更新於 2021/12/14閱讀時間約 10 分鐘

這 2 年完勝大盤的產業 !自駕車全面解析

你覺得在未來會開車是件很重要的事情嗎? 如果把需要開車的時間省下來,會對你的人生更有幫助嗎?
人類開車是個Bug! 如果車子在電腦之後發明,你會覺得應該由電腦來開車。 - Eric Schmidt (前Google 董事長)
現在,全世界最頂尖的AI軟體公司、車廠都在致力於打造「自駕車」,讓人類可以擁有「更多時間」、用「更低的成本」到達目的地,甚至是提高整體交通的安全性。

下一個十年,三大領域的發展創造自駕車的熟成期
由「女股神」Catherine Wood所創辦的ARK Investment(方舟投資),在2021年的投資報告中,提及了值得注意的21個投資領域,其中與「自駕車」相關的領域就佔據了三大類:
  • Deep Learning 深度學習領域 「自駕車」能夠透過收集數據優化系統,而AI深度學習的進展,也就是俗稱的軟體2.0,由資料寫程式,將大大的幫助自駕車發展。
  • Electric Vehicles 電子車領域 到2025年,電動車將成長20倍,因為它的開發成本將下降至與傳統汽油車差不多,而「自駕車」大部分都是「電子車」,相對汽油車,電腦更容易控制電子車,且「自動充電」遠比「自動加油」來的安全。
  • Autonomous Ride Hailing 自動化交通網領域 一個自動駕駛的計程車成本預估將是人工計程車的1/10倍,將大大降低人類的交通成本。ARK預估,自動化駕駛的交通工具在2030價值將超過一兆美元

自駕車市場有多大呢?

Grand View Inc.做的市場調查,其預估「自駕車」市場在2019已有7.4兆台幣的市值,並將以9%的複合成長率(CAGR)持續到2030年。
而在數量方面,隨著政府的法規配合,對於自駕車的需求將逐步增長,預期到2030年會達到420萬的單位數,每年的複合成長率為 63.1%。

怎樣算自駕車呢?Tesla 算嗎?

自駕車依照電腦輔助的程度,從完全人工到完全電腦操作,共分為6個等級。
  • Level 0 無自動駕駛 所有控制都由駕駛人操作
  • Level 1 輔助駕駛 油門的加速與控制輔助,但人類需要操控方向盤跟剎車
  • Level 2 部分自動駕駛 又稱ADAS系統,油門、方向盤、煞車皆可由電腦控制,這個階段的目標主要是避免發生意外,仍必須由人坐在駕駛座上偵測路況。依據Tesla 官網所說駕駛人仍必須隨時監控路況,Tesla目前仍在定義上的Level2階段。
  • Level 3 有條件的自動駕駛 此階段相較上一階段多出了環境辨識與偵測路況,該自動駕駛系統可以透過環境條件自己做出對應,例如前方車速過慢就會加速行駛。但仍必須要由人監督。
  • Level 4 高度自動駕駛 這個階段的自動駕駛已經非常接近全自動駕駛了,當路況上發生意外時,自動駕駛系統也能夠自行介入。因此駕駛人在大部分的情況下都不需要開車,但如果想要人工介入,也是可以的
  • Level 5 全自動駕駛 沒有方向盤/剎車,人類完全不需要駕駛,全依賴自動駕駛系統
在美國,開發Level4高度自動駕駛需要政府批准才能上路測試,其中一個原因是必須釐清駕駛肇則的歸屬,畢竟是無人駕駛的情況。 可見,各國若要發展自駕車,政府的法令也要對應的修正,來產生完整的配套措施。

自駕車技術的兩大部分

1. Vision 影像分析–模仿人類雙眼
Tesla 辨認巴黎街頭
Vision影像分析利用AI演算法,判斷圖片裡物件的相對位置。這個部分需要利用大量資訊去訓練類神經網路,讓它能夠做到2D影像裡的每一個像素都做好分類(Semantic segmentation)、判斷物件(例如:是人或是車)、判斷物體跟物體之間的距離等。 透過AI人工智慧,希望可以讓電腦也能有人類雙眼般的感知

2. Lidar 光學雷達系統-精準判斷物體間位置
(Luminar Technology Inc)
Lidar 利用雷射取得物體之間的距離,可以準確的得知物體之間的位置,連60公尺外的物體之間的距離都能精準到毫釐。
大部分的自駕車都在Vision的架構下多家使用了Lidar系統,因為比起訓練電腦去分析相機圖像,Lidar提供了準確的物件位置。
但是Lidar最為人詬病的即是它的成本,2012年Google自駕車使用的Lidar自駕車成本高到70,000美金,到今日成本已降低至1000美元以下,但仍然是一筆費用。
大部分的自駕車開發通常使用兩者,Lidar+Computer Vision 來達到Level 4/5的開發階段,但是其中有一家開發商堅持不用Lidar,就是之名的電動車廠Tesla。

Tesla 捨棄Lidar,Elon甚至說:「輸家才用Lidar」
在Tesla 一場自駕車的發布會上,Elon Musk 提及了一個論點:
「人靠兩隻眼睛判斷影像都能做得很好了,為什麼還需要LIDAR?」
Elon Musk認為,透過人工智慧的訓練,最後我們還是能透過相機鏡頭就能夠達到Level 5,但從Tesla預估達成完全自駕的時間一再往後延,證明這個訓練並不是如我們想像中容易。
人們很容易可作出分類概括,例如我們看到一台卡車,就能夠認出一台倒在路上,對機器卻不是這麼容易。
另外,很多人會認為機器學習是直線式的,只要餵越多資料就能夠讓程式越來越進步,事實上並不是這樣,世界上的情況有無限種,然而如果餵進去的樣本就侷限在某種情況,那麼訓練出來的模組仍然不具靈機應變的反應(詳情可參考: 數據長尾)。
因此,以目前的現況,要單純用機器學習跟鏡頭達到完全自駕,真的很困難,但如果Tesla突破這一點,將會是非常有價值的技術。

自駕車市場的主要開發者

1. Waymo 2009 年Google 開始了自駕車的計畫,在2016年12月獨立出來成為Google Alphebet 旗下的子公司。
而Waymo相較於其他自駕車廠,在還沒開始無人車計劃之前,Google即擁有強大的地圖街景功能,能夠清楚描繪地域、紅綠燈、人行道,提供了開發自駕車良好的基礎。Waymo 目前在鳳凰城部分區域開始了無人計程車的服務。
Waymo無人計程車
Aurora 是由Amazon 與紅杉資本共同出資研究自動駕駛的公司。在2020年,Uber 將其自動駕駛部門出售給Aurora並換得了26%的股權,所以也算是其股東之一。 Aurora的創辦人具備多年的自駕車開發經驗,創辦人Chris Urmson是Waymo自駕車的前技術長,而另一個共同創辦人則是前Tesla自動駕駛的執行長Sterling Anderson。
3. Cruise 美國通用汽車收購的自駕車開發商,在2021增資時,Microsoft也投資了20億美元成為其股東之一,並提供
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