告別老司機》最接近現實的科技幻想:關於自動駕駛你該知道的事

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 15 日 11:13 | 分類 AI 人工智慧 , 交通運輸 , 汽車科技 Telegram share ! follow us in feedly


在所有科幻小說的主題中,最接近現實,也即將可能實現的,就是夢幻般的自動駕駛,為什麼全世界車廠和科技大廠都在追逐自動駕駛?自動駕駛又能帶給世界什麼改變?最重要的,自動駕駛真的能實現嗎?

永動機、時光旅行、太空移民和會自主思考甚至消滅人類的人工智慧,在過去幾十年的科幻作品中,這些關於未來世界的科技幻想,距離我們都還非常遙遠,但有一項卻非常接近現實,就是無人自動駕駛車。

先冷靜一下,這裡所謂的「非常接近」,指的可能是 10 年之後的事情,而且也未必如想象中那麼完美,但總比穿越時空現實得多。在未來幾年內,你聽到無人車和自動駕駛的頻率將會非常的高,如果你想要快速的掌握自駕車知識的皮毛,甚至可以拿來跟朋友哈拉,那看完這一篇就夠了。

為什麼要自動駕駛?

「一個人知道為何而活,就不用擔心怎麼活。」尼采這句話,用在科技發明最合適,如果知道為什麼要發明自動駕駛,就不用擔心怎麼實現它。自動駕駛的原動力,就是要實現零車禍的世界。

台灣平均每天有 5.4 人在車禍中喪生,美國每天則約有 107 人死於汽機車事故,且不說無價的生命如何估算,光是用在交通事故造成的醫療、維修、保險、賠償等費用,大約就耗費了 4,600 億美元。因此就有人開始想,如何用科技來解決交通事故,而最終極的解決方案就是無人車。

▲車禍死亡人數在汽車安全配備提升後下降不少,但數量和代價依然驚人。(Source:Injury Fact

我無意質疑在座各位的駕駛能力,但承認吧,人都有視野死角,人會疲勞眼花,或是分心恍神的時刻,也有像韓劇男主角一樣邊開車邊深情款款看着副駕的人(沒有吧!),雖然有時候這些狀況沒導致事故,但大多數的交通意外,最終都跟駕駛人責任有關。就算你開車再認真再專注,你也擋不了旁邊正在告白的那位司機朝你撞上來。

於是,許多聰明的大腦開始想像,如果車子可以看見駕駛看不到的地方?如果車子之間可以對話?如果,車子可以自己開到我們要去的地方,那該有多好?這就是自動駕駛強大的原動力,至於炒股、賣車、解決塞車都是路上順便的啦。

有夢最美,但如何實現自駕夢?

有了改變世界,拯救人命的動力,車廠與科技巨頭們,才願意毫不手軟砸下重金與最優秀人才,就為了實現這個夢想,但具體是什麼方式呢?

簡單來說,要實現完美的自動駕駛,需要四個條件:眼睛、大腦、手腳和超能力。這四種能力其實是對應人類開車的方式而來,如果未來路上全都是無人車,那其實就不需要眼睛跟手腳了。接下來我們來快速了解這四種能力。

眼睛:車輛要接收現實世界的資訊,就必須要像人眼一樣能看見這個世界,但由於人眼實在太強大,因此在自駕車上,需要多種感測器才能達到接近人眼的效果,感測器包括高解析度、超廣角、多角度光學攝影機,用來辨識物體;雷達與超音波用來掌握物體距離與相對位置;光達則是用雷射光束,更快速的感知距離。

▲車載光達是自駕車感測外界動態的重要設備,缺點是成本較高、體積較大。(Source:科技新報攝)

大腦:雖然我們懷疑有多少人開車沒用腦,但在掌握了道路、車輛、行人和靜止物等外界資訊後,下一步就是將這些資訊交給電腦判斷,應該怎麼做。過去十年來突飛猛進的人工智慧技術,讓這件事變成可能。在機器學習概念下,電腦不斷學習人類開車的方式(理論上要跟好駕駛學習),電腦就能自己生成一套開車的邏輯,配合影像分析技術,它就能夠知道接下來該用什麼角度轉彎,用什麼速度前進。

▲蔚來汽車 E7 共有四顆處理器,要達到 Level 5 自動駕駛的電腦,勢必更加複雜。(Source:NIO

手腳:知道怎麼做之後,沒有手腳的電腦要怎麼控制踏板跟方向盤呢?這就需要線控技術(Drive-by-Wire)幫忙,簡單說就是將轉彎、油門、煞車等控制訊號全都直接連上電腦,電腦只需發出電子訊號,就能操控這些零件,這也是目前自駕車幾乎都採用電動車的原因,因為訊號比較容易處理。

超能力:實驗證明,人腦加人眼的威力,遠遠超過電腦加感測器,我們的神經系統對電子工程師來說簡直是不可思議的超能力,因此車輛想要夠聰明就必須要有其他超能力幫忙,目前有三種:誤差小於 1 公分的高精地圖、讓車輛彼此可以溝通的 V2V 車聯網、讓車輛可以接收雲端、路口、號誌情報的 V2I 車聯網,在這些超能力的幫助下,自駕車就可以「稍微」預知未來,並提前反應。

恭喜你,自動駕駛車完成了。

如果真有這麼簡單就好了,這四項能力都牽涉到非常複雜的技術,更重要的是這些技術直接影響到人身安全,不得不加倍小心,想要一步登天是不可能的,因此有了自動駕駛分級表,揭示我們通往自駕車時代的道路。

自動駕駛 5 等級

美國汽車工程師協會在 2014 年首度提出了汽車自動駕駛分級表,歷經修訂,目前已經是全球自駕車發展最重要的依據。這個分級表提出了 5 個等級的自動駕駛,詳細的定義了不同等級時,電腦與人類的介入程度差異。

▲自動駕駛分級表,從 Level 2 跨到 Level 3 就是目前最關鍵的轉折。(Source:SAE

簡單說,Level 1~2 是電腦會「幫忙」你開車,就像《閃電霹靂車》的阿斯拉一樣;Level 3~4 是你「幫忙」電腦開車。而 Level 5 的電腦就像《霹靂遊俠》的霹靂車,他不但自己可以搞定所有事,甚至還可以來救你。

目前全世界最關注的就是 Level 3 的車輛上路後,車輛肇事的責任歸屬問題。因為 Level 3 以上的自動駕駛,表示電腦負責開車,人類只是監督,因此大部分車廠都不敢輕易踏上這步。就像目前被許多人認為是路上最先進的特斯拉 Autopilot 和 FSD,也依然堅稱自己是 Level 2。

如果全世界的人類現在都不會開車,那自動駕駛應該一年內就可以實現 Level 4 上路,可惜的是,路上就是有好幾億人在開車,這也讓 Level 3~4 的自動駕駛需要更久時間才能上路,以免危險。

考量到人類對於車輛的需求,雖然是以代步為主,但永遠都有其他需求,像是漫無目的兜風、若即若離的跟蹤前車,或是像韓劇男主角一樣,一邊開車一邊安撫在街上走路的女主角(不要再看韓劇了!)。這些電腦難以理解的用車需求,註定這個世界不會全部都是 Level 5 的車,而且至少在未來 10 年,我們預期大部分地區都不會有 Level 5 的車。

自駕時代之後

所以,無人車滿街跑之後,車禍會變很少,拯救很多人命,那就好棒棒,故事完結了嗎?

對。(才不是)

在自動駕駛成為日常的過程中,將會產生莫大的產業變遷,第一個你可以想到的就是,司機這個行業,如果你不具備兼任保鏢的能力,就有很高機率被淘汰。其次,當人們不再需要自己開車,是否還需要買車?當車內空間不再需要以駕駛考量設計,這個可移動的私人空間會創造多少新形態工作?

此外,當汽車與軟體高度結合,全世界的駭客都興奮到模糊了,因為理論上沒有絕對安全的軟體,假設總統坐車也會被駭,那是不是有點可怕。因此自駕車會帶來更多資安、隱私與安全需求。

最後是許多人可能忽略的,保險業。當車主與車輛事故風險無關,保費該如何估算?而掌握了所有行車數據的車廠,是不是就順勢成為有史以來最了解行車風險係數的人?雖然這些都是好幾年,甚至十幾年後才會發生的事,但是贏家永遠都是提早準備的人。

掌握了自動駕駛的基本概念之後,接下來我們還有一系列更深入的分析,要和你們分享,敬請期待。

(首圖來源:Mercedes