ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)高級駕駛輔助系統,是電動自駕車的重要核心,其功能包括偵測即時路況、防範碰撞前車、車道偏移輔助,最高階的ADAS系統目標便是朝向全自動駕駛發展。
事實上,ADAS的技術發展淵源已久,1995 年,日本三菱推出了停車距離控制系統 (PDC);2000年,豐田汽車運用毫米波雷達發展出適應性巡航系統 (ACC)。ADAS可基本分為三大部份:感測器、處理器與致動器。ADAS採用的感測器主要有攝像頭、雷達、雷射和超聲波等,可探測光、熱、壓力或其它可監測到汽車狀態的變量,通常位於車輛的前後保險桿、側視鏡或者擋風玻璃上面。
ADAS利用安裝於車輛上各式各樣的感測器,在車輛行駛時第一時間收集車輛內外的環境數據,進行靜態與動態物體的辨識、偵測和追蹤,並結合導航系統,進行系統運算分析,進而讓駕駛可以在最快的時間察覺可能發生的危險,甚至可因應駕駛人若來不及反應,直接啟動致動器,達成減速、緊急煞車等保護功能,增進行車的安全和舒適性。
根據美國 SAE(汽車工程師協會)的標準,從輔助駕駛到完全自動化駕駛,將自駕技術分為 Level 0~5, Level 3 可謂分水嶺,已能實現部分自駕(目前多數車輛配備為Level 2、Level 1),但駕駛仍須保持專注;而進入 Level 4甚至Level 5,則意謂可實現完全自駕。目前市售車款以 Level 1、2 為主流,根據 Yano Research 的研究報告,Level 2 於 2020~2025的年均複合成長率為32.6%,而實現更高自駕技術的Level 3,因相對的安全需求及標準更高,必須通過各國監管機關更嚴格的檢核,預估2025年之後才會有比較顯著的成長。
等級0(SAE Level0):無自動駕駛,僅提供行車資訊輔助,沒有任何自動功能。
等級一(SAE Level 1):駕駛輔助,加入自動車距保持及緊急剎車等技術,具備基本的加速及轉向操控。例如防鎖死煞車系統(ABS:Anti-lock Braking System)、巡航控制系统(CCS:Cruising Control System)等。
等級二(SAE Level 2):部份自動,系統可自動加速及變換車道,以減輕駕駛人的負擔,但仍需駕駛人判斷號誌及行人等。如自動緊急煞車系統(AEB:Autonomous Emergency Braking)、自動停車系統(APS:Automatic Parking System)等。
等級三(SAE Level 3):條件自動,系統在一定條件下可監控駕駛環境,但駕駛人仍需隨時支援。當汽車偵測到需要駕駛人時,會立即讓駕駛人接管後續控制,算是無人駕駛車的開始階段。
等級四(SAE Level 4):高度自動,系統可在特定道路上實現自動駕駛,但仍需設置方向盤,又被稱為「有方向盤的無人駕駛車」。
等級五(SAE Level 5):完全自動,在所有條件下車輛都可以自動駕駛,可以執行所有與安全相關的控制功能,即使沒有人在車上也可以自行駕駛。汽車不再需要方向盤、剎車、油門,又被稱為「無方向盤的無人駕駛車」。
為了偵測路況、實現自動駕駛,其源頭便來自車內外大量的感測元件,根據市調機構 Yole Développement 的調查,感測元件市場在2032年將達到170億美元的規模,屬ADAS系統中最具成長潛力的產業,亦是許多台灣廠商的競逐之地。
目前自駕系統的感測技術分為兩大流派,分別是以特斯拉(TESLA)為首的鏡頭、純視覺派;以及其餘車廠的光達派別。鏡頭的優勢在於價格較便宜,但需要強大的AI能力才能讓鏡頭精準判別物體,且偵測能力深受天氣影響,天候不佳時其偵測能力會大幅降低。而光達在判別的精準度、偵測的廣度,以及環境的適應力都遠優於鏡頭,但目前缺點為成本極高,為鏡頭的10倍以上。
除此之外,目前車用雷達技術還包含有毫米波、雷射、超聲波、紅外線等,應用上各有其優缺點。國內ADAS感測相關廠商包含有胎壓偵測系統的車王、同致、怡利、為升,車道偏離系統的華晶、經昌、永彰,盲點偵測系統的造隆、環隆等。