想像一個世界，您的汽車不只載您到目的地，還能自行做出決策、駕馭複雜路況並確保您的安全。歡迎踏上通往未來交通的旅程——「自動駕駛的 6 個等級解析」。在這篇部落格中，我們將解釋所有自動駕駛等級，從最基本的輔助 Level 0 到完全獨立的 Level 5 奇蹟；每個等級都將展開交通工具如何從單純的運輸模式轉變為智能、自動駕駛實體的故事新篇章。
資料來源：SAE International
什麼是自動駕駛？
自動駕駛是一項顛覆性技術，讓車輛無需人工干預即可獨立操作和導航。這項創新標誌著車輛控制的重大轉變，它結合了硬體和軟體來理解駕駛環境、做出明智決策並執行駕駛任務。
SAE J3016（汽車工程師協會）標準將駕駛自動化分為六個等級，從 Level 0 到 Level 5。Level 0 到 Level 2 歸類為「駕駛員支援」，涉及駕駛員扮演重要角色的系統。Level 3 到 Level 5 歸類為「自動駕駛」，其中車輛承擔更多駕駛任務。目前，大多數市售的駕駛自動化功能都屬於 Level 2 或更低，屬於駕駛員輔助的範疇。
自動駕駛的 6 個等級
資料來源：SAE International
Level 0：無自動化
在這個基本等級中，所有駕駛任務都由人類駕駛員執行。汽車可能具有簡單的警告或短暫的輔助（例如緊急煞車），但控制權仍牢牢掌握在人類手中。您可以想像一輛具有一些基本安全功能的普通汽車。
Level 1：駕駛輔助
此等級代表邁向全自動駕駛車輛的第一步，也是最低的自動化等級。在此等級，車輛可以輔助轉向或加速/減速，但不能同時進行。
Level 1 透過整合自適應巡航控制 (ACC) 和車道保持輔助 (LKA) 等功能，提升了駕駛安全性和便利性，這些功能有助於保持穩定速度並將車輛維持在車道內。然而，在此等級，駕駛員仍需完全掌握控制權，並必須積極參與駕駛過程，因為該技術僅提供輔助，而非取代人類駕駛員。Level 1 功能在許多現代車輛中都是標準配備，標誌著邁向更先進自動駕駛技術的初步。
Level 1 自動化功能在許多現代車輛中廣泛使用，涵蓋以下品牌：
- 豐田：Toyota Safety Sense 套件
- 本田：Honda Sensing 技術
- 福特：自適應巡航控制。
- 通用汽車：自適應巡航控制
- 日產：Nissan ProPILOT Assist
Level 2：部分自動化
Level 1 和 Level 2 是 ADAS (先進駕駛輔助系統)。換句話說，這個等級的車輛能夠控制轉向和加速/減速。雖然車輛可以處理特定的任務，但 Level 2 系統並未消除專心駕駛員的需求。駕駛員必須將手放在方向盤上（或準備好這樣做），並準備好在情況需要時立即介入。
Level 2 自動化在高速公路駕駛情境中特別有用，因為條件更具可預測性，系統可以有效地保持車道位置和速度。然而，在城市街道或惡劣天氣條件等複雜環境中，駕駛員必須完全參與。
以下是一些擁有 Level 2 自動駕駛車輛的知名公司：
- 特斯拉：Autopilot 系統
- 通用汽車（凱迪拉克）：Super Cruise 系統
- 賓士：駕駛領航
- BMW：駕駛輔助 Plus 系統
- 奧迪：交通壅塞輔助
Level 3：條件式自動化
從 Level 2 到 Level 3 自動駕駛的轉變代表著自動駕駛車輛技術發展的一個重大飛躍。這個飛躍涉及車輛系統和駕駛員角色的實質性變化。Level 3 的車輛可以在特定條件下執行所有駕駛功能，例如在高速公路上或交通壅塞時，包括轉向、加速、煞車和監控環境。然而，當系統要求時，駕駛員必須準備好接管控制權。當系統遇到超出其能力範圍的情況，或當其離開其設計運行的條件時（例如，離開高速公路），它會要求駕駛員接管。
Level 3 自動駕駛仰賴先進的感測器套件，例如攝影機、雷達和光達，並搭配強大的 AI 和機器學習技術，以實現複雜的決策和快速的資料處理。透過 V2X 等改進的連線能力，擴展了車輛對周圍環境的感知。透過備用系統和駕駛員監控，強化了安全性，以確保駕駛員在需要時能隨時接管。這個等級標誌著朝向更高車輛自主性的顯著轉變，將駕駛員的角色轉變為更像是監督功能。
本田在 2021 年 3 月獲得了 Level 3 功能的批准，但僅限於在日本境內運行。同時，賓士在 2021 年 12 月取得了里程碑式的成就，獲得了 Level 3 運行的首個國際批准。此批准是基於通過了歐洲經濟委員會 (UNECE) 的 R157 監管測試，該法規稱為「自動車道保持系統 (ALKS)」。ALKS 於 2020 年 6 月發布，並自 2021 年 1 月起獲得 54 個國家批准，為自動駕駛設定了各種必要的條件，這是全球汽車自動化標準化和發展的關鍵一步。儘管 SAE J3016 定義了駕駛自動化等級，但 ALKS 則概述了自動駕駛車輛運行的具體要求。
以下是一些擁有商業 Level 3 自動駕駛汽車的公司：
- 奧迪（ A8）：交通壅塞輔助
- 本田：交通壅塞輔助
- 賓士：駕駛領航
Level 4：高度自動化
Level 4 自動駕駛，通常稱為「高度自動化」，標誌著自動駕駛技術演進的一個重大飛躍。在此階段，車輛可以在特定條件或環境下完全自主運行，無需人工干預。然而，它仍然保留了人工控制的選項。
Level 4 車輛的一個常見特徵是地理圍欄，其中自動化僅限於特定的地理區域，而 V2X 通訊則增強了情境感知。Level 4 車輛能夠進行動態路徑規劃和導航，在指定條件下無需駕駛員干預即可運行，儘管它們可能保留手動控制，以便在這些區域之外使用。增強的安全和網路安全措施對於防止這些高度自動化環境中的潛在威脅至關重要。
Level 4 自動化主要在特定應用中進行測試和部署（自動駕駛車輛、接駁服務），而不是廣泛提供給個人消費者。
- Waymo：Waymo 是 Level 4 自動化技術的領導者之一，營運其 Waymo One 服務。此服務主要使用 Level 4 自動駕駛車輛，在鳳凰城都會區、舊金山等指定區域提供公共叫車服務，並正在洛杉磯縣和德州奧斯汀擴大服務。
- Navya：一家專門開發自動駕駛系統的法國公司，確實提供使用通常被視為 Level 4 或接近 Level 4 自動化車輛的接駁服務。Navya 的自動駕駛接駁車主要設計用於受控環境，例如私人場地、校園、市中心，或指定用於自動駕駛車輛的特定公共道路。
Level 5：完全自動化
Level 5 自動駕駛車輛代表著自動駕駛技術的巔峰，能夠在人類駕駛員可以處理的任何情境下獨立運行。這包括在各種複雜環境中無縫駕駛，從熙熙攘攘的城市街道到高速公路，以及在各種天氣條件下，無論是在艷陽下還是在大雨大雪中。
在最先進的形式下，Level 5 車輛可以消除對方向盤、加速器或煞車踏板等傳統駕駛控制的需求。然而，就目前而言，這個層級仍然更多是憧憬而非實用。
儘管 Level 4 自動化取得了一些進展，一些公司開發了高度自動化車輛，但這些車輛仍未廣泛提供給消費者。進展到 Level 5，即一輛汽車能夠完美地導航到全球任何地點，是一個尚未實現的重大飛躍。
實現完全自動駕駛面臨哪些挑戰？
技術限制
由於需要先進的感測器和感知技術，才能在各種情況下準確判讀複雜的駕駛環境，實現 Level 5 自主駕駛在技術上極具挑戰性。此外，開發可靠的軟體演算法，能夠在不可預測的場景中做出安全決策並從新體驗中學習，也是一大挑戰。確保車聯網 (V2V) 和車載基礎設施通訊 (V2I) 的有效性也至關重要。
安全與資安疑慮
確保自駕車的網路安全至關重要，以保護其免受駭客威脅。建立全面的安全標準和測試協議，對於確保這些車輛能夠安全處理所有駕駛情況至關重要。這包括乘客的人身安全和車輛連網系統的安全性。
基礎設施改造
全面自動駕駛需要對現有的道路基礎設施進行重大改造，例如智慧交通系統和相容的車道標誌。這種改造需要大量的投資和規劃。此外，城市規劃需要考慮自駕車對交通流量、停車和整體城市佈局的影響。
經濟和商業模式挑戰
全自動駕駛汽車的開發和生產成本高昂，這可能會限制其普及性。此外，汽車產業可能需要從傳統的私有模式轉向服務導向模式，例如共乘或車輛即服務，以配合自駕車的使用和擁有性質。
法規和法律問題
為自駕車建立法律和監管框架涉及解決使用、責任和保險的複雜性。不同地區和國家之間的法律差異加劇了這一挑戰。此外，還需要解決倫理考量，例如在不可避免的碰撞情境中做出決策。
自駕車的未來展望
自駕車 (AV) 的未來呈現顯著增長和轉型，預計自駕車市場到 2035 年將達到 3000 億至 4000 億美元，而 ADAS 和自駕市場預計到 2030 年將達到 550 億至 800 億美元。這些由 ResearchandMarkets 和 McKinsey 分別報告的數字，預示著 AV 的普及和採用將迎來一場熱潮。這一增長得益於技術進步、更高的安全性、城市基礎設施的變化、不斷發展的法規以及環境效益。AV 的整合將重塑交通、城市規劃和各個經濟領域，提供更高的可近性和個人化旅行體驗，同時也在倫理、社會接受度和駕駛相關領域的專業就業方面帶來新的挑戰。
Premio 適用於自駕車的 AI 邊緣電腦
Level 2 到 Level 4 自駕車電腦
Premio 憑藉其創新的機器支援訓練解決方案，在開始推進ADAS (進階駕駛輔助系統)方面取得了重大突破，運用其 RCO-6000-RPL 系列的先進 AI 邊緣推論電腦。這些電腦專為擷取和儲存來自車載攝影機和感測器的重要資料而設計，在開發和訓練 Level 1 和 Level 2 自駕車的 ADAS 系統中發揮著關鍵作用。 隨著 AI 效能加速器變得更加強大，可擴充的 RCO-6000-RPL 系列可透過 NVMe、DDR5 和 NVMe 擴充功能進行客製化，適用於 Level 4 自駕車應用，並已在世界部分地區得到驗證和部署。
RCO-6000-RPL 系列的主要特色：
- 第 12/13 代 Intel® Core™ 處理器搭配 R680E PCH (35W TDP)
- 支援 ECC 的超高速 DDR5
- 符合 MIL-STD-810G 衝擊和振動方法 516 和 514
- 支援多個 Hailo-8™ (26 TOPS / 2.5W) 的邊緣 AI
- 具有 20G 衝擊和 3 Grms 振動阻力的高效能 GPU 擴充
- 支援 PCIe Gen 4 的熱插拔 NVMe/SATA 儲存裝置
- 適用於多功能 IoT 感測器連線的組態化 EDGEBoost I/O 模組
- 用於 AI 加速和訓練的混搭 EDGEBoost 節點