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善用自動駕駛技術 達到節能減碳目的

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SARTRE自動駕駛技術方案,可應用於高速巡航自動跟車行駛,除增加行駛安全性外,號稱還能節約50%油耗。SARTRE Project
SARTRE自動駕駛技術方案,可應用於高速巡航自動跟車行駛,除增加行駛安全性外,號稱還能節約50%油耗。SARTRE Project

全自動駕駛技術使用目的,除了是減少人為駕駛行為容易出現的操控誤差外,其實另一目的在於利用最佳化的駕駛行為達到相對經濟、節能的行駛效益,在人為駕駛中常會因為情緒、交通狀況、個人行為而影響汽車的能源使用效率,應用了全自動化駕駛,即可以最佳的行駛狀態完成駕駛任務…

國際車廠投入自動駕駛控制的研發目的,除了在減輕人為駕駛可能造成的潛在危機外,其實也是在提供駕駛另一個更輕鬆、自在、節約的汽車乘載體驗,因為當有全自動駕駛技術引導車輛自動行駛後,原有駕駛需要專注於開車較無法與乘客互動的問題隨即消弭,甚至駕駛可以在通勤過程輕鬆自在地閱讀書報,駕駛不僅將控制方向盤的雙手騰出來做更多事,甚至利用車輛本身的人工智能分析運算出最佳化汽車行駛動力使用形式,大幅減少行駛程序所消耗的能源,進而達到節能減碳目的。

ULTra PRT輕軌自動駕駛電動車,可解決小運量的乘員輸載需求,系統也容易增加運量,而在固定路徑行走的自動化駕駛技術相對容易實踐與管理。Ultra Global

ULTra PRT輕軌自動駕駛電動車,可解決小運量的乘員輸載需求,系統也容易增加運量,而在固定路徑行走的自動化駕駛技術相對容易實踐與管理。Ultra Global

全自動駕駛爭議大  折衷自動駕駛技術實用性高

在自動化駕駛技術方面,基於輔助駕駛的輔助駕駛系統或是自動駕駛技術整合,其實在目前市售車輛已有相當成熟自動駕駛應用,雖然達不到全自動駕駛效益,但也至少可以協助駕駛應付長途駕駛可能的勞累或注意力不集中問題,例如目前相對成熟的DAS技術與定速巡航技術整合,就是一個兼具節能、提升行駛安全的自動駕駛技術整合概念,以往定速巡航自動行駛技術,使用者僅需在油門控制車速達到預期定速速度後,啟動定速巡航讓車輛自動維持固定油門行進,此技術目的在協助車主以固定速度進行長途駕駛,減少不斷踩踏油門的疲累感。

但舊有的定速巡航技術,僅能協助車輛以固定速度行駛,並不會有自動加?減速或是在一定速率範圍維持與前車接近的跟車速度,這往往造成車主仍須花心力介入操控,失去定速巡航技術的應用效益。而新一代結合車輛感測器、人工智慧的DAS與定速巡航技術整合,即可把雷達測距、車輛感測器、視覺盲點偵測技術等與定速巡航應用進行整合,例如,在使用者進行車輛速度提速開啟定速巡航後、由DAS系統蒐集車輛週邊的車輛狀態,例如前後車距、車側車輛現況等,在定速巡航進行中利用前雷達測距自動維持與前車固定安全車距進行巡航速度的加?減速控制,當有其他車輛切入前方車道並經系統感應發現後,DAS即自動驅使車輛進行略為減速達到新安全車距控制,當車距維持在安全距離後系統自動提速至預設的巡航速度。

運用DAS整合自駕技術  可以將行駛效益最佳化

利用DAS與自動巡航駕駛整合,可以達到高速定速行駛的最佳化行車模式,一方面可以減輕駕駛的負荷,另一方面則可達到節能減碳的效用。而更優化的定速巡航功能,甚至可以利用視覺分析、追蹤技術來執行跟車巡航功能,也就是說駕駛可以選一部前方車輛設定跟車巡航,透過機器視覺辨識與雷射測距感測技術搭配人工智慧分析,車輛就能自動鎖定前方車輛進行跟車巡航,自動駕駛控制油門踩踏程度達到自動控制與鎖定車輛的跟車行駛狀態,大幅減輕駕駛的操控負荷。

前述相對成熟的定速巡航技術類別與實踐方式,技術優化升級的關鍵在於使用了高效能、更精密度的車用感測元件與技術,同時搭配新一代的DAS行車輔助系統深度整合,提供更優化的定速巡航技術實用價值,然而定速巡航可以說是自動駕駛在較無道德、法規爭議的智能行駛應用,對駕駛來說仍具備隨時介入操控的主導權,車輛也並非完全自動駕駛,人為操控的部分仍會影響到車輛的油耗與能源節約效率,反而是全自動駕駛技術由於車輛操控全權由人工智能取代,自然可以依照最佳化的行駛路徑、加?減速操控模式達到最佳化的行駛動線,進而以最佳能源使用效能完成駕駛行程。

SARTRE自駕技術方案相對實用

以全自動行駛技術達到節約行駛能耗的應用,以Volvo大力投入的SARTRE自動駕駛計畫較為有趣且更趨導入的可能性,以SARTRE自動駕駛技術來說,其實應用價值在於因應公路長途巡航或是塞車時的操駕行為改善,以Volvo提出的調查數據顯示,有超過20%的行車事故是發生在塞車走走停停出現的碰撞,而塞車的走走停停狀況也是造成能源消耗的大問題。

在SARTRE自動駕駛概念下為利用進階DAS系統搭配全自動駕駛技術整合,當行駛速度低於50km/h時可驅動塞車自動駕駛模式,改善堵車路況下的能源消耗狀況與行車安全,此技術已由2011年持續投入實測開發,預計2014年投入市場。

在SARTRE自動駕駛計畫概念中,其全自動駕駛技術倒不如說是全自動跟車技術,有別於一般全自動駕駛車輛,為自主控制行駛、變換車道、加?減速等行車行為,在SARTRE自動駕駛專案中為由駕駛在支援SARTRE自動駕駛計畫的車款之後,設定跟車目標後,車輛即自動尾隨目標車輛自動進行對應安全車距的行駛、加?減速與變換車道操駕行為,而在SARTRE自動駕駛技術介入時車輛為全自動操控狀況,駕駛可以完全不需操控方向盤與油門,甚至還可在行駛過程閱讀書報或是與其他乘客互動聊天。

AQuA塞車輔助自駕方案  可減少塞車造成事故機率

SARTRE自動駕駛技術為基於自動隊列輔助系統AQuA技術方案,在Volvo 2012年推出的Volvo V40車型的巡航系統和DAS車道輔助系統已有部分實踐功能。以AQuA技術方案來說,為透過車用顯示螢幕和駕駛溝通,當所駕駛的車輛因塞車而減低車速時,AQuA即會亮起指示燈,車輛駕駛可決定是否要啟動自動跟車的自動駕駛模式。

當AQuA自動駕駛系統啟動後,引擎、自動機制、轉向機制都會轉由AQuA系統接手控制,同時自動保持前車安全車距,當塞車警示解除AQuA也會提示將車輛控制權轉交駕駛,為了自動駕駛的安全性,AQuA將全自動駕駛的最高速限訂在50 km/h速度下。

AQuA方案為利用雷射測距、掃描技術,同時搭配影像錄影分析達到對行車周邊車況的掌握,當自動駕駛的轉向控制除了利用側影機監控路沿標線判斷轉向角度外,也利用雷射測距維持與前車安全車距進行轉向行駛,甚至AQuA會同時分析駕駛面部表情,當發現駕駛有異狀也會自動將車輛停靠路邊。

SARTRE自動駕駛技術則是AQuA方案的高速巡航版本,SARTRE自動駕駛技術為因應高速公路自動駕駛應用的跟車技術方案,可在車速90km/h下進行車輛列隊跟車行駛,透過自動化跟車駕駛技術,車主可以隨時選擇跟車或是脫離車隊,相較全自動自主駕駛車輛技術方案是相對實用與容易實踐的技術方案。

ULTra PRT輕軌自駕電動車  為紓解都會交通方案明日之星

另一個節約行駛能源消耗的概念,即是ULTra PRT自動駕駛個人捷運專案,所謂的PRT即為Personal Rapid Transit個人捷運系統,其實是屬於一種極輕運量的軌道運輸系統,為預先建置輕軌路徑再搭配電動小型自動駕駛車,取代大運量的軌道運輸建置,不僅達到更優化彈性的車輛調度需求,同時因為輕軌路徑無其他車輛介入、同時軌道自動駕駛技術難度低?容易開發實踐,因此更能利用自動化駕駛達到節能、輸載乘員的運輸目的。

以首個成功商轉的BAA Heathrow ULTra PRT為例,ULTra PRT雖然最初為銜接機場客運大樓至停車場的區間轉乘個人輕軌捷運系統,但由於輕軌軌道路徑固定,同時行駛狀態較單純,電動車的自動駕駛開發難度低,除初期輕軌建置成本較高外,在車輛成本與技術難度並不高狀況下,擴充乘載量或是增開路線的難度相對較低,是都會極具發展潛力的乘員運輸模式。