、停車

找停車位這件事對許多人來說應該像夢魘一般，而且有些車位實在是非常難停，就算是老手也不見得能停得「漂亮」。特斯拉除了可以讓駕駛在出發前輸入目的地後，讓車子帶自己到目的地之外，到了目的地，駕駛只要下車，車子就會自動搜尋停車位，並幫駕駛停好車。而當駕駛要將車子取回時，只要用手機 App，就能「召喚」自己的愛車。這全仰賴特斯拉的 Autopilot 技術，能夠辨別車位，並確保能安穩的停妥於車位當中，也不用怕技術不好刮傷他人的車。

▲如圖所示，特斯拉的 Autopilot 技術可以偵測周遭的其他車輛，並保持距離，如果其他車輛突然轉彎，Autopilot 也會協助緊急剎車或是避開。