從專利談自駕車發展:跨技術、跨產業合作才是加速自駕車商業化的妙方
從專利談自駕車發展:跨技術、跨產業合作才是加速自駕車商業化的妙方

因為疫情關係,導致Uber業績下滑達80%,其中大眾減少出門是主要原因,即使大眾願意出門,也不敢搭乘Uber,擔心司機接觸其他生病乘客而被病毒感染,並繼續傳染給下一位乘客。此時不免想到,若自駕車若能上路,在車上沒有司機的狀況下,或許乘客可以消除這樣的疑慮,Uber的業績說不定還能逆勢成長。

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事實上,自駕車的發展不曾停滯,去年七月,軟銀對通用底下的自駕車公司Cruise進行22.5億美元(約675億新台幣)的投資,而今年三月,Google旗下的自駕車公司Waymo從外部投資人取得22.5億美元(約675億新台幣)的資金;再從自駕車道路測試進度來看,根據加州車輛管理局(California Department of Motor Vehicles)2019年的自駕車道路測試報告顯示,Cruise與Waymo的自駕車行駛都超過100萬公里,其極低的自駕解除率(Disengagement)相較於2018年有更佳的表現。

Waymo
圖/ shutterstock

綜觀來看,從投資人對自駕車發展的信心,以及自駕車領頭羊Cruise和Waymo的持續推進,似乎自駕車的商業化出現一線曙光,期待看到自駕車在路上滿街跑的景象不再是遙不可及。

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自駕車的技術大部分是附加在傳統車廠的車輛上,比方說,Waymo新一代自駕車與Jaguar合作,將自駕車系統導入Jaguar電動車I-Pace進行測試。自駕車為了取代人類駕駛而整合許多現有車輛沒有的功能,這就需要多方的產品與技術投入,就如同Waymo的執行長John Krafcik提到:「Waymo能夠達成現階段任務,是來自於與許多夥伴的共同合作與成長」。所謂共同合作涉及哪些技術領域以及有哪些玩家參與,我想透過簡單的專利資訊調查,或許可以給我們答案。

感測技術與人工智慧結合,幫助自駕車做決定

世博科技一共調查約8,000件與自駕車相關的美國專利,初步觀察許多專利都和系統及軟體有關,其中感測技術結合人工智慧(AI)是自動駕駛的核心,自駕車需透過AI來分析即時的感測資訊提升決策的可靠性,尤其當自駕車行駛在道路狀況不明的區域、特殊時段或季節時,若只依靠原始存儲在車輛中或從雲端定期更新的路況資料是不足夠的,更好的方法是透過多個感測器,包括光達(LiDAR)、影像感測器(Image Sensor)、毫米波雷達(Radar)、超音波(Ultrasonic)等,在車輛行駛間即時蒐集動態資料,讓AI可以同步使用資料描繪周圍環境,並經演算後向自駕車提供行駛建議與決策方向,以提高自動駕駛自主性與安全性。

若以Waymo的專利技術為例,其中包括針對周遭物體行為的預測來模擬車輛移動、預先對駕駛開車模式的分析學習,以及預測何時該把控制權交還給駕駛來處理緊急情況等。就好比今天自駕車在台北市與高雄市上路,兩個城市的駕駛開車習慣不同、行人走路節奏不同、對號誌燈理解不同等,自駕車必須於行駛中不斷蒐集資料,並自我學習來適應當下環境。

新一代通訊系統的加持,讓自駕車聯網更具可靠性

除了車上的感測技術及AI整合進化外,專利技術的演進也顯示出新一代的通訊系統扮演重要角色。 早期採用全球定位系統(GPS),但GPS的定位不夠精確,導致車輛位置錯誤,或衛星配置的變化對更新頻率較低的GPS造成延遲。從近幾年的通訊專利來看,透過3G及4G,或Wi-Fi與藍牙等通訊系統,車輛已經可和周圍的物體聯繫,但仍有延遲通訊及周圍環境資訊缺乏的問題,尤其是在緊急情況下,仍然無法有即時性的資料處理和交換。

為了解決上述問題,自駕車將需要一個更可靠的通訊系統來達成低延遲通訊和大頻寬數據傳輸,例如,當多輛車同時行經一個路口時,各車輛即時共享其感測器及分析資料,藉由資料的互相傳遞可以讓多輛車自動安排通過路口的行駛順序。這個通訊系統會隨著通訊技術標準的發展變得越來越成熟,其中包括IEEE 802.11p的專用短距離通訊(DSRC),或現階段標準制定組織第三代合作夥伴計畫(3GPP)制定的5G通訊標準,都能為所謂車聯網(Vehicle to Everything, V2X) 鋪路,而那些協助開發通訊產品技術的企業(例如高通、三星、夏普、華為)將是未來車聯網領域的重要推手。

傳統車廠與ICT公司相輔相成,引領自駕車進入市場

進一步觀察專利數量排名前30名的公司(參考下圖一),其中Waymo擁有512件專利(6.56%),位居第一。Cruise(3.87%)和福特(2.79%)分別排名第二和第三。豐田(2.71%)和本田(1.52%)則是第四和第五,隨後是IBM(1.51%),波音(1.37%)和Here Global(1.31%)等,資料顯示除了傳統車廠擁有自駕車相關專利,而其他產業(如資訊平台、電子零組件和機器人等)的企業也申請了大量專利。

自駕車相關企業與專利數量_卓立庭.jpg
【圖一】自駕車相關企業與專利數量
圖/ 卓立庭

傳統車廠花了多年時間研製Level 1和Level 2的自駕輔助系統(美國汽車工程師協會定義自駕等級從Level 0至Level 5,參考下表一),例如豐田的Toyota Safety Sense、福特的Co-pilot 360、福斯的IQ.Drive等,但是要提升到Level 3以上,存在著更大的門檻,Level 3的自駕車在某些情境已經不需要駕駛操控,除非系統認為需要駕駛介入時才會切換給駕駛控制。

為了達到Level 3以上,傳統車廠若判斷跨越門檻難度高,與其消耗龐大資源重新做起,不如投資具有技術底子的公司或進行共同研發,傳統車廠藉由與ICT(資訊及通訊科技)公司的合作,將各種ICT技術整合到自駕車中。舉幾個例子,通用汽車收購Cruise Automation加速自駕車研發;福特收購SAIPS年取得自動駕駛機器學習和視覺技術,並投資Argo AI將福特的自動駕駛汽車與機器人技術相結合;Tesla著名的自動駕駛控制系統「Autopilot」最初也是與以色列公司Mobileye合作開發的。

自動駕駛分級_卓立庭.jpg
【表一】自動駕駛分級
圖/ 卓立庭

從自駕車專利涉及的產品技術來看,系統與軟體技術在自駕車發展過程展現高度價值,台灣企業若以ICT或AI這塊切入是有機會的。 建議不論從自駕車產業鏈的哪個位階切入,都可以事先調查專利資訊,方能掌握技術發展軌跡及競爭者專利布局,不僅加速研發,避免資源浪費,也能降低侵權風險。另一方面,擁有高品質與價值的智慧財產仍是未來企業持續爭取與大廠合作的關鍵點,因此必須思考如何強化自身專利組合,以確保當自駕車大舉進入市場時能有更多談判籌碼與營運獲益。

責任編輯:陳建鈞

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新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!
新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!

深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。

在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。

事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。

注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式

但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。

如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。

「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。

引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗

而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。

為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。

錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。

#1 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
吳孟仁表示,學生為參與跨國交流,常於夜間上線,展現高度投入與國際視野。隨著數位工具融入學習,學生更主動表達、協作與創造,培養面向未來的關鍵能力。
圖/ 數位時代

「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。

#2 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
Logitech Rally Board 65 結合 65 吋觸控螢幕與 AI 視訊技術,搭配移動式腳架,有效解決跨國交流溝通挑戰。透過 AI 與數位工具導入,學生培養跨域協作與問題解決能力,學習成果不再侷限於考試。
圖/ 數位時代

Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。

#3 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
錦和高中透過視訊設備,與長期有往來的美國肯特丹佛學校進行即時交流,科技賦能教育場景,讓跨國學習成為日常。
圖/ 數位時代

張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。

同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。

軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。

#4 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
張純寧表示,穩定且符合使用習慣的數位工具,是支撐長時間教學與行政工作的關鍵。透過羅技鍵盤滑鼠符合人體工學的設計,在高工時及高強度的辦公室工作下,保持舒適與效率。
圖/ 數位時代

從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。

從理念到實踐,打造未來教學場域。歡迎教職員夥伴預約參觀 Logitech 展示中心,了解更多 AI 教育解決方案:https://360theredmarker.com/vt/logitech-taipei/

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