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Level 3定義曖昧難明 自駕產業搶攻Level 4商機

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在Level 2的先進駕駛輔助(ADAS)技術逐漸成熟後,眾多國際車廠持續精進自駕系統效能,期早日實現自動駕駛願景。然而,在Level 3自動駕駛車輛定義難明的情況下,Level 4自動駕駛車輛由於定義較明確,且多在限定區域內行駛,環境較為單純,對於車廠、新創及系統/車用電子元件等業者而言有更多的發展誘因。也因此,Level 4的自動駕駛車輛從2018年下半年開始不斷浮現,同時,新的營運模式也應用而生,眾多車商、租賃業者和新創業者紛紛透過自駕車實現公共接駁、貨物運送、定點接送等。換言之,以營運服務為主的Level 4車輛,成為自駕產業新的發展目標,且發展腳步相當迅速。

自駕接駁/運送車輛紛紛浮現

講到Level 4的自動接駁車輛,最令人印象深刻的應該就是Waymo。2018年年底Waymo推出首款自駕叫車服務Waymo One,在鳳凰城上路試驗;而到了2019年,Waymo擴大服務,與Lyft合作,不僅有更多的駕駛來體驗自動駕駛服務,同時在Lyft平台上部署Waymo自動駕駛車輛,可以讓鳳凰城地區的Lyft使用者選擇自動駕駛乘車體驗,讓Waymo獲得更多的乘客回饋意見,以改進自動駕駛技術。

另一方面,福特(Ford)旗下自動駕駛子公司Argo AI近期也在美國底特律推出第三代自動駕駛車隊,並規劃在邁阿密、華盛頓特區、匹茲堡、帕洛阿爾托、迪爾伯恩和底特律等城市逐步進行自動駕駛系統測試。

第三代自動駕駛車隊採用Ford Fusion Hybrid系統,並搭載了光達、攝影機和雷達以強化環境感知能力;同時還搭載了全新的運算系統,該運算系統提供的處理能力優於過往,並改進熱管理系統,使得車輛內部產生的熱能、噪音更少,這意味著任何乘客都將能體驗到更智慧的車輛,獲得更安靜、舒適的乘坐經驗。

除了Waymo、Argo AI之外,日產(Nissan)也積極推動無人計程車服務。Nissan計畫在2020啟動自駕計程車業務,該公司早先已與日本網路公司DeNA合作,推出自駕計程車新品牌Easy Ride,並進行實際上路測試;參與者可以沿著設定的路線(從Nissan全球總部到橫濱World Porters購物中心),搭乘自動駕駛車輛,距離約4.5公里。

同時,日產和DeNA也將測試Easy Ride的獨特服務功能,使用專用的行動應用程序,乘客可以通過文字或語音輸入想要做的事情,而車載平板電腦螢幕將顯示附近500個推薦景點和活動,乘客可以從推薦列表中自行選擇想去的目的地,還可以從自己的智慧手機下載該地區零售業者和餐廳的優惠券。

至於在運送方面,2018年Kroger攜手Nuro,於亞利桑那州斯科茨代爾(Scottsdale)使用自駕車,為居民提供運送雜貨的服務;到了2019年,雙方將自動駕駛配送服務延伸至休士頓。

Kroger指出,自2018年8月以來,該公司與Nuro在科茨代爾開始營運自動駕駛雜貨送貨服務,在經過試營運後,雙方成功完成了科茨代爾數千筆的交易,證明了雙方的綜合技術和數位專業技術可以改變雜貨配送的體驗;基於此一經驗,便計畫將自動雜貨配送服務轉移至休士頓進行下一階段的試驗。

定義難明導致Level 3車款遲遲未現

財團法人車輛研究中心研究發展處經理陳建次(圖1)表示,根據國際自動機工程師學會(SAE)J3016標準,將自駕車自動化程度區分為Level 0~Level 5,目前Level 2的車型已陸續問世,且普及速度越來越快,不僅高階車款有配備,在中低階車款也愈來愈普遍。

圖1 財團法人車輛研究中心研究發展處經理陳建次表示,Level 3挑戰在於責任歸屬不明確。

然而,在Level 2的技術已逐漸成熟後,一般認為這些自動駕駛發展業者會繼續乘勝追擊,加速往Level 3邁進。然而,實際上這些自動駕駛發展業者所發布的Level 3車型或消息和預期相比,卻是十分有限;反而是Level 4自駕車的議題不斷出現,不禁會讓人思考,Level 3的自駕車究竟是碰到何種瓶頸,且既然能發展Level 4的車款又為何不能推出Level 3的車型呢?其實,這一切都和SAE對於Level 3的定義有關。

SAE對Level 3的定義為:「由自動駕駛系統進行所有的駕駛與操控。系統提出操作判斷要求時,駕駛人必須適當地回應(表1)」。對此,工研院資訊與通訊研究所車載資通訊與控制系統組組長李夏新(圖2)指出,可想而知,到了Level 3的時候,車子勢將會有更高的自駕程度、也會有更多的自駕時間。但是,當自駕車判斷有狀況無法自行處理時,便會警告駕駛,請駕駛接手,而駕駛必須在收到警告後,即時或是有足夠的時間接手以避免危險狀況,這也就是定義中所說的「系統提出操作判斷要求時,駕駛人必須適當地回應」。但什麼叫做「適當地回應」,卻成為Level 3發展的一大棘手問題。

圖2 工研院資訊與通訊研究所車載資通訊與控制系統組組長李夏新指出,駕駛人所需的反應時間如何定義是一大難題。

李夏新進一步說明,何謂適當地回應,是一個很難界定的定義。說的白話一點,就是在駕駛人在收到系統警告時,要有足夠的時間可以接手方向盤,且在這途中還不能出事;而究竟多長的時間才能稱作足夠?是5秒、6秒甚至是10秒?這在目前沒有一個共通的標準,且也很難立下標準,因為每個駕駛人在啟動自駕功能時所做的事情都不一樣,所需的反應時間也不一。也因此,Level 3對於車廠、系統業者或汽車元件供應商而言成了一大挑戰,且關鍵不在於技術,而是在於如何實現SAE對Level 3的定義,因為這牽涉到了責任歸屬的問題。當真的出事了,該負責的究竟是車輛沒有給駕駛足夠的反應時間,還是駕駛自己沒有在時間內反應過來。

陳建次也說,Level 3的自駕等級更高,相對的車廠的責任也會更重,在沒有確定具備一定的安全性及責任歸屬之下,不太容易推出相關產品。因為道路環境是非常複雜的,很難保證不會出現任何意外,這也是為什麼部分車廠不斷強調其車款具備的是Level 2+的功能而非強調Level 3,或是直攻Level 4自動駕駛的原因。

為昇科科技資深副總經理陳正夫(圖3)也認為,Level 3自駕車最大的挑戰在於,當系統判定有問題,需要把控制權交還給駕駛的時候,駕駛通常無法「迅速」的回應;譬如駕駛啟動自駕模式後,開始滑手機、閱讀書籍等,當有突發狀況時(且發生狀況時都是非常臨時、緊急的),很難馬上因應。簡單而言,就是難以界定駕駛所需的「足夠反映時間」,也因此,許多車廠跳過Level 3改發展Level 4,因Level 4所需的環境相對單純。

圖3 為昇科科技資深副總經理陳正夫認為,Level 3挑戰大,部份車廠便以Level 2和Level 4為主。

自動駕駛轉4發展衍生服務新商機

相較於Level 3,SAE對Level 4自動駕駛的定義則為:「由自動駕駛系統進行所有的駕駛與操控;系統提出操作判斷要求時,駕駛人不一定需要回應。受限於道路及環境條件」。

陳建次表示,Level 4的發展腳步逐漸加快,一方面原因是Level 3的定義難以界定,另一個原因是消費者目前對於Level 3以上的自駕車需求還沒有那麼急迫。先不論消費者對自駕車安全疑慮是否已逐漸消彌,光從成本來看,有Level 3功能的車款成本已相當高昂,不是一般民眾可負擔的起,那Level 4、Level 5車款未來的造價更不言而喻。也因此,在一般消費者需求不大的情況下,車廠為了擴大自動駕駛市場,同時持續精進自動駕駛技術,以向下實現Level 3或是朝Level 5邁進,Level 4的接駁自駕車及其營運服務不啻為一個好的選擇。

也因此,自駕產業除了過往一般房車的銷售模式之外,以「公共服務」為導向的商機也逐漸興起。李夏新指出,Level 4自駕車基本上就不需要人介入,且從定義上來看,必須要在「限定區域/路線」運行(例如公車行駛路線較固定或是有專用道)。簡單來說,Level 4車輛的行駛區域較為單純,對於環境掌握較為精準,意味著出意外的機率較小,因此發展反而較Level 3容易,而這也是為何開始有些車廠在實現Level 2之後,直接發展Level 4,或是新創業者都直接從Level 4切入的主要原因,而這也使得自動駕駛產業開始出現有別於傳統賣車的銷售思維及營運模式,也就是以「服務」為導向,像是巴士接駁、無人計程車隊等。

根據彭博社統計至2018年10月,全球已超過114個城市開始無人運具試運行計畫,計畫參與的廠商包含GM、BMW、福特等傳統車廠,Google、Uber等科技巨擘和Easymile、nuTonomy等新創公司等。由此可見,全球自駕車運行案例日漸多元,自駕車上路測試已超過40案,包括公共接駁、叫車服務、物流運輸及一般測試等,其中以公共運輸接駁為主的運行服務更占近五成。

Frost&Sullivan報告也顯示,自2016年以來,全球已有超過71案公共運輸自駕接駁試驗,2019年將再增加10個測試案公共運輸自駕的市場全球收入2017年起複合年成長率為60.7%,2031年將達104億美元。目前英國、芬蘭、荷蘭、日本、新加坡和美國積極推動自動駕駛技術,並設計法律框架加速2025年自動化公共汽車到來。

工研院產科國際所經理石育賢(圖4)則說明,Level 0~Level 3和Level 4~5的發展定位已有所不同。在Level 0~3多是以車廠為主導,考量的是駕駛的體驗,而產業價值(銷售模式)是傳統「以產品供給的使用者經濟導向」;也就是在汽車上面添加許多功能,吸引消費者購買,增加銷售量。

圖4 工研院產科國際所經理石育賢說明,Level 4以上的車款和Level 0~3發展定位已大不相同。

石育賢進一步指出,至於Level 4~5則是變成以乘客為主的營運服務導向,像是無人計程車、接駁巴士等,其產業價值會變成應用服務的乘客經濟導向為主,也因此,在這塊的發展,傳統車廠已不再是主要導向,會結合新創、租賃業者開發更創新的乘車體驗(如前面所提Nissan與網路業者合作);亦或是新創業者為主導(如上述提到的Waymo結合Lyft),其最終目的皆是強調提供好用、方便的交通載具,或者改變人與貨物的運送方式等。

李夏新表示,總結來說,未來接駁服務將會是自動駕駛發展一個重要的應用場域,除了傳統車廠、新創業者、租賃業者紛紛投入之外,政府的大力輔助也是其中一個關鍵。和傳統車廠不同,政府看待自動駕駛的思考方式,多是從提供「智慧的交通環境」著手,也就是以提升大眾運輸服務體驗為主要切入點,也因此會希望自動駕駛車輛朝巴士、計程車等公共交通工具為主。一方面除了可改善交通環境之外,也可以讓一般民眾體驗自動駕駛車輛,提高民眾對自駕車的接受度。

自駕產業成兩大方向發展

對於自動駕駛發展業者而言,其最終極目標當然是人人都能有一台Level 5的全自動駕駛車輛。然而,如上所述,一來是上述提到Level 3定義難實現,且政策法規還未完善(如肇事責任),再加上消費者的成本考量,使得Level 3以上的自駕車要正式上路(或普及)仍需一段時間;基於此一原因,定義明確且安全系數較高的Level 4自駕車遂成為新的選擇,而相關營運服務也成為新的發展機會。

石育賢說明,也因此,自動駕駛市場目前呈現兩種發展方向。一條是傳統車市,這還是有相當大的市場,駕駛人還是希望能有更安全、更穩定的汽車功能;因此對於車商而言,當然不會放棄這塊市場只發展Level 4的自駕車。只不過車商日後在自動駕駛的布局策略上,會是以「加強功能」為主軸,也就是替一般房車添加更多自動化、安全性的功能,並持續強化車輛運算、感知、決策,以及控制能力,而待日後定義、法規陸續到位後,Level 3以上的一般乘用車才會相繼問世。

至於另一個方向,便是上述所提,以營運服務為主的自動駕駛車輛。這方面和一般乘用車不同,最主要的考量是乘客,提供創新的乘坐體驗變成最主要的目標。所以除了安全、可靠之外,車內的人機介面、空間設計、還有車內感知也成了設計重點。

同時,由於Level 4自動駕駛車輛是在限定區域內運行,因此突發狀況較少,安全性相對較高,對於傳統車商,亦或是新創業者而言,不僅能藉此加快自駕車上路時程,同時也藉此逐步提升消費者對自駕車的信任度及接受度。

總結來說,自動駕駛市場開始分為一般房車和營運服務兩大發展方向,車商、半導體業者除了以ADAS技術為基礎繼續發展外,也開始投入新的營運模式,也就是以Level 4自駕車為主的接駁、送貨服務,除藉此在法令、定義等條件尚未成熟外持續推動自駕車發展外,也希望能透過此一方式讓民眾更早體驗乘上自駕車的感覺。

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