自動駕駛
自動駕駛以汽車為例,能利用各項感測器感測其環境,整合車上各項主動安全、動力及導航,達到完全的自動駕駛汽車。依據美國國家公路交通安全管理局對自動駕駛的分類:等級0是車輛無任何輔助自動駕駛的功能、等級1是在特定時機下會介入車輛動態穩定,例如ESP車身動態維持系統。等級2是駕駛人主要控制車輛,但車輛有自動化功能,例如主動式維持前方車聚的定速巡航、等級3是駕駛人可以暫時免於操作,但汽車會偵測需要駕駛人的情況,並立即交還駕駛人控制。等級4是有方向盤的自動車,駕駛者大部分情境只需要監看車輛運作,只有少數緊急情況要切換手動模式、等級5簡單來說就是實現無方向盤也不用駕駛人的自動車。
來自MIT的Duckietown
Duckietown是日本豐田汽車的贊助下成立的,是自動駕駛的研究和教育的平台,系統就像是一個自駕車小人國,一台小型的自動車,包含感測計算和馬達的控制,同時建置一座鴨子城的道路模型,每一條路都有路名,就可以設定路名作為導航的目的地,車子藉由同步定位與建模(SLAM或Simultaneous localization and mapping),自己判斷左轉還是要右轉,偵測周遭的環境找出自己的位置同時又能在環境建立地圖。因此,Duckietown包含電腦科學、電機工程和機械工程的跨領域團隊,正因為機器人需要各式各樣的感測器,也需要有人負責分析資料,做到機器人跟人工智慧的結合。
鴨子作為自動車形象,就是為了符合波士頓城市的形象,波士頓公園就有母鴨帶小鴨的雕像。這個系統也有辦法做到母鴨帶小鴨的功能,在MIT有一個無限走廊,就讓duckietown車子一台接著一台行走,只需要有人扮演扮演母鴨,將標記貼在鞋子上,自動車的攝影機視角寬度為160度,就能輕易跟著母鴨前進。鴨子車也有獨自行走功能,以攝影機去偵測環境,建立自己的駕駛姿態,並主動偵測地面的標線了解自己的位置,自主做出相對應的控制。在現實環境裡常見的道路施工和標示不清的問題,控制演算法就有一個類似於投票系統,系統就能有效辨識哪些是車道的線段哪些屬於雜訊。
Duckietown的教育應用
當初Duckietown是MIT研究所的課程,在交大大學部開設一個「軟體創意專題」,希望藉由這個課程簡化課程內容,適合在大學裡授課。這種學習有別於語背誦教科書知識跟考試成績,能夠強化做中學教育。學誠老師的研究團隊也希望這個Duckietown機器人,會是每個人的第一台機器人,未來也希望向下扎根,用簡單的圖像和邏輯程式語言,讓中小學生也能夠學習程式,並且動手就能完成一台自動車的夢想。
自動車的社會議題討論
現階段無人巴士其實比自駕車還要簡單,原因是駕駛路線單純。自駕車輛除了功能,最重要是安全性,因此無人巴士還是有配置監控人員,在緊急的時候可以應變,才能確保車輛在行進間是安全的。現在的自動車時速不高,唯有感測器的反應率提高,才有辦法運算高速行駛的情況。商用車、公共運輸、私有車都有其目的性,因此必須透過政策制定法律做出完善規劃,讓智慧型用路交通規則更盡善盡美。
來賓介紹
交通大學電機系王學誠教授,專精機器人研究領域,今年獲選聯發科技青年講座教授,是去年才從美國麻省理工學院回台服務。
交通大學電機系呂承龍同學,是學誠老師duckietown軟體創意團隊的核心人物。