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聰明的自動駕駛

"能夠將汽車維持在固定速度行駛的巡航控制系統,問世已經有數十年了。但最近發展的一項升級配備,可能啟發一系列的先進技術,最終促成能夠自動駕駛的車輛的誕生。 "


  你知道嗎?

 

  雷達或雷射測距雷達:採用雷達的適性巡航控制系統,通常列為購買汽車時的選配項目,其售價高達1300~2400美元。部份製造商因而改用雷射測距雷達,可以省下超過一半的成本。然而雷射光束在髒污的車體上反射的效果較差,遇到惡劣天候譬如濃霧、大雨或是下雪時,雷射光也有被散射的可能。因此部份汽車製造商依然選擇雷達,並且期盼藉著提高生產數量、並採用更快速的訊號處理器,可以讓成本降低。

 

  掃描方式: 目前適性巡航控制系統所採用的雷達,不是使用固定的雷達天線,便是採用機械式旋轉掃描天線,以達到廣角的量測效果。製造商希望最終能使用電子掃描式雷達來取代傳統的天線,這種雷達採用許多固定式天線所組成的陣列,藉由軟體演算法的控制,可以改變雷達波的相位、而達到電子式掃描的效果。這種相位陣列雷達不僅可以提供大角度的量測,而且能夠同時涵蓋長、短距離的偵測,因此汽車不需要再裝置長距離雷達與短距離的雷射雷達兩套系統。市面上已經可以買到這類的產品,但是目前價格還相當昂貴。

 

  能夠將汽車維持在固定速度行駛的巡航控制系統,問世已經有數十年了。但最近發展的一項升級配備,可能啟發一系列的先進技術,最終促成能夠自動駕駛的車輛的誕生。

 

  對於一輛配備巡航控制系統的汽車,駕駛員只需要設好一個預定的速度,接著引擎控制系統可以自動開啟油門使車輛加速,或是關閉油門,使汽車因為引擎檔剎的阻力而慢下來。若是引擎檔剎的阻力不夠,譬如說汽車正在下陡坡,少數更複雜的系統,也能夠和緩的啟動剎車來幫忙減速。

 

  然而這些系統皆無法偵測是否正在追近前方另一輛速度較慢的汽車,進而迫使駕駛人踩下剎車以避免追撞。目前出現在某些車款的適性巡航控制系統,使用長距離雷達或是雷射測距雷達(lidar, light detection and ranging)來追蹤正前方的車輛(參見下圖)。駕駛人除了設定所需的速度外,還得輸入想與前方車輛保持的距離秒差(1~3秒)。當汽車太過接近前方車輛時,系統會自動降低油門,或是在必要時使用剎車,迫使汽車減速。系統接著會持續地調整速度,讓汽車能與前方車輛維持固定的距離秒差。當前方車輛變換車道或是轉彎離開時,系統則會讓汽車加速至原本設定的速度。若是前方車輛減速到一個特定速度時(譬如說每小時15哩),那麼系統會停止操作,並且以語音警告駕駛人必須接手駕駛汽車。

 

【本文轉載自《科學人雜誌》2008年1月號】