無人駕駛車幾乎可說是描繪未來世界的科幻電影中的必要配備,隨著自動駕駛輔助技術愈來愈進步,無人駕駛車似乎指日可待。有別於傳統車廠漸進式的研發,Google野心勃勃地想把無人駕駛車一步做到位,功能完整的原型車終於在2014年底公布,結合討喜的外觀、精良的配備和複雜的感測融合技術,並已累計170萬英里道路實測數據。Google 無人駕駛技術總監表示,Google 無人車現階段的目標是「讓車行過程更自然,就像人類的優良駕駛員在開車」。
文/陳昊安
想像一個這樣的世界,你坐進車裡,它帶你到想去的地方,你下車之後,它自行駛離,再也不用擔心停車,也不用繞路,所有的停車場都在城外,城市內都是公園和草地,多麼宜人!」這是Google無人駕駛技術的總監克里斯.厄姆森(Chris Urmson)所描繪的未來。
無人駕駛車幾乎可說是描繪未來世界的科幻電影中的必要配備,各國際級汽車大廠甚至大學實驗室、軍工實驗室等紛紛投入研發,然而Google的無人駕駛技術系統始終居於領先地位。
急轉彎與公共道路的挑戰
說到Google無人駕駛車,不得不提到這位開路先鋒──塞巴斯蒂安.特龍(Sebastian Thrun),他是Google 街景的聯合開發者,也是無人駕駛領域的老兵。2008年,無人駕駛專家安東尼.列文多夫斯基(Anthony Levandowski)應探索頻道要求,製作了「Pribot」,用1輛改裝過的豐田小汽車來配送披薩。
這輛無人駕駛的豐田小汽車幫助特龍說服Google創始人投資無人駕駛技術的研發,他們組織了一支新團隊,並接受幾項任務,以茲證明無人駕駛技術的可行性。其中一項是在一些「有趣」的地方安全行駛超過1,000英里,比如舊金山灣區著名的「九曲花街」── 8個急彎道,道路之間種滿鮮花,開花時節色彩奪目,總是吸引各路好手前去挑戰,1,000英里足以行駛這條路千百回。
另外一項是在公共道路上行駛10萬英里,聽起來沒有那麼令人興奮,困難度卻高出前者許多,這牽涉到公共道路複雜的車況。一年半後,他們通過了這項測試,於是無人駕駛正式成為Google的一個重要項目,特龍也成為秘密實驗室GoogleX的聯合負責人。
特龍找來無人領域的頂級研究員克里斯.厄姆森,開始艱辛的研究。現在,Google無人駕駛車甚至可以繞行過有數百輛自行車車陣的彎道,連續8個急轉彎已經是易如反掌的事,而當前的目標是──讓車輛行駛更自然,就像人類的優良駕駛員在開車。
「之前的無人駕駛技術,都非常『機器人』,加速和剎車力道很猛,但是人類非常敏感,司機剎車太早或者太晚都會讓人感到不舒服,所以讓行進過程變得自然非常重要。」厄姆森說。
多重感測器及傲人的道路實測數據
雖然已經獲准在部分路段上路行駛, 但依據法律規定,車裡必須有駕駛員以確保車子正常運行,並在突發情況出現時及時接管。這讓無人車團隊有了一個新的職位,叫作「安全駕駛員」(Safety Driver),他們每天的工作就是隨車,並為工程師們提供詳盡的反饋和報告。一位安全駕駛員說:「你總是能看到別人驚訝地看著你,那時候,我就會把雙手舉起來,表示『是車子自己在開喔,我沒有開!』」
除了豐田Prius,Google也曾改裝3輛LexusRX 450h、1輛奧迪TT做為測試車,累積數量龐大的道路行駛資料。直到2014年底,Google 終於公布了第一台擁有完整功能的無人駕駛原型車,迷你車般的小巧車型與車頂渾圓的模樣相當討人歡心,前車燈加上中間的感應雷達儼然是張臉,較常被批評的大概就是車頂仿若警示燈的雷射雷達了。
這個3D雷射雷達可是背負著重大的任務,它以64束雷射光組成,可掃描周遭景物產生3D圖像,偵測範圍達方圓180公尺,測距誤差小於2公分,相當精確,並可測知附近物體的移動速度,此外,雷射感測不受光線影響,得以全天候進行偵測任務,可說是Google無人車最重要的「眼睛」。位置感應器裝設於左輪框,藉由偵測輪子滾動,經過換算,協助車輛確認所在位置,加上攝影機、雷達、方向感應器以及全球衛星定位系統(GPS)等,Google無人駕駛車幾乎配備了當今主要的各種感測器,期能截長補短,避開單一感測器的盲點。
厄姆森亦曾表示,除非你能夠堅持每天一里一里的駕駛,否則很難了解路面上真正發生的狀況。因此,20多輛無人駕駛測試車和安全駕駛員仍每週持續在街道上穿梭,他們累計已行駛了170萬英里,無人駕駛條件下的行駛占其中約6成,平均里程數只比典型的美國司機稍微少一點,且大部分是在交通繁忙的都市街道上。

圖為google無人駕駛車所見影像,左下角為道路實況,大螢幕上的紫紅方塊為 其他道路使用者,十字路口前紅色柵格表示google無人車將停止並做出退讓。(圖片來源:擷自google無人駕駛項目發布的影片)
提供更安全的陸地交通
技術上的困難大部分克服之後,無人車還有許多技術上沒問題、但不符合人們開車時約定俗成的規範部分,需要調整學習,比如變換車道不夠果斷,或者綠燈通過街口時不夠快等。
Google發展無人駕駛車是希望提供更安全的陸地交通,車禍的重傷致死率遠高於飛行,而其中多半是人為因素所導致。因此,雖然不符合一般人的駕車習慣,為了道路安全,Google仍有些堅持,比如:綠燈後晚點起步、時速上限40km/h,也有許多安全防護裝置,比如車子前方的外安全氣囊,以類似耳塞或記憶泡棉的材質緩衝,避免行人被撞飛,於2015年3月24 日取得專利。
原本Google也不想裝設方向盤、踏板等裝置,希望簡化車內設備,提供乘坐者更寬敞舒適的空間,但囿於法規限制便不再堅持,遇到特殊狀況,只要駕駛員一啟用方向盤或手剎車,或者關掉自動駕駛的開關,就可以馬上拿回車輛控制權,看起來不那麼「自動」,但或許熟悉的配備能讓乘客多一點安全感。
除了Google對無人駕駛車持續投入,國際級汽車大廠也陸續發展各種技術和配備,比如BMW與三星合作的全自動遙控停車助理(Remote Valet Parking Assistant)技術,以及賓士無人駕駛概念車「F015 Luxury in Motion」,豪華的車廂內,前座乘客(傳統上的正副駕駛)可將座椅180度旋轉,與後方乘客互動。在傳統汽車廠商眼裡,無人駕駛是汽車技術迭代更新的必然產物,自動駕駛輔助技術愈來愈進步,有朝一日可望達到無人駕駛。
車與車將可互相溝通
透過模擬計算,無人駕駛車的普及對行車安全及節能減碳都能帶來顯著效益。未來汽車可能形成一個聯網生態,透過短距通訊技術實現汽車對汽車(Vehicle to Vehicle,V2V)以及汽車對基礎設施(Vehicle to Infrastructure, V2I)的「溝通」,許多在駕駛視力範圍以外的交通資訊將可第一時間內獲得,使車與車可在高速中保持固定車距行駛,駕駛只需在車上等待自動車帶領他抵達目的,如此一來可減少人為原因導致的車禍,同時路上可容納更多的車流,還能發展更便利的共乘服務。
Google汽車的配置在市售車款上並不適合,成本也不實際,不過據Google官方的說法,他們希望賣的是軟體技術而非硬體。而國際上正在討論的議題是:無人駕駛車的責任歸屬。科幻電影般的未來正一步步實現,電影中所探討的哲學問題也是不可規避的,在技術演進的過程中,基礎建設的投資,車廠與協力廠的積極投入,技術的明確定義,甚至法規的及時調整,都是不可或缺的關鍵因素。



























