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下一代汽車革命 - 人性化、智慧化
打造新世代智慧汽車

【作者: 丁于珊】   2012年12月13日 星期四

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一些科幻電影中對於未來汽車的描述常常是除了跌宕起伏劇情外的一大賣點,例如電影蝙蝠俠隨著續集不斷推出,蝙蝠俠的汽車也添加越來越多強大的功能及裝備。汽車能夠飛天遁地、自動駕駛、語音控制等各種令人眼花撩亂的功能更是電影中不陌生的情節,汽車迷們也對此嚮往不已。


雖汽車發明至今已有百年歷史,但是對於未來汽車的這些幻想如今還未能實現。Bill Gates曾在一場演講中說過:「若汽車產業發展速度能夠像資訊技術一樣快,說不定我們早就開著汽車上月亮了。」這顯示了在汽車技術發展上仍有許多困難待克服。不過,隨著汽車產業進入高速化發展,以及駕駛人對於駕駛經驗的要求,汽車變得越來越聰明,走向智慧化已是必然的發展趨勢。


由於智慧手機和平板電腦智慧化、人性化的操作介面與服務具吸引力,讓汽車電子也開始走向智慧化發展。分析師認為,製造商正試圖複製人們習慣的智慧手機體驗或觸控操作模式進入車用市場中,並認為這些技術能夠幫助他們增加銷售量。


根據研究,在未來五年,汽車產業有超過90%的創新發明也將和汽車智慧化系統相關,智慧汽車被視為是汽車技術發展中的一場革命,也成為未來搶占市場的一個重要賣點,這也讓各大車場加快其汽車智慧化腳步。其中,汽車智慧化又以三個重點為主,分別為汽車安全、駕駛操控便利及娛樂性能。



圖一 :  SAAB新車上的IQon車載資通娛樂系統(Source:SAAB)
圖一 : SAAB新車上的IQon車載資通娛樂系統(Source:SAAB)

主動安全普及化

人為失誤經常是車禍發生的主要原因,2010年美國公路上因人為失誤而喪生的人多達3萬3千人、220萬人為此受傷,也因此,安全問題一直是汽車中最重要的一環。「與安全性相關的車用系統才是真正“有肉”的地方。」宜特科技可靠度工程處副總經理崔革文說道。


近幾年汽車安全的觀念從被動安全轉為預防車禍發生的主動安全,為了達到零死亡率的願景,一些歐美日等國更傾向於主動安全及被動安全技術兩者兼具。


其中,因駕駛人觀念改變為預防為主,使的主動安全近幾年雖仍主要集中在高端車款中,卻也極具市場成長潛力。在主動式安全中,又以主動式先進駕駛輔助系統(ADAS)平臺設計市場成長最快,其功能也五花八門,包括適應巡航控制系統(ACC)、停車輔助(PA)、車道偏移警示(LDW)和技術和側目標檢測(SOD)等都是主要發展技術之一。


ADAS具體的行動包括一些簡單的被動式警報或是提供資訊給駕駛人,注意異常的車輛或道路狀況。不過,在新的ADAS系統中,主動式干預也已經開始在一些較高級的車款中現身。


而ADAS系統中,許多車廠正致力於開發影像辨識及雷達的ADAS應用層面。例如適應巡航控制系統(ACC)就是採用雷達系統來探測前車車速,以調整自身車輛速度,保持安全距離。


因ADAS能夠有效的提升駕駛人警覺並減少車禍事故的發生,各國政府也開始制定法規,要求車廠安裝一些已得到驗證的ADAS技術,並將其作為汽車中的標準配備,希望能夠藉此保護司機、乘客行人及其他道路使用者的安全。


一些OEM廠商也參與了ADAS技術研究,包括奧迪和大眾、寶馬、豐田和雷克薩斯、賓士、日產與英菲尼迪、福特與富豪。其他如福特也積極推動ADAS朝向低端市場的發展,提高消費者對於這類較先進的安全系統有近一步的重視。


然而,汽車電子市場並不是想進就進得去,且一些主要技術通常和車廠緊密結合,也就是所謂的前裝市場,能進入前裝的全車設計的業者非常少,被取代性很高,獲利率也不高。


此外,相較於消費性電子,發展車用IC需要完全不同的設計思維,尤其在與安全性相關應用部分,由於牽涉到人,在可靠性與耐用性上必須提供絕對的品質保證,也因此在導入市場的時程上相對較久。最基本的,就是必須通過汽車電子協會(Automotive Electronic Council;簡稱AEC)的可靠度驗證要求。


車用IC跟過去台灣IC業者熟悉的「design for function」大不相同,從一個新產品的設計開發,到製造、驗證與生產,都只有一個目標,就是「Design for Reliability」,把可靠度放到第一位。「可靠性與穩定性,才是車用IC最重要的設計關鍵。」崔革文說道。



圖二 :  ADAS系統能偵測四周路況,並提供主動安全措施
圖二 : ADAS系統能偵測四周路況,並提供主動安全措施

從雙贏到三贏 - 協同式安全

不過,要建立車與車、車與人、甚至是車與城市之間的零事故願景,光是靠車子本身的主動或被動式安全仍然不夠。如能透過車與車、車與人或車與環境之間的互相溝通對話,隨時讓駕駛人更瞭解路況,不僅避開可能發生的危險,大幅提升汽車駕駛的安全性,也能夠有更舒適的駕駛體驗,並實現智慧交通系統。


在下一代的智慧汽車技術中,互聯網概念的協同式安全因應而生。如同智慧手機間可以透過Wi-Fi等無線網路來傳輸資訊,一些車廠也開始研究車子與車子的訊息傳遞。


但相較於智慧手機間的Wi-Fi無線傳輸,工研院資通所車載通訊與網路部副工程師蘇子翔提到,汽車由於行駛速度快,需要品質更高更穩定的無線通訊才能夠真正確保汽車安全,例如常用於車載通訊(或稱為專用短距離通訊)系統中的IEEE 802.11p通訊協定。


除了必須制定更穩定的通訊協定外,協定式安全中包括了車、人及環境間的互相溝通,牽涉範圍廣泛,且互聯網概念複雜,在資訊服務、應用及管理上的問題都必須由政府制定明確的政策規範,才能有更進一步的發展。因此,協同式安全市場目前還未普及。


動口不動手 聲控號令天下車

除了汽車安全外,駕駛操控便利及娛樂性能也是消費者在購買車子時,所要求提供的功能。汽車製造商正透過連結智慧手機和使用App,實現智慧化車用服務,如駕駛人可以隨時掌握附近餐廳的評價、電影放影時間、最優惠的油價或是那些朋友正在附近。甚至,在福特和微軟合作開發的「SYNC車用通訊整合系統」中,結合了醫療設備,提供花粉監控功能,給予過敏的駕駛人警告。


事實上,車用娛樂資訊系統(IVI)不僅各大車廠之間競爭激烈,就連各大IT巨頭如Google、Intel、蘋果及微軟等也積極切入此領域。


而自從蘋果的iPhone 4S搭載了Siri後,語音控制開始蔚為風潮。其實語音控制早已不是新鮮的玩意兒,只是近幾年由於技術逐漸成熟、資料庫也越來越完整後,不管行動裝置、家電、醫療等都看的到聲控功能,各大車場對於聲控市場佈局也各有不同的策略。而看準龐大的市場,蘋果、微軟、Google等大IT巨頭不約而同進入車用領域。蘇子翔表示,語音控制已即將和汽車結合,打進車用市場。


正如福特在其官方網站介紹SYNC聲控系統的口號「SYNC讓你的眼睛專注在路上,並和世界保持連結(SYNC helps you keep your eyes on the road and stay connected to your world)」,透過語音控制對車上的服務下達指令,撥打電話、導航、搜尋並播放你喜愛的音樂等,便利的完成任務。雖應用層面還為擴大為全面聲控,不過以四百萬台的銷售成績搶得市場先機。


不讓微軟專美於前,蘋果也在今年的全球開發者大會中宣佈,將開發人工智慧語音助理 - SEFM(Siri Eyes Free Mode),整合了地圖、車輛控制和Siri語音功能,只要連接上iPhone就能夠利用語音指令控制。


截至目前為止,已有通用汽車、豐田汽車、克萊斯勒、本田汽車、梅賽德斯—奔馳、奧迪汽車、寶馬汽車和捷豹路虎等車廠計畫加入SEFM。其中,通用汽車甚至暗示一年內將把Siri引入自己的車型當中。


在此同時,Google也正急起直追,緊鑼密鼓的佈局聲控市場,在下半年陸續推出的Android車載資通訊 (Telematics) 系統中,主打語音搜尋,包括納智捷Think+、SAAB IQon等車廠已加入了Android陣營。而Google也趁勝追擊,推出了屬於自己的語音助手Robin。


相較於蘋果的Siri,Google的Robin更專注於汽車導航服務的開發,提供駕駛人導航、停車位置、交通資訊、天氣、油價等資訊查詢及本地化服務。除了語音控制外,也支援手勢操作,徹底實現盲點操作。


智慧汽車時代來臨

隨著各大業者切入點不同,可想見未來汽車領域的創新應用將朝向更加多元化的發展,顛覆我們的想像。到那時,車子也許不在只是車子,而是成為像80年代風靡一時的影集中,主角李麥克的車子夥計般具備人性化特質。


然而,在那之前,對於要實現真正的語音控制或其它各種創新的智慧化功能,將這些服務變的普及,甚至建立一個全面的車連網應用,當中所牽涉到的層面及廣,當中又以安全問題最需經過嚴格的驗證。不過雖Bill Gates認為,汽車行業發展速度慢,要有一個最佳「夥計」並不是短期內可達成的目標,但卻已是指日可待了。


汽車業推開源計畫 選定Tizen為平台

Linux基金會日前宣佈為汽車業成立一個專屬的汽車等級Linux工作組 - AGL(Automotive Grade Linux)工作組,希望打破長期以來車廠封閉的資通訊系統開發環境,讓開放社群能夠幫助這個產業更快速的引進可靠而先進的技術。


目前加入者包括Jaguar Land Rover、Nissan、Toyota等重要車廠,以及Intel、NEC、NVIDIA、Renesas、三星、Symbio、TI等軟硬體廠商。此一工作組已選定Tizen專案做為開發用的參考平台,將在此平台上提供廣泛的車載應用,從儀表組件(Instrumentation Cluster)到車載資通娛樂系統(In-vehicle Infotainment, IVI)等。


對於Tizen,有些人可能已注意到它是三星在背後支持的一套開源作業系統。對手機作業系統發展有所研究的人,則更清楚Tizen的來頭不小,其前身正是由Intel和Nokia共同推動的開源行動作業系統MeeGo,但兩強相加仍不敵Apple與Google陣營的進逼,最終兩家公司都放棄對MeeGo的主導權,在去(2011)年9月底被Tizen專案所取代。


事實上,Tizen的背景並非只承繼了MeeGo,還整合了LiMo基金會的LiMo專案。再往前看,MeeGo也有前身,分別是Intel的Moblin和Nokia的Maemo,而談到今日Linux基金會選擇Tizen作為車載系統的開源參考平台,就得回溯到Intel獨立推動Moblin的時期,就已和車廠建立起合作關係。


這也是後來進入MeeGo時期,由奇異(GE)、寶馬、標緻、Intel等大廠共同成立的“國際車載聯盟(GENIVI Alliance)仍將MeeGo選為其IVI的開發平台之一。目前Tizen、Mentor Graphics IVI、MontaVista IVI、Ubuntu Remix IVI和Wind River IVI是該聯盟所選的5種IVI發展版本。(CTIMES科技日報)


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