Az autonóm autók önvezető járművek, amelyek minimális, vagy akár nulla emberi ráfordítással képesek működni. Ezek a járművek a mesterséges intelligenciát (AI) és a már meglévő autóipari technológiákat, például az adaptív sebességtartó automatikát használják a vezetési élmény automatizálására.
Az önvezető járművek összetettsége változó: az alapvető rendszerektől, amelyeket egy emberi vezetőnek folyamatosan felügyelnie kell, az olyan rendszerekig, amelyek bármilyen körülmények között képesek működni, emberi elem nélkül.
A Waymohoz hasonló vállalatoknak már vannak autonóm autói az utakon, és az olyan autógyártók, mint a Tesla, Ford, GM és mások, mind kifejlesztették saját autonóm járműtechnológiáikat, mint például a Tesla Autopilot, az Argo AI és a GM Cruise.
Hogyan működnek az autonóm autók?
Az autonóm autók mesterséges intelligencia és járműrendszerek kombinációját használják a meglévő Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) alapján, hogy létrehozzanak valamit, amit Automated Driver System (ADS) néven ismerünk.
Az autonóm autó szívében lévő mesterséges intelligencia a járműbe épített különféle érzékelőktől veszi a bemeneteket, és ezeket a bemeneteket arra használja, hogy képet alkosson a külvilágról. Ezzel a képpel, a terület térképével és a globális helymeghatározó műhold (GPS) adataival kombinálva az autonóm jármű biztonságosan meg tudja határozni az útvonalat a környezetében.
Az egyik pontból a másikba való mozgáshoz a mesterséges intelligencia olyan járműrendszerekhez csatlakozik, mint a drive-by-wire elektronikus fojtószelep, fék- és kormányvezérlő. Amikor a jármű érzékelői, amelyek a radartól a lézerig mindent tartalmazhatnak, észlelnek egy objektumot, például egy gyalogost vagy egy másik járművet, az AI-t úgy tervezték, hogy azonnali korrekciós intézkedéseket tegyen a balesetek elkerülése érdekében.
A teljes mesterségesintelligencia-vezérlés mellett az autonóm autókat jellemzően a teljes vezetői vezérlés lehetőségével tervezték. Az ehhez hasonló járművekben az ADS egy nagyon fejlett sebességtartó automatikaként működik, ahol a vezető bármikor átveheti vagy lemondhatja az irányítást.
Egyes autonóm autókat úgy terveztek, hogy emberi beavatkozás nélkül működjenek, bár a vezető nélküli autók legalitása helyről a másikra változik.
A kulcsfontosságú technológiák, amelyek lehetővé teszik az autók önvezetését
Ahhoz, hogy egy autó önmagát vezesse, számos olyan technológiát kell kiaknáznia, amelyek már évek óta, sőt bizonyos esetekben évtizedek óta megtalálhatók járműveinkben. Az autónak fenn kell tartania az elektronikus vezérlést minden rendszer felett, a motortól és a sebességváltótól a fékekig, és szükség van valamilyen mesterséges intelligenciára, hogy mindezt összekapcsolja.
Az autonóm autókban alkalmazott legtöbb technológia Advanced Driver Assistance Systems néven ismert, mivel ezeket úgy tervezték, hogy kényelmesebbé és kevésbé veszélyessé tegyék a vezetési élményt.
Íme néhány az önvezető járművek alapját képező legfontosabb technológiák közül:
- Mesterséges intelligencia: Az autonóm autók nem lennének lehetségesek mesterséges intelligencia nélkül. Ezeket a járműveket mesterséges intelligencia-programok vezérlik, amelyeket gépi tanulással fejlesztettek ki és képeztek ki, hogy képesek legyenek kiolvasni a járműbe épített különféle érzékelők adatait, majd meghatározzák az adott helyzetben a legmegfelelőbb lépést.
- Drive-by-wire: Ezek a rendszerek évek óta jelen vannak a hagyományos járművekben, és alapvetően a mechanikus csatlakozásokat helyettesítik elektromos csatlakozásokkal és kezelőszervekkel. Ez nagyban megkönnyíti a beépített mesterséges intelligencia számára az egyes rendszerek, például a kormányzás, a gyorsítás és a fékezés vezérlését.
- Sávtartás: Ezeket a rendszereket eredetileg arra tervezték, hogy segítsenek az emberi vezetőknek elkerülni a sávból való kisodródást a forgalomban, de az autonóm járművek sok azonos típusú érzékelőt és technikát használnak.
- Automatikus fékezés: Ezt eredetileg a balesetek megelőzésére tervezték azáltal, hogy automatikusan működteti a fékeket olyan helyzetekben, amikor a vezető túl lassú a cselekvéshez. Az autonóm autók hasonló technológiát használnak sokkal szélesebb körben.
- Adaptív sebességtartó automatika: Ez egy másik rendszer, amelyet eredetileg a vezetők segítésére terveztek, jelen esetben a sebesség dinamikus növelésével és csökkentésével a környező forgalomhoz képest. Az autonóm autóknak ugyanazt az alapfeladatot kell elvégezniük minden más mellett, amit a sofőr általában végezne.
Az autonómia fokozatai: Valóban lehetnek vezető nélküliek az autonóm autók?
Az autonóm autók fejlesztése lassú haladás volt, nem pedig olyan váltás, amelyet valaki egy nap átfordít. Az 1950-es években kezdődött az első biztonsági és kényelmi funkciókkal, amelyek idővel általánossá váltak, mint például a blokkolásgátló fékek és a sebességtartó automatika, és a 2000-es években felgyorsult az ADAS-szal, mint például az adaptív sebességtartó automatika és az automatikus fékezés.
Mióta az autonóm autók ilyen lassú és fokozatos folyamaton keresztül érkeztek meg, a Society of Automotive Engineers (SAE) ötfokozatú automatizálási skálát fejlesztett ki.
Ez a skála mindent leír a tegnapi, teljesen manuális járművektől a teljesen automatizált járművekig, amelyek várhatóan 2020-ra megjelennek a bemutatótermekben és az autópályákon.
Ezek az automatizálási szintek, amelyekkel egy jármű rendelkezhet:
0. szint: Nincs automatizálás
Ezek hagyományos járművek, amelyek működéséhez állandó vezetői beavatkozás szükséges. Ezek a járművek nem is rendelkeznek olyan funkciókkal, mint a blokkolásgátló fékek vagy a sebességtartó automatika.
1. szint: Vezetői támogatás
Ezeket a járműveket továbbra is teljes egészében a vezető vezérli, de tartalmaznak néhány gyakori vezetőtámogató rendszert. Az ezen a szinten lévő járművek általában olyan alapvető funkciókat tartalmaznak, mint a sebességtartó automatika.
2. szint: Részleges automatizálás
Ebben a szakaszban az autók bizonyos szintű automatizált vezérlést kapnak az olyan funkciók felett, mint a gyorsítás, fékezés és kormányzás. Továbbra is a sofőr a végső irányítása alatt a jármű felett, és egy ilyen szinten lévő jármű nem tud önmagát vezetni emberi vezető nélkül.
Az ehhez hasonló járművek általában ADAS-rendszerrel rendelkeznek, például automata fékezéssel, adaptív tempomattal és bizonyos típusú sávtartó rendszerrel.
3. szint: Feltételes automatizálás
Az ezen a szinten lévő járművek tartalmaznak ADS-t, tehát műszakilag önállóak. Ezek az autók képesek navigálni egyik helyről a másikra, azonosítani a veszélyeket, és reagálni rájuk. Vészhelyzetben továbbra is szükség van egy emberi vezető jelenlétére, és a vezetőnek ébernek kell maradnia, és készen kell állnia az irányítás átvételére.
A járművekben ezen a szinten minden rendszert automatizálni kell, és ezeknek az autóknak is kiterjedt mesterséges intelligencia-kapacitásra van szükségük ahhoz, hogy emberi vezető beavatkozása nélkül is biztonságosan működjenek.
4. szint: Magas automatizálás
Ezen a szinten a jármű teljesen automatizált. A legtöbb körülmény között képes biztonságosan navigálni egyik helyről a másikra. Bizonyos körülmények között és bizonyos körülmények között az autó továbbra is emberi beavatkozást igényelhet.
Ez a fajta autonóm autó műszakilag képes emberi kezelő jelenléte nélkül is működni, de lehet, hogy az emberi kezelő átveheti az irányítást.
5. szint: Teljes automatizálás
Az automatizálás ezen szintjén lévő járművek valóban önállóak, és minden vezetési körülmény között vezető nélkül működhetnek. A kialakítástól függően az emberi kezelőnek lehetősége van kézi vezérlésre, de az ilyen típusú járműveket úgy tervezték, hogy ne igényeljenek ilyen jellegű beavatkozást.
Milyen előnyei vannak az autonóm autóknak?
Az autonóm autók elsődleges előnye és az autonóm autók fejlesztésének hajtóereje a biztonság. Az NHTSA szerint a súlyos balesetek több mint 90 százalékát egyszerű emberi hiba okozza. Az alapötlet az, hogy ha az emberi elemet teljesen ki lehetne venni az egyenletből, sok életet meg lehetne menteni.
A gépjármű-balesetek által évente okozott nagyszámú emberélet mellett ezeknek az eseményeknek hasonlóan hatalmas gazdasági hatása is van. Az NHTSA szerint a balesetek évente több száz milliárd dollárba kerülnek a munkahelyi aktivitás csökkenése, a károk és a gazdasági tevékenység elvesztése miatt.
Az autonóm autók gyakorlatiasabb előnye, hogy hatékonyabb működésükkel potenciálisan csökkenthetik a forgalmi torlódásokat. Ez sok sofőr számára rövidebb ingázási időt eredményezhet. Ezenkívül a sofőrök az ingázási idejüket olvasásra, hírekre, munkára való felkészülésre vagy más produktív feladatok elvégzésére fordíthatják.
Az autonóm autók további előnye az idősek és fogyatékkal élők fokozott mobilitása. Mivel ezek a járművek teljesen autonóm módon képesek működni, biztonságosan kezelhetik azokat a csökkent látás- és reakcióidővel rendelkező emberek, sőt olyan állapotok is, mint a quadriplegia, amelyek általában nagyon megnehezítik vagy lehetetlenné teszik a gépjármű biztonságos vezetését.
A munkába járás, a találkozók vagy akár az élelmiszervásárlás lehetőségével sok idős és fogyatékkal élő ember sokkal magasabb szintű autonómiát tud fenntartani, mint egy vezető nélküli autó nélkül..
Az előnyök többségével az a probléma, hogy az automatizált autók csak akkor adják át az előny teljes értékét, ha elegendő számú ilyen jármű van az úton.
Például az autonóm autók csak akkor tudják eltávolítani az emberi elemet a balesetekből, ha nincsenek emberi vezetők az úton. Hasonlóképpen, az autonóm autók csak akkor tudnák csökkenteni a forgalmi torlódásokat, ha az utakon közlekedő járművek többsége vezető nélküli.
Amíg az autonóm autók nem válnak az új szokásossá, az egyik használatának elsődleges előnye elsősorban a kényelmi tényező, némileg figyelembe véve a biztonságot.
