【專題探索】綠能科技結合無人載具之應用
吳恆毓、陳映蓉 (2020/04/09) 《台經月刊第43卷第4期》
隨著數位時代來臨,人工智慧、大數據分析以及機械深度學習等科技發展迅速,龐大物聯網和運輸網絡覆蓋全球,各國紛紛積極投入創新型態的應用工具研發,驅使各種創新無人載具相繼問世。
無人載具的發展與技術進步,其使用便利性也隨之提升,進而滿足大眾使用需求。然而全球二氧化碳平均濃度屢創新高、氣候急遽變化以及溫室效應危害日趨嚴重,各國皆致力於對抗解決其危害所帶來之影響,綠能科技勢必為本世紀不容忽視之議題。太陽能、風能、海洋能等綠色能源,除具有能源可再生性的優勢外,亦比化石燃料更加對環境友善。為提升環境生態保護,綠色科技結合各領域技術發展與應用,將可勾勒出未來科技發展雛形。
綜合上述,綠能科技結合無人載具可望成為未來全球發展趨勢之一,我國對於綠能科技以及無人載具之投入與規劃,目前尚在前期成長階段,發展前景具有無窮潛力,本文將探討國內外無人載具的發展與應用。
無人載具類型
無人載具應用領域範疇含括陸、海、空,結合人工智慧與智慧型機器人發展成果,無須人員實際搭乘,可使用遙控遠端操作或自動駕駛來控制載具位置及移動方向,而依據其不同功能又可分出眾多種類。以下將針對無人地面、無人飛行與無人船舶三種載具型態進行研究。
(一)無人地面載具
陸域之無人地面載具(Unmanned Ground Vehicle, UGV)如自駕車為目前國際間技術探討最為盛行的類型,為實現無須人員操作即能行駛車輛,自駕車須結合訊號處理、定位系統、電腦運算、機器視覺以及學習等技術,辨識汽車所處的環境和狀態,並利用所獲得的道路、交通號誌、障礙物等數據做出分析和判斷,經由主控電腦控制車輛行駛方向和速度。
美國交通部(US Department of Transportation, DoT)自動駕駛政策是依據美國汽車工程師學會(Society of Automotive Engineers, SAE)定義標準,將自動駕駛依自動化程度分為Lv 0~Lv 5,共6個等級(圖1)。
圖1 SAE自駕車分級說明
1.Lv 0:無自動化駕駛,完全由駕駛人操作車輛,但有警報系統支援。
2.Lv 1:輔助駕駛,仍由駕駛人操作車輛,但依據駕駛環境資訊,有一項駕駛輔助系統可單獨自動執行。
3.Lv 2:部分自動化,駕駛人主控車輛,多項操控功能或輔助系統自動化,但駕駛人仍須密切注意行駛環境。
4.Lv3:有條件自動化,由自動駕駛系統執行所有操控,系統要求介入時,駕駛人必須適當的回應。
5.Lv 4:高度自動化,無須駕駛人搭乘,特定場域條件下,由自動駕駛系統執行所有操控。
6.Lv 5:完全自動化,無須駕駛人搭乘,各種行駛環境下,由自動駕駛系統全面進行操控。
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