在未來的10年或20年，全自動駕駛車輛將不再只存在於科幻小說與奇幻故事之中，而可能是路上尋常的一景。屆時不但不受地理圍欄限制，能開往任何地方，而且任何有經(jīng)驗(yàn)的人類駕駛能做的事，5級全自動駕駛車也都能做到。美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）表示，車輛自動化的主要好處是能提高車輛安全性。隨著技術(shù)發(fā)展，加上汽車製造商朝著完全自動化程序的六個自動化等級步步推進(jìn)，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）透過提供全面完善的車輛駕駛體驗(yàn)，持續(xù)引領(lǐng)此應(yīng)用領(lǐng)域。

圖一 : 未來的自駕車，需要倚賴即時運(yùn)算處理，以及軟體定義與深度學(xué)習(xí)能力，來因應(yīng)各種不同的車用情境挑戰(zhàn)。（source：mouser.com）

邁向5級自駕

我們可以預(yù)見，5級自動駕駛車（AV）將有可能成為擁有強(qiáng)大車載全面連網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)（V2X）通訊系統(tǒng)的電動車（EV）。為了讓這些5級自動駕駛車按預(yù)期運(yùn)行，它們除了要能與路上的其他車輛無縫通訊之外，還要能同時監(jiān)控道路環(huán)境、自我診斷車載的電子系統(tǒng)，並識別路上每一個潛在危險，同時確保乘客的安全性與舒適度。

儘管未來學(xué)家指出全自動5級電動車的未來前景令人興奮，但根據(jù)多數(shù)汽車專家指出的實(shí)際狀況是，要達(dá)到這個汽車自動駕駛等級還需要數(shù)年，甚至數(shù)十年的時間。目前多數(shù)新車都具有1級自動整合功能，例如自動跟車系統(tǒng)（ACC）和車道維持輔助系統(tǒng)（LKA），這種能力能幫助緩解駕駛疲勞，並在駕駛稍微偏離車道時使其重返車道。

Mouser指出，汽車製造商正加緊努力，將1級系統(tǒng)整合到真正的2級ADAS之中。2級的自動駕駛車能透過ADAS系統(tǒng)輔助煞車和轉(zhuǎn)向功能，但仍需駕駛來控制及監(jiān)控車輛環(huán)境，尤其是在安全危急的情況下。

下一個最關(guān)鍵的3級躍進(jìn)同樣也需要駕駛的專注力，但該等級的自動化允許車輛透過攝影機(jī)、雷達(dá)和光線偵測與測距（lidar）等進(jìn)階感測器系統(tǒng)完整執(zhí)行諸如煞車之類的安全關(guān)鍵功能，而不需要駕駛過多介入。

自駕車將改變我們生活、工作和玩樂的方式，創(chuàng)造更安全、更節(jié)能的道路。事實(shí)上，自駕車的運(yùn)作必須兼顧實(shí)用性與安全性，這背後需要仰賴大量的即時運(yùn)算與機(jī)器學(xué)習(xí)的能力。

為了提供這些革命性的能力，需要極強(qiáng)大的運(yùn)算能力與大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用軟體的專業(yè)技術(shù)。現(xiàn)階段已經(jīng)有許多廠商持續(xù)開發(fā)高效能車用運(yùn)算平臺，且軟體定義能力也在自動化車輛中扮演越來越重要的角色。

而放眼自動駕駛技術(shù)，也逐漸以更貼近生活面的方式來實(shí)現(xiàn)，全球市場研究機(jī)構(gòu)TrendForce預(yù)期，符合SAE Leve4的無人自動泊車（AVP）功能，將在2022年開始成為高階車款上配載自動駕駛功能的重要選項(xiàng)，而相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)也在制定中，對此功能的發(fā)展有正面助益。

放眼這種自動泊車功能，會因車輛搭載配備而異，並產(chǎn)生固定與非固定路線、私人與公開停車格等場景限制，停車場的條件也會影響AVP的可用性，包括標(biāo)示完整性和聯(lián)網(wǎng)環(huán)境等，執(zhí)行該功能時人與車的距離則與當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)有關(guān)。

當(dāng)然這樣的自動泊車能力，也需要大量倚賴即時運(yùn)算處理，甚至還有軟體定義與深度學(xué)習(xí)能力，來因應(yīng)各種不同的車用情境挑戰(zhàn)。最關(guān)鍵之處就在於各車廠的技術(shù)路線皆不相同，因此運(yùn)算部分可分為由車端進(jìn)行運(yùn)算以及由雲(yún)端運(yùn)算生成泊車路線，然而雲(yún)端運(yùn)算需要有良好的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境方能執(zhí)行，所以使用上來說，車端即時運(yùn)算會覆蓋更多使用場景，或也會有兩者兼具的方案，其他如V2X和高精地圖的搭配應(yīng)用，也會影響自動泊車的應(yīng)用範(fàn)圍，預(yù)期仍有多種AVP解決方案同時進(jìn)行中。

事實(shí)上，隨著車用半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進(jìn)，汽車廠商及零組件系統(tǒng)廠商都將汽車電子技術(shù)應(yīng)用在汽車設(shè)計(jì)及製造上，使得汽車能從過去的封閉系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變成能與外界溝通的智慧車輛，智慧車輛發(fā)展的目的是為達(dá)到所有汽車廠商的共同目標(biāo)：安全、便利、舒適、環(huán)保。

由於廠商致力於研發(fā)，帶動各式輔助汽車駕駛?cè)说南冗M(jìn)自動駕駛技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使得車廠對於自駕車導(dǎo)入商品化更具信心，而深度學(xué)習(xí)也在自駕車扮演更為重要的角色，

軟體定義汽車

事實(shí)上，隨著行駛哩程數(shù)的累積，軟體定義汽車將帶給車主更好的使用經(jīng)驗(yàn)。但以軟體為中心的設(shè)計(jì)方法代表開發(fā)典範(fàn)的改變，以及經(jīng)久可用的硬體能力。Arm車用市場總監(jiān)Robert Day指出，軟體定義汽車，讓車界長期認(rèn)定的「新車交車那刻就是車況的巔峰」的觀念不再適用。在今日，汽車市場的新參與者正在顛覆這個產(chǎn)業(yè)鐵律，並向新車買家承諾其用車體驗(yàn)會越來越好。

軟體定義汽車的吸引力相當(dāng)明顯。藉由智慧型裝置的使用，消費(fèi)者已經(jīng)體驗(yàn)到智慧型裝置可以輕鬆升級，應(yīng)用程式及錯誤也可以透過無線方式進(jìn)行更新與排除。

軟體定義汽車提供車主更細(xì)緻、回饋更好的行車體驗(yàn)。就像消費(fèi)者早已習(xí)以為常的智慧手機(jī)軟體更新，在軟體定義汽車的情境下，當(dāng)車主進(jìn)入到車內(nèi)時，就會收到系統(tǒng)通知，提醒車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)升級，可提供更精準(zhǔn)的操控，或者通知車主ADAS已經(jīng)載入新的能力可以協(xié)助快速道路的駕駛，又或是通知車主根據(jù)數(shù)千個小時電池充放週期的分析，車輛的續(xù)航力已經(jīng)提升。

對於車輛製造商而言，車輛的差異化將從世代升級、或在銷售通路選擇引擎規(guī)格與資訊娛樂系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變成必須在整車的生命週期中一路保持領(lǐng)先的需求。隨著車輛製造商持續(xù)優(yōu)化數(shù)百萬行的程式碼來達(dá)成比競品更安全、效率更高且更有樂趣的體驗(yàn)，類似「20XX年度最安全汽車」的頭銜，將成為日常的競爭重點(diǎn)。

軟體定義汽車的價值非常清楚，其中也擁有技術(shù)上的挑戰(zhàn)。一輛全新車款，除了設(shè)計(jì)上必須符合不同區(qū)域法規(guī)要求的多項(xiàng)強(qiáng)制性功能，還必須提供數(shù)百個功能選項(xiàng)。因此，需要一套可以進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)、測試與提供各項(xiàng)功能的方法，如此一來，可將干擾與相互依賴性降到最低。

這對已經(jīng)習(xí)慣傳統(tǒng)汽車開發(fā)模式的汽車製造商，是相當(dāng)重大的改變。隨著功能域控制器與區(qū)域控制器的導(dǎo)入，現(xiàn)在車輛的硬體架構(gòu)已出現(xiàn)變化，而它們往往建構(gòu)在可運(yùn)行多項(xiàng)功能、威力更強(qiáng)大的即時運(yùn)算處理器上。

這些威力強(qiáng)大的處理器，目前已可支援這些服務(wù)導(dǎo)向的模型；此類模型使用一種持續(xù)整合與持續(xù)部署的方法，讓車主可以簡便地使用軟體驅(qū)動的創(chuàng)新，並以全新的特色與功能，讓愛車功能常保如新。還有一些必須額外強(qiáng)調(diào)的複雜因素，例如功能性安全、即時回應(yīng)與決定性行為，這些都是開發(fā)智慧型手機(jī)或伺服器等裝置時，不會考量到的參數(shù)。

結(jié)語

圖二 : 從即時運(yùn)算到軟體定義，自駕車將擁有全新的應(yīng)用價值。（source：arm.com）

面對新一代的自動車輛，即時運(yùn)算以及軟體定義將是不可或缺的能力，再加上機(jī)器學(xué)習(xí)的能力，將有辦法打造出更具智慧的新一代自駕車輛。基本上，軟體定義汽車需要龐大生態(tài)系的支持，包括商業(yè)與開源軟體供應(yīng)商、應(yīng)用的開發(fā)廠商、雲(yún)端服務(wù)供應(yīng)商，以及各種工具與服務(wù)。而硬體運(yùn)算處理器製造商也持續(xù)為汽車業(yè)帶來革命性的進(jìn)展，並推動持續(xù)創(chuàng)新。

這些半導(dǎo)體廠商將多年來在汽車、物聯(lián)網(wǎng)、雲(yún)端與行動裝置市場領(lǐng)域累積的創(chuàng)新發(fā)揚(yáng)光大。即時運(yùn)算處理器廠商也在生態(tài)系中準(zhǔn)備就緒，為汽車打造未來仍然適用的硬體，迎接軟體定義汽車的挑戰(zhàn)，並已做好準(zhǔn)備來支援當(dāng)今車輛的開發(fā)與未來的升級。