編者的話｜自駕車的自動化與智慧化

這期機械工業雜誌將和讀者呈現智慧節能與安全車輛技術相關研發成果。由於此兩大技術範疇和近年來全世界關注的焦點以及熱門的「自駕車」(Autonomous Vehicle)話題有關，不禁讓我回想起20幾年前在美國卡內基美隆大學攻讀碩博士時，當時實驗室研究生把桌上型電腦拆裝整合至汽車上的情景。
就像工業4.0生產製造的智慧化必須經歷3.0時期的自動化一樣，自駕車相關技術的開發歷程似乎也遵循先自動化再到智慧化的腳步。記得20幾年前的家用汽車，除了少部分的高檔車之外，大部分都需要駕駛與乘客用手來搖動把手車窗玻璃上下運動，甚至空調也沒有辦法自動依照車內實際溫度而自動調整，更遑論能自動駕駛了!  由於微電腦以及微處理器技術的成熟、感測元件的精微小化、以及致動元件的電腦可控功能的提升，透過機電整合讓汽車不但能隨時監控如如胎壓、車子行走的速度和加速度、車內外溫度、還剩多少油、電瓶是否具備足夠的定能等等參數，已使得汽車各項功能能夠自動化。加上全球定位系統(GPS)的普及，除了功能上的自動化之外，汽車當下的位置也可即時自動告知。
自駕車和一般具備自動化功能的汽車最大的不同在於自駕車能通過攝影機、雷達和激光雷達(LIDAR)在內的傳感器組合來感知世界。其中激光雷達相對昂貴，使用不可見的脈衝光來建構自駕車周圍區域高解析度的三維影像；雷達則是可以測量距離和速度，但看不到細節；而攝影機便宜，可以看到道路標記，但測量距離上不如雷達直接與快速。雖然人工智慧相關的軟硬體這一兩年更趨成熟，可使自駕車不只具備感知的能力，更可擁有一些智慧來進行自動駕駛。為了確保安全性和可靠性，大多數從事自駕車開發的人一般都認為需要適當適用傳感器的組合。
雖然自駕車離真實上路以及普及化還有一定的距離，還有如在特定狀況下是要保護路人還是保護乘客的道德問題、電控系統是否會被駭客入侵的安全問題、甚至交通基礎建設是否需要調整以因應自駕車所需、以及相關法令規章建立等議題需要思考並解決，但是就如同2018年3月經濟學人所論述的，全世界自駕車技術發展從2004年美國國防部以DARPA計畫以競爭型的方式廣徵研發團隊參技術開發，至2009年後Google、Uber、Tesla甚至台灣的工研院相繼啟動商業化自駕車研發計畫，自駕車相關技術的開發可說是日益加快。也許在台灣複雜的交通環境中自駕車的使用有一定的困難度，但是該技術開發的成熟，除了一定可以對應到適合的應用情境，更可結合台灣在IoT、智慧機械、智慧製造的強項，為台灣相關產業創造價值。