一、ADAS如何改變行車安全
隨著汽車科技的進步，「先進駕駛輔助系統（ADAS，Advanced Driver Assistance System）」已成為現代車輛的重要配備，為行車安全帶來革命性的改變。ADAS透過各種感測器、攝影機及人工智慧技術，協助駕駛減少意外發生，提升行車體驗。
什麼是ADAS？
先進駕駛輔助系統（ADAS）是一系列運用科技來提升行車安全的系統，包括警示駕駛、協助操控甚至在危急時刻介入駕駛行為。這些系統依賴雷達、攝影機、超音波感測器及車輛運算單元來實現智能輔助功能。
ADAS對行車安全的重要性
研究顯示，許多交通事故都是因為駕駛分心、判斷錯誤或反應不及所造成。ADAS能幫助駕駛即時應對危險情境，降低事故發生率。例如：「自動緊急煞車（AEB）」可在駕駛未察覺危險時自動煞車，以減少碰撞風險。
常見ADAS功能
| ADAS功能 | 作用 |
|---|---|
| 車道偏離警示（LDW） | 提醒駕駛車輛偏離車道 |
| 自動緊急煞車（AEB） | 在可能發生碰撞時自動煞車 |
| 盲點偵測（BSD） | 偵測後方死角區域是否有車輛接近 |
| 智慧車速控制（ISA） | 根據路況與速限調整車速 |
| 自適應巡航控制（ACC） | 根據前方車距自動調整車速 |
近年來ADAS技術發展趨勢
近年來，ADAS技術逐步升級，並朝向全自動駕駛發展。目前發展趨勢包括：
人工智慧與機器學習應用
透過AI技術，ADAS變得更加智慧，可即時分析路況並做出更準確的判斷。例如，車輛可自動辨識行人、自行車以及道路標誌，提高行車安全。
更先進的感測技術
現代車輛搭載的雷達、LiDAR（光學雷達）與高解析度攝影機，使ADAS能在不同天候與環境下精準運作，提升安全性。
V2X（車聯網）技術整合
未來的ADAS將結合車對車（V2V）和車對基礎設施（V2I）通訊技術，提供即時路況資訊，讓駕駛能夠更快做出反應。
結語
先進駕駛輔助系統（ADAS）已從單純的駕駛輔助演進為現代車輛的標準安全配備，不僅提升行車安全，也為未來自動駕駛鋪路。隨著技術日益進步，我們可以期待ADAS帶來更智能、更安全的駕駛體驗。
二、ADAS的核心技術與運作原理
先進駕駛輔助系統（ADAS）能夠大幅提升行車安全，主要依賴多種感測技術相互配合運作。這些技術包括雷達（Radar）、攝影機（Camera）、光達（LiDAR）、超音波感測器以及車輛通訊技術（如V2X）。它們透過偵測周圍環境與車輛行為，提供即時輔助與警示，進一步降低交通事故發生的風險。
1. 雷達（Radar）
雷達透過發送無線電波並接收反射訊號來測量物體的距離、速度及移動方向。ADAS主要採用長程毫米波雷達（77GHz）與短程雷達（24GHz），用於偵測車輛周圍環境。
雷達的主要應用
- 主動式車距維持（ACC）：幫助車輛與前車保持安全距離。
- 盲點偵測（BSD）：輔助駕駛者察覺盲區內的車輛。
- 前向碰撞預警（FCW）：監測前方車輛並發出警示，必要時自動煞車。
2. 攝影機（Camera）
攝影機負責擷取視覺資訊，例如車道標線、交通號誌、行人及其他車輛。ADAS通常配備單鏡頭或多鏡頭攝影機，以獲取更精確的影像數據。
攝影機的主要應用
- 車道偏離警示（LDW）與車道維持輔助（LKA）：分析車道標線並協助修正行駛方向。
- 自動緊急煞車（AEB）：當辨識到行人或車輛時，主動介入煞車。
- 交通號誌識別（TSR）：讀取速限標誌並提醒駕駛者。
3. 光達（LiDAR）
光達利用雷射光束測量周遭環境，形成高精度的3D點雲地圖，可精確識別道路及障礙物。目前光達主要應用於高階自動駕駛系統，但部分ADAS系統亦開始採用。
光達的主要應用
- 高精度環境建模：提供更精準的物體辨識與距離測量。
- 輔助導航與避障：透過3D環境數據強化自動駕駛性能。
4. 超音波感測器
超音波感測器透過發送超音波波束並測量回波時間來偵測近距離物體，主要用於低速環境，例如停車輔助。
超音波感測器的主要應用
- 停車輔助系統（PAS）：測量與障礙物的距離，幫助駕駛者精準停車。
- 自動停車（APA）：讓車輛自行進行停車操作。
5. 車輛通訊技術（V2X）
V2X（Vehicle-to-Everything）技術能讓車輛與其他車輛（V2V）、基礎設施（V2I）或行人（V2P）進行通訊，以提升行車安全與交通效率。
V2X的主要應用
- 車輛間警示（V2V）：車輛可互相交換即時路況資訊，警示駕駛者前方事故或突發狀況。
- 智慧交通燈（V2I）：提前接收紅燈倒數計時，提高行車效率。
- 行人偵測（V2P）：識別行人位置，降低事故風險。
ADAS技術的協同運作
ADAS並非依賴單一技術，而是整合多種感測器來提供更全面的行車安全保障。以下為主要技術的比較：
| 技術 | 優勢 | 限制 |
|---|---|---|
| 雷達 | 能測距與辨別移動速度，適用全天候環境 | 無法分辨物體細節，解析度較低 |
| 攝影機 | 能辨識車道標線、行人與號誌 | 受天候與光線影響較大 |
| 光達（LiDAR） | 高精度3D成像，適用於自動駕駛 | 成本高，受惡劣天候影響較大 |
| 超音波感測器 | 適用於低速短距離偵測 | 無法適用於長距離感測 |
| V2X | 可提供即時車輛與道路資訊 | 需依賴基礎設施普及度 |
這些技術相輔相成，例如雷達與攝影機結合可提升目標辨識能力，而光達與V2X技術可進一步精準預測環境變化。不同車廠與供應商會根據成本與需求，選擇不同的感測技術組合，以提供最佳的ADAS功能。
三、ADAS主要功能介紹
先進駕駛輔助系統（ADAS）集合了多種高科技功能，旨在提升行車安全並減少交通事故。以下是常見的ADAS功能介紹，並且說明它們的實際應用情境。
自動緊急煞車（AEB）
自動緊急煞車（AEB，Automatic Emergency Braking）能夠在偵測到前方障礙物且駕駛未及時反應時，自動啟動煞車系統以降低碰撞風險。此功能主要依賴雷達與攝影機來監測道路情況。
實際應用場景：
- 行駛市區時，如行人或自行車突然衝出馬路，系統可以主動煞車，防止碰撞。
- 高速公路上，前車突然減速或緊急煞車時，AEB可以快速反應，避免追撞。
盲點偵測（BSD）
盲點偵測（BSD，Blind Spot Detection）主要利用雷達或感測器來監測車輛側後方，當駕駛變換車道時，如果有車輛處於盲區，系統會發出警示音或閃爍燈號提醒駕駛。
實際應用場景：
- 駕駛在高速公路變換車道時，若鄰車道有車輛接近，BSD會發出亮燈或震動通知，避免側撞。
- 行駛在繁忙的城市道路時，BSD可以幫助駕駛察覺可能被遮擋的車輛。
車道維持輔助（LKA）
車道維持輔助（LKA，Lane Keeping Assist）可以主動偵測車道線，當駕駛發生無意識偏離時，系統會發出警示，甚至微調方向盤，幫助車輛維持在車道內行駛。
實際應用場景：
- 長時間高速行駛時，駕駛可能因疲勞而偏移車道，LKA會提供輔助轉向，減少意外發生的機會。
- 行駛於多彎道路時，LKA能幫助駕駛保持在正確的車道內，避免偏離軌道。
自適應巡航控制（ACC）
自適應巡航控制（ACC，Adaptive Cruise Control）能自動調整車速，保持與前車的安全距離，減輕駕駛壓力，特別適用於長途行駛或塞車情境。
實際應用場景：
- 在高速公路巡航時，ACC能自動根據前車速度調整車速，維持固定車距，不需頻繁控制油門與剎車。
- 在走走停停的車流中，ACC可輔助駕駛保持適當距離並自動減速或加速，提高行車順暢度。
ADAS功能比較表
| 功能 | 主要用途 | 適用場景 |
|---|---|---|
| 自動緊急煞車（AEB） | 偵測碰撞風險並自動煞車 | 市區、快速道路、高速公路 |
| 盲點偵測（BSD） | 偵測車輛盲區並警示駕駛 | 變換車道時、高速公路 |
| 車道維持輔助（LKA） | 偵測車道並維持車輛穩定 | 高速公路、長途駕駛 |
| 自適應巡航控制（ACC） | 自動調整車速，保持安全距離 | 高速公路、車流緩慢路段 |
這些ADAS技術透過感測器、雷達與攝影機等先進設備，為駕駛提供更安全舒適的體驗。隨著科技進步，ADAS的功能將會越來越完善，未來的自動駕駛發展也將更具潛力。
四、ADAS對駕駛與道路安全的影響
先進駕駛輔助系統（ADAS）不僅改變了駕駛模式，也對整體道路安全產生了深遠影響。透過各種輔助功能，ADAS能有效降低交通事故發生率，提升駕駛舒適度，然而，它也並非沒有挑戰與風險。本節將深入探討ADAS如何改善行車安全，同時也分析可能的局限性。
ADAS如何降低交通事故發生率
駕駛過程中，許多事故發生的原因來自於人為錯誤，如注意力不集中、判斷失誤或操作不當。ADAS透過各種輔助技術，大幅降低這些風險：
| ADAS功能 | 如何降低事故風險 |
|---|---|
| 自動緊急剎車（AEB） | 當系統偵測到前方有碰撞風險時，會自動剎車，減少追撞事故。 |
| 車道偏離警示（LDW） | 提醒駕駛車輛偏離車道，有助於降低因疲勞或分心導致的車禍。 |
| 盲點偵測（BSD） | 當駕駛變換車道時，提醒盲區內的車輛存在，減少側面碰撞事故。 |
| 自適應巡航控制（ACC） | 保持與前車的安全距離，避免因跟車過近而發生追撞。 |
提升駕駛舒適度與便利性
除了安全性提升，ADAS也讓駕駛體驗更輕鬆。長途駕駛時，駕駛人容易感到疲勞，而ADAS能夠減少重複性操作，例如：
- 自適應巡航控制（ACC）： 減少頻繁踩油門與剎車的負擔，讓駕駛更輕鬆。
- 智慧停車輔助系統： 在狹小停車位輔助駕駛停車，降低擦撞風險。
- 交通號誌辨識： 提供即時路況資訊，減少駕駛錯過紅燈或超速的可能。
ADAS可能的風險與局限性
駕駛過度依賴技術
ADAS雖然能提升駕駛安全，但過度依賴技術可能會降低駕駛的警覺性，甚至造成「自動駕駛錯覺」，導致反應速度延遲。例如，有些駕駛可能因為習慣依賴車道維持輔助（LKA），而在開車時分心或使用手機，這可能反而增加事故風險。
極端環境下的運作挑戰
雖然ADAS在大多數情境下表現出色，但在極端環境下，仍可能出現運作不佳的狀況，影響其可靠性，例如：
- 大雨或大霧： 視覺系統與雷達可能因天氣狀況而降低準確度，影響偵測能力。
- 雪地或髒污影響感測器： 鏡頭與雷達被雪覆蓋可能導致ADAS無法正常運作。
- 複雜城市環境： 行人、騎行者、突發狀況較多，ADAS可能無法應對所有突發事故。
因此，駕駛人仍需保持主動控制權，不能完全依賴ADAS來接管駕駛工作。未來技術的發展將有助於提升ADAS的穩定性與可靠性，進一步降低駕駛風險。
五、ADAS的未來發展與智能駕駛趨勢
隨著科技的不斷發展，先進駕駛輔助系統（ADAS）正逐步邁向更智能、更高效的階段。未來，ADAS將與人工智慧（AI）、車聯網（V2X）以及5G通訊技術深度融合，進一步提升行車的安全性與便利性，甚至推動自動駕駛的發展。以下將探討ADAS的未來發展方向與可能帶來的變革。
人工智慧賦能：提升ADAS的決策能力
人工智慧的進步將為ADAS帶來更強的環境感知與決策能力。目前ADAS主要依賴傳統的演算法來處理感測器數據，而未來AI技術將進一步強化ADAS，使其能夠更準確地判斷行車環境，並作出更智慧的駕駛決策。
AI在ADAS中的應用
| AI技術 | 應用場景 | 預期優勢 |
|---|---|---|
| 深度學習 | 物體識別（行人、車輛、交通號誌） | 提高識別精準度，減少誤判 |
| 強化學習 | 自適應駕駛策略（變換車道、避障） | 優化駕駛行為，提高安全性 |
| 自然語言處理 | 語音控制ADAS功能 | 提升駕駛者與系統的互動體驗 |
車聯網（V2X）：打造更智能的交通生態
V2X（Vehicle-to-Everything）技術使車輛能夠與其他車輛（V2V）、基礎設施（V2I）、行人（V2P）和雲端（V2C）進行通訊，將ADAS從單車智能提升至整體交通智能。這不僅能大幅降低事故發生率，還能優化道路運行效率。
V2X的核心應用
- 車輛對車輛通訊（V2V）： 提前警示潛在碰撞，協同變換車道。
- 車輛對基礎設施通訊（V2I）： 透過智慧紅綠燈調整車速，減少交通延滯。
- 車輛對行人通訊（V2P）： 感測行人的移動方向，避免車輛與行人碰撞。
- 車輛對雲端通訊（V2C）： 使用天氣、路況數據，提供最佳行駛路徑規劃。
5G通訊加持：加速ADAS反應時間
5G技術擁有超高速、低延遲的通訊特性，將大幅提高ADAS的即時運算與通信能力。未來的ADAS能透過5G獲取更即時的道路資訊，並與其他車輛及基礎設施保持同步，確保駕駛決策的準確性。
5G技術對ADAS的影響
- 極低延遲： 5G能讓ADAS的反應時間縮短至毫秒級，提高系統應變能力。
- 高頻寬： 支援多重感測器即時數據傳輸，提高環境感知能力。
- 大規模連接： 可同時連結更多車輛與基礎設施，促進智能交通發展。
逐步邁向自動駕駛：ADAS的演進階段
ADAS的發展將為自動駕駛鋪路。目前汽車自動化分為L0至L5六個級別，ADAS已經涵蓋L1至L3的部分功能，而隨著AI、V2X及5G的發展，L4與L5級別的自動駕駛將可能在未來實現。
自動駕駛技術的演進
| 級別 | 技術特性 | 現況 |
|---|---|---|
| L0（無自動化） | 完全由駕駛操控 | 傳統車輛 |
| L1（輔助駕駛） | 具有單一駕駛輔助功能，如ACC自適應巡航 | 普及於現代車款 |
| L2（部分自動駕駛） | 系統能同時控制加速、煞車與轉向 | 市場主流，如Tesla Autopilot |
| L3（有條件自動駕駛） | 特定條件下可完全自動駕駛，但需駕駛備援 | 少數車輛已開始試點，如Audi A8 |
| L4（高度自動駕駛） | 特定環境下可完全自動行駛 | 測試階段，如Waymo自動駕駛車 |
| L5（完全自動駕駛） | 完全無需人類介入 | 未來願景，尚未商用 |
未來車輛安全的發展趨勢
未來的ADAS不僅止於輔助駕駛，而將進一步發展為一套全面的智慧交通解決方案，提升整體道路安全。以下為未來車輛安全的重要發展方向：
- 主動預測防禦性駕駛： 整合AI與大數據分析，預測可能的危險情境並提前應對。
- 智慧交通系統： V2X技術與智慧城市基礎設施互聯，提高整體交通效率。
- 更先進的緊急應變機制： 自動啟動煞車、控制方向盤，避免碰撞。
- 多模式感測技術： 結合雷達、LiDAR、攝影機，提升環境感知能力。
隨著技術不斷進步，ADAS正在向更高層級的智能駕駛演進，未來汽車將不僅是一種交通工具，而是能夠自主決策的智慧夥伴，為每位駕駛與乘客帶來更加安全、舒適的行車體驗。
