特斯拉自动驾驶水分大？那就来个量身定制传感器技术

先进的防碰撞系统，支援Vision Zero交通事故零伤亡愿景(这是一个获得许多国家支持的交通安全目标，即实现无致命或严重伤亡的公路系统，是1997年10月由瑞典发起)；不过该系统仅能在即将与行人发生碰撞时提醒驾驶，不能检测无生命的物体。

Mobileye的防碰撞系统具有以下功能：

˙行人和与骑士碰撞警告(Mobileye PCW)。 ˙正向碰撞警告(Mobileye PCW)。 ˙前方车距监测警告(Mobileye HMW)。 ˙车道偏离警告(MobileyeLDW)。 ˙道路限速指示(SLI)。

此外该公司的Mobileye 5系统支援蓝牙，可以透过智慧型手机应用程式提供驾驶人即时音/视讯警告。

美国乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)提出了一种创新的3D系统封装架构，不仅考虑了电气、机械和散热设计，还考虑了新的数位、射频、感测器、雷达毫米波和电源技术；他们计划开发高度创新、以大面板为基础的超薄玻璃封装，以及在电气、热、机械设计、材料、制程、绕线微影、精细间距、高吞吐组装，及用于讯号、电源传输和导热的高传导性铜通孔(through Coppervias)等方面的创新。

透过开发防碰撞感测器来强化自动驾驶车辆技术，还需实现更多进步，才能实现与城市基础设施连结的新时代，如图5所示。

图5 与周围基础设施的无线连结，是提升自动驾驶车辆安全性所需的关键因素之一。

汽车感测器和通讯技术领域的最新发展，提高了驾驶对车辆周边环境的能见度和意识，并实现了其他许多令人惊叹的功能，比如停车辅助、自适应巡航控制、车道维持辅助、交通标志识别和行人侦测等，如图6所示。

图6 新一代感测器技术进一步强化了ADAS功能。

IC整合/封装

汽车电子系统需要执行包括无线通讯在内的许多功能，需要应用于与自动驾驶安全相关资料处理的无线感测、立体摄影机、毫米波电子元件、高频电子元件或光子元件，还有用于电动车的高功率、高温电子元件。

将以上所有元件透过电晶体整合为单晶片，或是以堆叠式封装/系统级封装(SiP)的多晶片形式整合在一起，是超越摩尔定律(More than Moore's Law)的技术；而为了完整系统整合的"系统摩尔定律(System Moore's Law，SM)"概念则催生了"汽车系统级封装(Automotive System-on Package，A-SOP)"，具备旁大且极具成长潜力的市场(图7)。

图7 乔治亚理工学院提出了成立汽车电子产业联盟的构想。

看见周遭人类与接近某个现场

高度自动化和自动驾驶车辆的开发人员必须考察复杂的人类行为，让自动驾驶汽车能观察、理解、模型化、推断和预测车厢内的乘客以及车辆周遭行人、汽车行驶区域内的人类行为(图8)。

图8 高度自动化和自动驾驶汽车必须要能理解车辆周遭人类行为。

而因为成像研究已经取得了显著的进步，这将有助于控制空间接近(space approach)；这些类型的研究和实验将有助于阻止自动驾驶车辆发生交通事故并危及人身安全，因为这些感测器系统正随着演算法的成熟不断演进(图9)。

图9 这是采用了深度神经网路(DNN)的影像到控制策略流水线(调节语义感知)案例--先是语义场景元素(semantic scene element)的预测，然后是控制策略演算法。

关于以整体性方法了解一个状况的来龙去脉，以及处理许多异常和意料之外场景和目标物的相关技术，还有许多需要学习的；包括对观察到的物体(包括人和汽车)之细微短/长期活动资讯加以扩展分析，以及在被完全不可预知的人或车辆包围的条件下预测活动事件并做出决策的预测等。

声音检测和分析

目前的麦克风产品发展以及声音品质技术已经有重大进步，因此笔者认为自动驾驶车辆的另一个感测器资料来源一定是声音；这种新增的听觉输入与所有视觉感测器，将共同为处理器和演算法添加另一层资讯输入，这有助于提高关键的决策判断能力，从而确保道路上自动驾驶车辆的安全。

人类对汽车喇叭，以及救护车、消防车和警车的警笛声都会有所反应，笔者相信我们也需要为自动驾驶车辆增加听觉，以完善对驾驶人的模拟。

麦克风技术已有不少提升，包括声音品质，以及具备能够耐受恶劣车用环境的高强韧度MEMS设计，还有降低杂讯、低功耗运作以及动态范围等性能的改善。

小结

我们可以说，要决定是否让不需要人类干预之全自动驾驶车辆上路，现在还不是时候；还有许多工作要做。而感测器科学与工程技术还有成熟的演算法正在快速发展，以预测人类和汽车的随机行为并迅速做出反应，目标是避免车辆和财物的损失，当然还有最重要的──保障人们的生命安全。