會員專區
帳號:
密碼:
 
我要註冊   忘記密碼
220918 人
訂閱電子報
請輸入您的E-mail
 
(取消訂閱, 請再次輸入信箱)
子聯盟
go 汽機車主聯盟
go 車燈
go 後視鏡
go 引擎
go 五金
go 剎車
more
Google Adsense
交流討論區 首頁 > 交流討論區 > 汽機車主聯盟
   
  歡迎,訪客 ( 請 登入註冊 )  
 
關鍵字查詢
 
 
 
 

汽機車主聯盟

 
  主題:台灣自駕車產業規劃與發展策略  
(一般會員)
itri526733
parttime
IP: 發文時間:2019-10-08 10:58:25
會員圖片
066939152
電子郵件

台灣自駕車產業規劃與發展策略
2019/04/03
石育賢/工研院產科國際所

前言

根據全球人工智慧投資加速平台創投公司Comet Labs的調查報告指出,截至2017年全球投入自動駕駛車領域廠商高達263家,且超過1000家的新創公司投入在自駕車相關領域。從Frost市調公司推估在2025年約有1/4的新車為自駕車;波士頓顧問 (BCG) 公司預測2025年自駕車市場產值約為420億美元,2035年具備自駕車功能的新車銷售數量約佔25%。Intel與SA國際研究機構樂觀預測,在2050年全自動駕駛具有創造7兆美元「乘客經濟」市場發展潛力,自駕車快速發展將會改變車輛產業生態:因此本文從全球自駕車發展趨勢、臺灣自駕車產業現況與發展、臺灣自駕車未來目標規劃,提供臺灣自駕車發展與建議,期以建立國際間知名的自駕車技術與應用創新的基地,進而拓展到全世界。

1.自駕車產業定義與範疇
(1)自駕車定義
自駕車為具備感知、決策及控制等功能之智慧載具,透過資訊蒐集進行遙控、自動導引或自動驅動方式應用於運輸、科學研究、軍事及民生等用途。
自動駕駛乃依據美國汽車工程師學會(SAE)定義,將自動化程度分為Lv0-Lv5。根據各國立法情形,目前多數僅針對Lv2程度進行立法,Lv3以上仍在推進當中。

2. 自駕車應用範疇
自駕車可用來降低人為疏失(如酒駕或疲勞疏失等)的載人或載物交通工具,並可在各種惡劣情況下完成所需任務,應用於微型車輛、一般車輛、客貨車等各式車輛。

3.自駕車系統架構

自動駕駛車基本裝置搭配攝影機、光達、雷達等感測器等,與地圖連線進行試驗。自駕車系統架構 (以Google為例),「感測」透過攝影機、雷達、光達以感知行車狀況與駕駛環境。「決策」將駕駛環境與3D地圖資料庫進行比對,判斷車輛正確位置,由電腦決策車輛行駛路徑。「控制」執行轉向、煞車、加速等駕駛控制行為。


國際自駕車產業發展趨勢
1.各國政策與立法情形
(1)美國
美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)於2016年9月公布聯邦自動駕駛政策「Federal Vehicle Policy」,以SAE定義 L3以上自駕車,要求廠商提供15個構面之安全評估報告予NHTSA。規範自動駕駛汽車或技術都應滿足15個要點的安全評估才能上路;評估項目包含資料記錄和共用,隱私,車輛網路安全,耐撞性能,消費者教育和培訓,碰撞後表現,聯邦、州以及地方法規,操作設計,物體和事件的探測及回應等。
(2)英國
2015年7月英國政府頒佈無人載具的法規修訂:管理無人駕駛汽車(含半自動)指導方針,道路上測試必須安裝記錄設備。利用英國現有的自動駕駛測試中心,在英國西密德蘭郡(WestMidlands),涵蓋科芬特里(Coventry)、米爾頓凱恩斯(MiltonKeynes)、伯明罕、牛津以及倫敦等地,打造自駕車測試場域。舉例英國自動駕駛系統參與格林威治村的示範運行Gateway自動駕駛計畫,藉以評估自動化駕駛、電動化與共享運行效益。未來要從倫敦到牛津的城市地區與高速公路作為自駕地區。
(3)德國
2017年3月德國聯邦議院通過德國道路交通法規修正案,允許駕駛人可操作具備部分自動駕駛功能(Level 3)及高度自動駕駛功能(Level 4)的車輛。德國參議院於2017年6月正式通過該項修正案,此次修正共有四大方向1.駕駛可將雙手自方向盤移開,並將車輛控制權移轉給自動駕駛系統,不過駕駛仍須時刻掌握自動駕駛系統操作狀況,以因應車況,隨時取代自動駕駛系統操控車輛;2.在行車紀錄,要求配備自動駕駛汽車需配備類似飛航記錄器的黑盒子,以紀錄如車輛是由駕駛或自動駕駛系統操控,或是否有任何系統功能失效狀況等車行狀況數據,黑盒子所紀錄的資料,將用來協助判定車禍肇事責任;3.在肇事責任,如駕駛人於自駕模式下,疏於注意車行狀況而導致車禍事件發生,駕駛人仍須擔負起肇事責任,但若是車禍主因歸責於自駕系統,肇事責任將由汽車製造商負責;4.在資料保護,黑盒子記錄資料如超過規定保留時間,資料需予以刪除,未依照規定刪除將可處以罰款,罰款金額最高可達集團營收4%。
(4)日本
2016官民智慧運輸(ITS)構想與時程表發表以來,日本各府廳省亦針對自動駕駛相關各觀點積極進行研議。2017年1月日本第四次未來投資會議中,針對L4以上自駕汽車、自動駕駛卡車、open data與3D自動駕駛地圖及對應之監理沙盒均規劃指導原則。
(5)新加坡
2016年8月世界首個無人駕駛計程車nuTonomy,在新加坡正式開始營運載客,乘客可以用智慧手機免費預約體驗。新加坡陸路交通管理局針對無人駕駛車輛的試驗設定時間和空間限制以及相關道路交通條例進行修訂,允許無人駕駛車在規定區域內測試和上路。
(6)中國
中國開放自駕車道路測試可於各地方展開,中國政府頒佈智慧聯網汽車道路測試管理辦法,自2018年5月1日起,中國各省、市級政府主管部門可依當地情況,辦理智能網聯汽車(即自駕車)道路測試工作。中國也要求自駕車系統需紀錄行車狀態記錄,包括車輛控制模式、位置、速度、故障狀況等,以備事故調查之用。本辦法要求自駕車需具備人工操作及自動駕駛兩種模式並能快速切換,也需具備車輛狀態記錄、儲存及線上監控功能,同時自動紀錄和儲存車輛控制模式、位置、速度、故障狀況、車輛燈光、信號即時狀態、環境感知、車輛外部360度影像、以及人車互動的車內影像及語音,以便能儲存事故發生前至少90秒的數據,保存時間必須在3年以上。
2.國際自駕車場域驗證與推動案例
截至2018年12月全球共52案自駕車上路,以Shuttle bus公共接駁佔22案,比例占42.3%,其次為一般測試(23.07%)、叫車服務(19.2%)及物流運輸(13.4%)等,如圖3所示。美國各種運行模式皆有案例;歐洲以Shuttle Bus公共接駁模式為主及一般測試(物流運輸);亞洲包含中國、韓國、日本及新加坡等國,主要以公共接駁、叫車服務模式為主。運用自駕車應用場域進行測試驗證等廠商包括GM、BMW、Ford、Google、Uber、EasyMile、Nayva、nuTonomy與新創公司等。
3.國際廠商自駕車的規劃與進展
傳統車廠在自駕車發展朝向三大重點規畫,其一為鞏固下游應用服務(end point)市場,其二為以人工智慧(AI)來強化車輛操控技術。其三為以智慧電子裝置在車內創新,吸引消費者。對於現有關鍵產品非本業所專精,透過併購或投資,如 Lidar、高精度圖資、物流車輛動態派遣與管理、模擬路況資料庫等,如GM、FORD、Toyota、Nissan、Hyundai、VW(含Audi)、BMW、Daimler(Mercedes Benz)、Yulon (Luxgen)、Byton。車廠以外的業者如Bosch、Waymo(Google衍生公司)、Uber、百度、騰訊、阿里巴巴、Amzon、Apple、三星、Foxconn、nVidia、Intel、Microsoft、nVidia、Qualcomm等。
4.自駕車發展藍圖以歐洲為例
歐洲汽車產業居全球領導地位,擁有許多知名汽車大廠,具有完整的產業鏈,提供高達1,200萬工作機會,貢獻歐盟接近4%GDP,即是歐盟經濟不可或缺的重要支柱。歐洲自動駕駛分為二個藍圖規畫。2016~2030年自動接駁公車規劃在2020年前通過低速自駕接駁車行駛,藉此累積相關資料和使用行為,如圖4所示。在2022~2030年運用大數據資料分析自動駕駛如現行一般車速並配合未來智慧交通。
2016~2030年自動接駁物流系統規劃,2017年前通過低於30公里/時,2018年物流車隊用於單一車道速自駕車行駛已累積相關資料和使用行為。2022~2030年運用大數據資料分析自動駕駛如現行一般車速並配合未來智慧交通,預期在2024年自動駕此在可控制車道上,在白天和晚上都可低速行駛。

臺灣自駕車產業發展條件與優劣勢分析
1.臺灣自駕車產業發展條件
(1)科技力: 自駕車科技整合涵蓋範疇非常廣,兼具機械、車輛、電子、電機、資訊、通訊等科技應用於車輛上,以臺灣在科技發展的表現上,臺灣專利數居世界第4位,僅次美、日、韓;台灣碩博士142萬人排全球第4;國際大廠Google來台設置研發中心;半導體大廠台積電(tsmc)連2年名列美國前10大發明專利權人都吸引國際自駕車系統廠商前來與臺灣業者合作。
(2)法規完整度: 行政院推出無人載具科技創新實驗條例與交通部道路交通安全規則修正草案,有助於臺灣自駕車產業創新發展與後續營運可行性的驗證。
(3)場域準備度: 全台13縣市(桃、嘉、南、北等)曾入圍全球智慧城市,臺北、新北、桃園、臺中、臺南提供場域做不同自駕車的示範測試。
(4)載具普及度: 臺灣交通運具普及率達每 1.99人擁有1部機車,每3.66人擁有1部汽車,智慧手機普及率則高達93%,居全球第2,僅次於荷蘭。
(5)產業準備度: 通訊、車輛上中下游產業聚落完整,IC封裝與晶圓代工居世界第1,IC 設計、IC載版、PCB、電動代步車等居世界第2,面板居世界第3。
(6)公共運輸自駕應用潛力:根據內政部指出,臺灣2016年超過65歲以上人口高達300萬人占13.6%,根據統計台灣高齡者平均達到80歲。預估到2026年,台灣的老年人口將突破20%門檻,走向超高齡社會。近年交通事故中,高齡者比例已達30%,台灣75歲以上民眾須通過體檢及認知功能測驗才能換照。有行動力的長輩外出覺得車站太遠或目的地沒有車站,未來台灣各縣市高齡者短程接駁車具備開發潛力。
(7)宅配運輸自駕應用需求:宅配在快速發展的電子商務供應鏈上扮演「最後一里」的角色,隨著電子商務蓬勃發展,宅配需求也不斷增加。同時臺灣電子商務2013-15年間的年複合成長率更可達到17%,宅配到府的便利性頗得網路消費者喜愛,95.7%的消費者選擇宅配到府。臺灣宅配業以市場佔有率排名前五大業者為統一速達(黑貓宅急便,Takkyubin)、臺灣宅配通(Taiwan Pelican Express)、新竹物流(HCT Logistics)、嘉里大榮物流(Kerry TJ Logistics)及中華郵政(Chunghwa Post)等;五大宅配業者資源有所不同,如龐大通路做支援或傳統貨運經驗、郵政業務體系等,在夜間物流運送與尖峰假期的運送人力需求不足,促使自駕物流運送的搭配現有宅配物流的發展,對日後全自動化的物流車發展具有開發潛力。

2.車電系統與關鍵零組件進入自駕車領域
台灣在車用影像感測系統發展已經一段時日,自動駕駛的必備產品為ADAS,如超音波、光達、毫米波雷達、影像感測產品等,提供危險事故發生前的警示提醒。例如臺灣零組件已具備少量多樣的製造競爭優勢,具開拓售後服務(AM)市場優勢,主要售後服務外銷市場大致為北美、歐洲、日本與中國,北美、歐洲與日本屬於成熟市場。此外,臺灣業者以零組件、模組接到國際一階供應商或車廠的訂單,如VW、FORD、GM、Continental、Bosch、Valeo、Denso。汽車電子與自駕車之關聯架構圖

3.具有23項國際地位的產品與完善供應鏈
臺灣擁有全球23項產品排名世界前三位(不含海外生產)以及34項產品(含海外生產),主要產品都用於消費性電子產品為主,舉例臺灣在全球知名產品如IC封測、晶圓代工、PND、印刷電路板、IC載板、電動輪椅、電動代步車、IC設計、電解銅箔、平面顯示器(TFT LCD)、OLED等。

4.臺灣自駕車發展優劣勢分析
臺灣優勢為具有車輛產業聚落完整,在車用資訊娛樂、ADAS、電動車輛的元件與模組產製能力、以車載影像為核心發展先進駕駛安全輔助系統以及台灣電動車關鍵零組件已進入國際車廠。
臺灣劣勢為在各項次系統產品上,雖有發展廠商,但自駕車現有產品在整車供應系統以Tier2,Tier3為主、或次系統以AM方式進行海內外銷售。

5.臺灣自駕車技術缺口分析
車輛特性為全球性、高科技、高可靠度的產品,ICT進入自駕車產業需要有整車設計、開發生產的投入,以掌握車電控系統、通訊標準、機電控制等項目。台灣需要國際車廠發展新產品時就進入其體系,但目前仍缺乏與國際整車廠或系統廠合作或接軌的機會
技術缺口在感知、決策與控制三個面向,如圖7所示:
感知系統具備部分自動駕駛所需感測元件,並有車用影像環景顯示及二維影像辨識系統能力。缺口:(1)缺乏國產自主雷達sensor、感知融合SOC晶片(2)硬體上缺乏重要關鍵元件如光達,在軟體端缺乏深度學習能量,無法辨識交通號誌、車、人等影像,另在精確定位上缺乏3D精密圖資。
決策技術發展尚未成熟,如人機介面技術:擴增實境(AR)、整合3G/4G/LTE之Auto Ethernet供應鏈。硬體上由元件至模組均有缺口,在軟體上缺乏事件推理能力甚至決策系統能力
控制系統缺口: (1)整合控制 - 控制技術:技術發展尚未成熟 (2)測試驗證 - 缺乏模擬&驗證技術:ADAS尚未有檢測驗證標準與法規。

臺灣自駕車產業營運規劃
1.臺灣自駕車營運規畫
自駕車示範時程規畫,如8所示。由工研院機械所、資通所與車輛中心發展自動接駁用在物流車、公車與市區小車上,並透過逐年實施在2018年台中花博接駁公車的定點接駁、臺南沙崙定點接駁;2019年臺南沙崙接駁區域擴大應用情境約達20種,從封閉式路線到開放式路線;2022年彰濱工業區點對點接駁;2023年新竹科學園區自駕物流車隊;2025年自駕接駁到海外地區。

2.建構自駕車產業供應鏈
自動駕駛跨資通訊、電子、機械與金屬產業,另外對於新興型態的運輸物流產業或接駁公車產業都會促使產業合作,因此,經濟部技術處為促進國內產業技術升級與紮根,結合國內車用電子、資通訊業者組成三個產業旗艦隊,如9所示。有鑑於各國都在發展,台灣也試圖運用三種自駕車的服務應用系統,來建立汽車、汽車零組件與汽車電子和資通訊服務業者新生態體系的合作模式,未來民眾對於自動駕駛、自駕共享和智慧交通的需求和效益等議題,試圖找出台灣發展自駕車的特殊性和價值創造的項目。


臺灣自駕車產業目標與配套

1.灣自動駕駛產業目標
臺灣自駕車產業發展總體目標,採取近程和長程的二階段性來滾動式發展自駕車所不足的項目。因此面向以人才、技術、產業、場域和法規等五大構面,透過整合產學研能量促使臺灣成為全球自駕車系統及次系統關鍵產業鏈及技術輸出國。
2.臺灣無人載具科技實驗申請架構
經濟部技術處提供自駕車科技沙盒試驗之一,讓有意願發展自駕車地方政府、技術單位與業者不囿於現有法規的框架,進行新創或自駕車在level 3以上之測試驗證,相關流程架構如下。
3.駕車實證運行上路部會分工與合作機制
繼無人載具科技實驗條例通過後,為完整產業生態系統,政府單位就中央政府、地方政府各自提供基礎環境與場域設施,就中央部會則以科技會報辦公室為首,如圖12所示。經濟部、交通部、金管會、科技部、國發會和內政部建構自駕車的環境,基礎項目涵蓋創新實驗法規、交通號誌標準化、中控平台建置、高精度圖資、新型態保險制度等,以形成自駕車環境體系。另,實驗場域以地方政府同意運行的路線上進行商業運轉測試,藉此提升國內技術與服務自主創新能力,進而日後有機會拓展海外市場或進入國際供應體系。政府鼓勵分類初步以高乘載、低運量、物流運輸、5G等四大類,作為營運服務商、或營運商結合系統商在商業可行性之補助。

4.臺灣自駕車驗證測試場域
台灣自駕車測試驗證分為短程與中程目標,如圖13所示。短程目標在第一階段在2020年建立自駕車製造供應鏈、中程目標在第二階段2025年建立自駕車市場應用。各地方政府提出自駕車實驗地區: (1)台北市:士林科技園區提供宏碁車聯網與自駕車測試,國外業者Easy Mile曾在台大校區和台北信義路公車道進行過短程無人公車示範。(2)桃園市:在2018年4月農博會和2019年虎頭山創新基地進行自動駕駛Level 3以上的測試。(3)台中市:花博由豐榮客運、華德電巴、工研院與台大合作自動駕駛的電動巴士供民眾試乘。(4)台南市:2019年2月台南沙崙自駕車場域正式開幕,科技部提供10種以上的測試條件,主要以自駕車短程接駁SOP或協助技術或服務進行技術與服務模式驗證,先行參加的對象包括工研院、車輛中心、車王電、宏碁、納智捷等業者。(5)高雄市:哈瑪星碼頭曾於2016 年作為交通部車與道路(V2R)測試地點,EasyMile也在當地進行短期示範。(6) 新北市:林口就世大運的自駕車規劃範圍從A9捷運出口到世大運門口,期以國際標案促使國外廠商來台進行合作和測試,目前完成計畫構想書的想法蒐集,後續進行標案規劃書的研擬。

結論
1.台灣自駕車發展策略

台灣雖不為主要汽車生產國,但台灣需要永續發展,汽車產業又為火車頭工業,仍需積極參與自駕車研發及應用,如圖14所示。自駕車在發展策略定位上,應利用我國大量機車、公車、汽車及腳踏車同時運行環境,結合台灣堅強之ICT軟硬體設備及汽車關鍵零組件,發展適用於台灣及南向諸國之軟體系統,提供自駕車於上述狀況之生存功能。
2.臺灣自駕車產業發展願景與策略定位
(1)願景:以ADAS與車聯網作為自動駕駛基底,以達到台灣交通事故零傷亡。
(2)定位:建立台灣ICT與車電業者進入國際自駕車在ADAS與車聯網國際供應鏈並具有領導地位
(3)策略:
須以交通事故零傷亡為最高指導原則,培養台灣自動駕駛、ADAS、聯網車輛能力,提升國內業者周邊感知次系統產品自主開發能力,才有機會拓展海外、領先國際
以台灣特有應用環境,提供國內外不同等級的自動(Level 2-5)、聯網與電動車輛的場域(從封閉到半開放、開放),以作為短中長期發展之策略
提供國內自主已開發或將開發應用平台、先進駕駛安全輔助系統、駕駛資訊輔助系統與聯網裝置的元件或模組,作為場域或競賽所用的規格,藉以建立國內自主開發技術與國產化能力,非僅以台灣場域做為國際級廠商的練兵場

3.臺灣推動自駕車之產品策略
(1)自駕車為台灣車輛零組件產業帶出轉型機會與挑戰
未來自動駕駛車的電裝零部件增加到40%以上,後裝產品無法連到整車電腦就無法啟動感知、判斷、決策與操控,長久下來會影響台灣車輛零組件的發展。由於車輛涉及人身命安全要求為0ppm(需要達到百萬等級產品都必須為無疵品),表示車廠保證百萬輛的車主與相關乘客都可以安全地開車。未來透過整車驗證其系統,如感測、感知,行駛致動、控制模組、控制晶片等。車電產品需經過嚴謹的測試驗證,在品質與生產要求下,業者不易跨過障礙。同樣若台灣ICT無法及早進入自駕車的車電產品,也將會被google, apple淘汰,所以台灣產業政策要從ICT車電化、車輛零組件電子化產品開發與測試的粹煉機會以進入國際市場。
(2)發展自駕車的車電產品,運用人機介面、內裝、底盤電控產品可增加自駕車價值
根據BCG的問卷結果驗證消費者願意多付US$5,000購買自駕車。自動駕駛的車內人機介面如車用儀表顯示、車內電控系統、車椅等產品在自動駕駛車出現後,必須重新思考其設計。另外,對於電控技術的發展,未來趨勢是透過底盤標準化,上面的車電系統可隨者客戶的需求完成不同應用服務的自駕車系統,如做為移動式的商店或者餐車等,都需要不同電控系統在創新技術與服務的投入。
(3)臺灣須掌握自動駕駛關鍵系統或功能的關鍵性位置
未來自駕車最吸引人的自動停車功能,實際上在各地停車的有許多種地形、停車場也不盡相同,臺灣若在立體、平面、路邊側面或不規則地形可擴充不同停車場的自動停車方式,透過自動化業者(廣運)、臺灣自動駕駛系統商(光寶)、臺灣停車場(中興工程)等應用系統商,提出軟硬體技術的整合應用服務,並在國際間進行相關交流合作,將可為台灣在國際間自駕車服務提出價值與定位。

4.臺灣自駕車在部會分工之整體建議
以台灣驗證場域(台南沙崙)推出比賽或者特定測試項目,提供國內自主已開發或將開發應用平台、先進駕駛安全輔助系統、駕駛資訊輔助系統與聯網裝置的元件或模組作為場域或競賽所用的規格,藉以建立國內自主開發技術與國產化能力。

完整文章連結


--------------------------------------------------------------------------------------------------