我們距離自動駕駛的時代還有多遠?

我們距離自動駕駛的時代還有多遠?
Photo Credit: AP/達志影像
我們想讓你知道的是

目前自動駕駛實現的瓶頸其實並非在於技術門檻,更重要的問題可能是:各家車廠對於自身技術究竟願意負責到哪裡?

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文:洪輝舜(威斯康辛州大學麥迪遜分校計算機科學研究所)

隨著人工智慧領域的快速進步,自動駕駛似乎突然間變為伸手可及的未來。名滿天下的天才駭客霍茲(George Hotz)不但是第一個成功破解iPhone與PS3的駭客,更在2015年創立自己的自駕車公司Comma.ai。並成功獨立開發出一套成本只要1000美金的系統,就能讓一般的車輛成為一台自駕車。雖然最後因為安全因素被美國監管單位叫停,但如此進展已經足夠讓許多人相信自動駕駛就在我們不遠的未來。而從特斯拉橫空出世以全電動車挑戰傳統車廠以來,該公司高調宣傳的自動巡航系統(Autopilot)雖然並非完全的自動駕駛,但因為名稱自帶「自動」的關係,也讓許多人對未來的自動駕駛時代充滿了想像空間。更不用說像是Google旗下的Waymo或像是Uber這類知名度高的公司對自動駕駛的鉅額前瞻投資,更讓社會大眾們更相信自動駕駛的浪潮即將襲來。許多新創公司也都在瞄準這波即將到來的巨大商機,傳統車廠也被迫得加緊在這領域的競逐。自駕車產業在近年來可說是欣欣向榮,被視為下一個最有潛力的市場。

自動駕駛技術在美國汽車工程師協會(SAE)的定義下,一共分為五級。從完全沒有任何輔助駕駛的第零級、輔助駕駛的第一級、無法自行判斷情境但能部分自動駕駛的第二級、能夠判斷行車情境並有條件的自動駕駛的第三級、高度自動駕駛的第四級、以及最後終極的第五級:車內可以完全沒有方向盤也沒有油門與煞車的完全自動駕駛。較為詳細的定義與分級如下表所示。

美國自動駕駛分級
Photo Credit:黑潮之聲 洪輝舜自製
自動駕駛的商業驅動力:卡車運輸

話說回來,為何人們如此的渴望自動駕駛?人們期待自動駕駛能將人類從枯燥乏味的駕駛工作中解放出來。一方面人們能夠不用花費時間與精力在駕駛上,那麼節省下來的時間與注意力又將會成為新時代的金礦。另外一方面又能夠進一步的解決產業缺乏基層勞工的困境。例如美國公路運輸業長期缺乏職業駕駛已經有15年,自動駕駛顯然成了公路運輸業未來的救星。

據報載,美國在2018年即便職業卡車駕駛的年薪提高了15%,來到8到10萬美金或甚至更高的價碼(但根據政府統計年薪中位數為4.2萬元),但整體行業還是有大約5.1萬人的就業缺口。分析其缺工原因,除了職業駕駛無法有技術的累積來保障未來的就業機會,並且還得要在公路上生活,與家人長時間分離。如果在未來能夠有自動駕駛技術來降低美國產業對於卡車駕駛的需求,那麼對於美國的公路運輸與相關產業將是一大利多。也是自動駕駛技術的最佳的商業驅動力。

就技術難易度而言,長途的公路運輸情境遠比市區內的行車環境要來得簡單且適合自動駕駛技術的切入,所以包含Embark、Waymo、Starsky Robotics與Tesla等新創公司都相繼投入。Waymo預計將會使用與其開發的小型無人車同樣的無人駕駛技術在卡車上,瞄準的是無人駕駛卡車的市場,而Starsky Robotics則是打算使用遠端駕駛遙控的方式來達成無人卡車的目標。而走半自動駕駛路線的則有:電動車大廠Tesla與Embark。Tesla的宣稱將要在2019年出貨搭載Autopilot的半自動駕駛電動卡車。而才剛在2018年年初宣布完成橫跨美國東西兩岸近4000公里的自動駕駛測試Embark,也雄心勃勃地想要在卡車自動駕駛市場中打出一片天。

綜觀商用卡車的自動駕駛市場,由於駕駛情境相對簡單,再加上短缺職業駕駛的產業痛點,預計會是最先大量引進半/全自動駕駛技術的應用領域。

安全是人們對於自動駕駛的期待

另外一方面,人們也期待自動駕駛能夠在日常生活中帶來更安全、更舒適的交通體驗。世界衛生組織在2015發佈的全球道路安全狀況報告中指出,每年約有125萬人死於交通意外事故,如果自動駕駛的時代來臨,便可以大幅減少因交通意外喪生的人命。即便在今日的生活自動駕駛的年代還沒到來,但配備各項主被動安全系統的車輛已經減少了路上的許多意外事故。

消費者在挑選車子的時候,除了參考第三方公正單位作出的測試來比較各車廠的各項主被動安全設計是否能夠在關鍵時刻發揮作用,也開始會比較各家車廠的ADAS (Advanced Driver Assistance Systems,先進駕駛輔助系統)功能。ADAS包括的技術非常多且繁雜,包含但不限於自適應巡航、自動車道維持、車道偏離警示、緊急煞車輔助、煞車輔助、動態煞車、自動停車輔助、盲點偵測、胎壓偵測、後方碰撞警示等系統。在這些系統的幫助下,雖然還沒辦法達到自動駕駛的烏托邦,但是已經大幅增加行車安全與降低事故機率了。

在ADAS系統中如果已配備有自適應巡航與自動車道維持系統的車輛,其實已經能夠自行操控油門、煞車與方向盤,讓駕駛者能夠在簡單的情境中,如高速公路上將部分駕駛的工作交由電腦處理。這樣的能力其實已經達到美國汽車工程師協會(SAE)定義的第二級:系統能夠自行控制車輛,但仍須駕駛判斷駕駛情境並適時介入。而目前將ADAS系統推升到最高等級的應該是奧迪推出的塞車導航系統(Traffic Jam Pilot),可以在塞車的低速(60KM/H)情境下自動駕駛。此系統被公認為第三級的自動駕駛系統:能夠一定條件下下自動駕駛,但仍然需要人類駕駛的監督,在有必要時再由人類介入駕駛行為。其自動駕駛的zFas平台,整合了4顆系統單晶片來擔負ADAS的重任,展現了目前第三級自動駕駛系統在消費者等級產品化已非夢想。但可惜的是奧迪宣稱因為法規、基礎設施與消費者的相關問題,奧迪並不會將這項功能正式列為第三級自動駕駛

自動駕駛能夠給我們多少安全的承諾?

由此案例可見,目前自動駕駛實現的瓶頸其實並非在於技術門檻,更重要的問題可能是:各家車廠對於自身技術究竟願意負責到哪裡?正當所有人都津津樂道自動駕駛的美好未來即將到來之時,2018年發生了一連串的自駕車意外事故,讓自駕車的美好未來蒙上了陰影。在3月時,首先是在亞利桑那州的Uber自駕駕駛因為沒有注意路況,同時原車配有的緊急煞車系統也被關閉的情況下,無法及時煞車躲避突然進入道路的路人而造成了死亡意外。不到兩個月後,駕駛特斯拉的台裔工程師又在開啟第二級自動駕駛Autopilot的途中在山景城101號公路突然撞上中間的分隔路障而死亡。Uber的死亡事故在六月的調查報告出爐後,最後將責任放在當時一邊看著手機影片沒有注意路況的駕駛。Tesla在意外發生後也再三的澄清,其自動駕駛功能並非真的完全自動,還是需要人類駕駛隨時注意路況,並且手握方向盤隨時應變突發狀況。這2件意外最終都歸咎大部分的責任於分心的人類駕駛,引發的效應也不足以阻擋自駕車產業的持續前進,但是無論是政府、自駕車產業、科技業或是一般大眾對於自動駕駛的進程似乎無法繼續極度樂觀下去,必須同時思考自駕車所帶來的各種問題。

尤其2018年8月美國高速公路安全保險協會(IIHS)公布最新的自駕車能力測試結果,對自動駕駛科技極度樂觀的人們再度潑了一桶冷水。IIHS針對五款具有第二級自動駕駛能力的車輛測試,發現在彎道或是山坡路段,無論是BMW 5 series、賓士 E-Class、Tesla Model 3/5或是Volvo S90,以上配備有自家第二級自動駕駛系統的車輛在自動巡航模式測試中雖然都有通過,但其中2種特斯拉車型在關閉自動巡航功能後,並且只開啟自動煞車功能時,都會撞上靜止的車輛。

而在車道保持的測試中,全部車型都有壓雙黃線、跨越雙黃線甚至是系統脫離(disengaged)的狀況發生。雖然根據IIHS自身的研究報告指出:加裝車道保持系統能夠減少11%的單一車輛事故,並且減少21%的人員傷亡車禍。但IIHS表示他們還沒有辦法評斷各家車廠第二級自動駕駛的好壞,相關的評分系統還在研究中。以這樣的初步測試結果,顯然目前市面上的第二級自動駕駛系統並還沒有準備好能夠讓使用者安心使用,要將第二級自動駕駛任務放心的交給電腦自動駕駛可能還有一段路要走。

自動駕駛的時代離我們還有多遠?

但還是有許多新創公司在不斷的努力要導入自動駕駛的技術到我們的生活中,像是位於馬里蘭州的自駕車新創STEER Tech就是聚焦在停車場內的自動駕駛技術,他們打算與停車場業者合作,讓車主下車後能夠讓車子自行尋找車位停車,並且在車主需要用車之時,利用手機定位,自動回到車主身邊。這種在限定場域的高度自動駕駛技術似乎離我們的生活又進了幾步。

已經在無人自動駕駛車浸淫並實際有進行道路測試許久的Uber、Waymo瞄準的是完全無人的自動駕駛商業叫車市場,即便技術上能夠保證無人自動駕駛的車輛要比人類駕駛的車輛安全,但是要能夠突破各國法規限制仍然有一段路要走。且安裝在車上的各種雷達、鏡頭、感測器與運算單元,在其高昂的成本底下,台灣的Digitimes Research預估可能要等到2025年後,高度的自動駕駛車輛才有機會導入個人消費的汽車市場。但縱觀整體自動駕駛產業的發展,我們在可預見的未來,各家車廠的輔助駕駛系統或是在限定場域與條件的高度自動駕駛技術應該可以有不小的進步。

本文經黑潮之聲授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:羅元祺
核稿編輯:翁世航

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