自動駕駛汽車發展五階段：
 
第一階段—輔助駕駛

• 汽車駕駛由駕駛員主導，並隨時掌握交通情況。
• 駕駛員承擔所有違反交通規則或損壞的責任。
• 單一的駕駛輔助系統功能支援特定駕駛任務：
  • 維持與前車固定距離的車速，適時加速或減速—ACC(Adaptive Cruise Control)；
  • 車道偏離警告—LKAS(Lane Keeping Assistant System)。

 
第二階段—部份自動駕駛

• 汽車駕駛由駕駛員主導，並隨時掌握交通情況。
• 駕駛員承擔所有違反交通規則或損壞的責任。
• 在特定的情況下，可在高速公路上維持固定車道、減速或加速。
• 整合駕駛輔助系統的自動維持車距速度系統與緊急制動和車道偏離警告系統。
• 其他輔助系統：超車輔助、自動停車(如Tesla的Autopilot及Mercedes S-Klasse的方向盤輔助系統Distronic+)

 
第三階段—高自動駕駛

• 駕駛員可暫時不管駕駛任務和交通情況。
• 在汽車製造業者指定的應用情況下，汽車可獨立行駛。
• 行駛中，駕駛員必須在系統要求的情況下，迅速接管駕駛任務。
• 駕駛員只有在不遵守系統要求的情況下，才需負責任。
• Audi A8的塞車輔助系統，在2018年時，理論上可以在高速公路塞車時，不需駕駛員而自動行駛到時速60公里，不過此功能尚未被核准通過。
• 一旦在半自動模式下，沒有按規定限速行駛，責任歸屬仍未明朗；行駛中是否得以使用行動電話，也沒有明文規定。

 
第四階段—全自動駕駛

• 駕駛員成為乘客；在特定路段上，車輛完全自動駕駛（例如高速公路，停車場），也可在沒有乘客的情況下自動駕駛。
• 乘客可以在行駛中睡覺、使用手機或閱讀報紙。
• 系統可及時識別其侷限性，以便再根據規則調整到安全狀態。
• 在全自動駕駛情況下，乘客不需承擔違反交通規則或損壞的責任。
• 各大汽車業者研發部門，及科技業者如Apple、Google與Uber，都致力於發展汽車到全自動化駕駛。

 
德國自動駕駛汽車發展

• 歐洲與美國在自動駕駛汽車領域為創新先驅：2017年共有1,400項專利申請案(其中500項來自德國)。
• 總計所有與自動駕駛汽車相關的專利申請案中，三分之一來自歐洲與美國，日本、南韓、中國約在13％與3％間，緊跟在後。
  • 美國主導通訊與科技方面：自2011年起，來自美國的自動駕駛相關專利申請達34％。
  • 歐洲先驅技術在於駕駛控制、物流聯結與環境分析。
• 向歐洲專利局(Europäische Patentamt；EPA)申請的自動駕駛專利申請案，在2011年到2017年間成長了百分之330。
  • EPA從2008年到2018年間收到的自動駕駛專利申請案達18,000個。
  • 在25個自動駕駛專利申請的大型業者中，約半數業者並非來自汽車或交通運輸相關業者，而是來自科技與通訊產業(前四名為Samsung、Intel、Qualcomm、LG集團)

 

• 截至2018年11月為止，德國在自動駕駛領域的專利申請案，以14.4％僅次於美國。(法國、瑞典、英國及荷蘭分別都在5％與不到3％之間)
• 自2011年起，Bosch申請了343項專利，排名第五，Continental排名第十。
• 自2011年起，來自德國的自動駕駛相關新發明達14％。
• 在德國，無駕駛員的自動駕駛汽車仍是非法的：
  • 電腦系統得以操控汽車，不過駕駛員需隨時掌握情況。
• 2019年初，德國交通部長Andreas Scheuer已提出法規草案，希望促成自動駕駛汽車得以在德國道路上行駛。
  • 法規為交通部「行動計劃」的一部份，包括運用電子化與人工智慧於交通運輸方面。
• VW自2017年9月13日起，主導成立歐洲研發專案Europäisches Forschungsprojekt：L3Pilot
  • 自動駕駛系統將在11個歐洲國家，進行超過4年的行駛測試；專案預算達6,800萬歐元，歐盟支助其中的3,600萬歐元，為歐盟支持的專案中額度最高者。
  • 來自歐洲16家包括汽車業者、汽車零組件業者、研發單位、大學及中小型公眾交通運輸業者，計100輛汽車，共1,000位駕駛員參與。
    • 第三與第四階段的自動駕駛測試，將在實際路段上進行。
  • 此乃全球第一個自動駕駛綜合功能實際測試專案。

 
自動駕駛汽車發展歷史

• 1968年9月11日首輛以Mercedes Benz 250為基礎的無人駕駛汽車，在德國Lüneburger Heide的Continental測試場Contidrom進行測試。(Contidrom為Continental公司的輪胎測試場原型)
  • 在車道上透過導線導引行駛，由感應器支援導航。
  • 目標：汽車輪胎經程式化後進行測試。
  • 由西門子(Simens)、Westinghouse及慕尼黑科技大學、達母斯達特科技大學的研發人員共同研發。
• 自2004年起，美國DARPA-Challenge (Defense Advanced Research Projects Agency；美國國防部國防高級研究計劃局技術部門贊助的無人駕駛陸地車輛競賽。)開始對無人駕駛汽車發展進行輔導。

 
政府相關措施

• 2019年在德國下薩克森邦(Niedersachsen)更換交通號誌紅綠燈，十字路口也將設置照相機，每800公尺設置WLAN轉接器，進行網路連結。
• 無人駕駛汽車測試
  • 高速公路數位測試區(Digitales Testfeld Autobahn；DTA)
  • 由德國交通與基礎建設部(BMVI)以及巴伐利亞邦(Bayern)執行。
  • 2015年9月到2019年1月間，在慕尼黑(München)及紐倫堡(Nürnberg)間的高速公路A9路段上(共計140公里)，由MAN及DB Schenker進行測試，網路通訊由WLAN進行連結，不需透過中央伺服器或雲端。
  • 測試包括感應器及測量技術、車與車間的溝通(Car2Car)，以及車與基礎設施間的溝通(Car2X)。
  • 全球第一個針對自動駕駛車輛設計的全電子化及網路化路段
    • 多輛貨車(LKW)在同一路段進行連結，形成一個隊伍(Platooning：軍隊列隊行軍，在此指列隊行駛)。2018年6月起進行列隊行駛測試。
    • 前導車輛指定車速及方向，後面隨行的其他車輛自動維持與前車15公尺車距，並按指令(車速、方向)跟隨。
    • 前導車輛內無駕駛員。
    • 後面隨行車輛有安排駕駛員(按第二階段—部份自動駕駛的規定，也就是還不能也還不准全自動駕駛)：
      • 駕駛員的手一定要放在方向盤上，
      • 駕駛員須隨時注意，以應變緊急情況。
    • 期望可節省燃料10％。
  • 目前列隊行駛仍未獲准上路，預計自2020年起將可執行。

 
歐洲目前有10輛無駕駛員的小區域自動駕駛公車(Nahverkehrsbus；NVB)上路

• 所謂的「人的搬運工具」(People Mover)，在經程式設計過的軌道上，最快可以時速15公里的速度行駛
  • 自2018年3月起，有四輛NVB行駛在柏林醫院區(Charité Campus Virchow-Klinikum)。
  • 下巴伐利亞的Bad Birnbach有一輛NVB
    • 2017年10月起，德國鐵路(Deutsche Bahn；DB)推出德國境內第一輛自動駕駛小巴士loki(配駕駛員)，行駛於Bad Birnbach公共交通路段上 (loki小巴士由法國公司開發)；
    • 與Fresenius學院及貨車製造業者MAN共同為物流產業研發自動駕駛汽車；
    • 目前發展到第二代小巴士，行駛速度已可達每小時25公里。

 
自動駕駛汽車發展進度

• 所有知名的汽車業者都投入發展
  • 中、高階車款具駕駛輔助系統到第三階段—高自動駕駛；
  • 汽車發展到第四及第五階段，部份原型車款在多年前已發表(最新資料取自2018年12月)。
• 美國科技大廠Google(Waymo)及交通服務業者如Uber，在技術上的發展都可與汽車業者相比擬。
• 汽車零組件一線大廠如Bosch、Continental、Aptiv及Schaeffler，發展全系統或半系統自動駕駛汽車已有多年。
• 德國汽車產業已雇有2萬名開發人員，進行網路連線及自動駕駛汽車研發。
• 如今感應系統在環境許可的情況下，已有很好的成果。特殊情況如下雪、缺乏道路標記以及不明確的交通情況下，則會出問題=>運用人工智慧配合神經網路
  • 感應傳輸網路透過深度學習(Deep Learning)進行辨識學習，例如在區分物體或人、以及行人走路方向的確認上，有非常高的識別率。

 
德國自動駕駛汽車研發進度(具體專案)

• 根據德國經濟研究所(Institut der deutschen Wirtschaft；IW)在2017年的數據，全球與自動駕駛有關的專利申請案中，52％來自德國業者。
• 全球領導業者中，德國業者佔了三家：Bosch、Audi及Continental。
• 德國聯邦研發部自2015年起，輔導智慧交通研發專案累計已高達1億歐元。
• 目前在德國不同地區有超過20項與自動駕駛及聯網駕駛相關的研發專案進行著，如：
  • UNICARgil：汽車研究所(Institut für Kraftfahrzeuge)於2018年3月在亞琛工業大學(RWTH Aachen)推展一項到2022年的研發專案，總計有7所德國大學與一家科技業者，將共同發展無方向盤的自動駕駛汽車。
  • Kempten學院針對汽車自動駕駛時，乘客在緊張情況下會產生何種反應的研究。
  • 德國航空中心協會(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.；DLR)進行未來自動駕駛發展的進一步研究
    • 比如與柏林交通單位合作，進行自動駕駛技術運用到大眾交通領域的測試。
    • 與VW或其他科技業者合作在市區內推出自動駕駛汽車相關設施，DLR將列舉市區交通所需的特定條件與情況一覽表。
  • 德國中部由德勒斯登應用科技學院(Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden)主導一項大專案：在一測試路段上，針對自動駕駛汽車因應不同情況的反應，進行模擬測試。
  • 2019年3月中開始，在Keitum auf Sylt(德國北部小島內一區)，執行八人座自動駕駛巴士(由法國Easymile公司製造)上路測試(有安排操作人員同車)。
    • 其中「依需求運作的自動駕駛巴士」(“Nachfragegesteuerter Autonom Fahrender Bus”)專案，將進行到2020年6月，總計需440萬歐元，德國聯邦交通部支助其中240萬歐元。
    • 研究方向包括風險與效用，以及如何讓郊區的大眾交通運輸自動化。
  • 未來研究的重點，還是在於車輛與基礎建設的聯網。

 
德國與中國汽車業者合作發展自動駕駛汽車

• 技術及共通標準的合作發展。
• BMW及中國汽車業者長城：為中國地區合作製造Mini車款的自動駕駛。
• 德國汽車業者已經中國政府同意，在中國北京與上海的街道上測試自動駕駛車輛。
• 中國在自動駕駛車輛領域大力投資。
• 中國與美國在人工智慧領域居領先地位，德國需迎頭趕上。
• BMW與百度合作進行自動駕駛專案：BMW也是百度「阿波羅」開放性技術平台發展的董事會成員之一，可參與駕駛輔助系統的規範與標準相關討論。
• Daimler也與百度合作，在中國北京的公共交通路段，進行自動駕駛汽車測試。
• Audi與華為合作，進行自動駕駛與交通服務聯網的汽車進一步研發。
• VW與中國第一汽車集團及某一研究單位簽定關於電動交通、電子化、交通行動服務及自動駕駛發展的合作意向書。

 
自動駕駛的未來—市場趨勢與預測

• 共識：到2030年，自動駕駛將成為許多有車族日常的一部份。
• 市調公司HIS Markit預估，到2035年：
  • 全球在第四階段全自動駕駛的汽車銷售量，將達650萬輛。
  • 第五階段自動駕駛的汽車銷售量，將達近450萬輛。
• 自動駕駛初始將只在特定區域執行：一開始機器人計程車及巴士，有固定的招呼站與車站或市區(在德國如巴伐利亞邦Bad Birnbach行駛的小型公共巴士)；高階市場也將有自動化多功能交通工具。

 
自動駕駛的未來—2018年研究單位的預測(ADAC委託)：自動駕駛將只會緩慢發展

• 原因：汽車的平均使用年限為20年，因此新技術只會慢慢受到注意。
• 樂觀情況下，新購車為自動駕駛汽車的比例，將由2020年的2.4％提升到2050年的70％。
  • 最早要自2050年起，德國才會有大量的自動駕駛汽車行駛在街道上(不僅止於高速公路)
• 自2030年起，才慢慢會有個人的自動駕駛汽車行駛於市區街道及高速公路上(鄉村道路除外)
• 直到2040年後，供貨市場上才會有大量的完全自動駕駛汽車。

 

備註:經濟部駐外單位為利業者即時掌握商情，廣泛蒐集相關資訊供業者參考。國際貿易局無從查證所有訊息均屬完整、正確，讀者如需運用，應自行確認資訊之正確性。