autonomiczna jazda-ŻyweMuzeumNaukiITechnologii

Inteligentna Jazda

autonomiczna jazda

Jazda autonomiczna - na czym polega?

Szwedzka marka już w tym roku rozpocznie w Kalifornii próby modelu zdolnego do autonomicznej jazdy. Volvo przygotowuje się do wprowadzenia autonomicznych samochodów, ale cały proces prowadzony jest stopniowo, dając czas regulatorom na sprawdzenie systemu.

Krok ku w pełni samodzielnej jeździe

W najbliższych latach na światowych rynkach szwedzka marka wprowadzi modele autonomiczne. Volvo zapowiada premierę takiego modelu na ten rok. Elektryczny SUV zastąpi XC90 i wyposażony będzie w system autonomicznej jazdy nazwany Ride Pilot.

Samochód pojawi się na początek w Kalifornii. Dlaczego tam? Ponieważ ten stan ma przyjazne prawo i… doskonałą pogodę: często świeci słońce, a opady są niewielkie (średnio 563 mm rocznie, gdy w bardzo suchej Arizonie 345 mm).

Władze stanu dopuściły pojazdy autonomiczne do próbnych jazd. W przypadku Volvo rozpoczną się w połowie roku i dopiero podczas nich instytucje upewnią się, czy zaproponowane przez Volvo rozwiązanie spełnia warunki bezpiecznego użytkowania. Po dopuszczeniu do eksploatacji, klienci będą mogli aktywować urządzenie on-line wykupując subskrypcję.

RidePilot będzie także aktualizowany poprzez internet, więc każdy użytkownik będzie miał zawsze najnowszą wersję systemu.

RidePilot opiera się na pięciu czujnikach radarowych, ośmiu kamerach, szesnastu czujnikach ultradźwiękowych, lidarach i oprogramowaniu, które zbiera od nich dane i kontroluje samochód. Ten standardowy zestaw czujników pozwala technologii bardzo skutecznie obserwować i kontrolować przestrzeń. Wraz z przesyłanymi na bieżąco zdalnymi aktualizacjami oprogramowania, Ride Pilot z powodzeniem osiągnie zdolność do bezpiecznej jazdy autonomicznej.

Zaawansowany software został stworzony przez specjalistów od jazdy autonomicznej z Zenseact we współpracy z inżynierami Volvo oraz partnerami technologicznymi z firmy Luminar. – Oprogramowanie Zenseact i lidary firmy Luminar czynią z naszego elektrycznego auta SUV pojazd przełomowy w dziedzinie bezpieczeństwa i jazdy autonomicznej – podkreśla szef działu badań i rozwoju w Volvo Mats Moberg.

Lidar na każdą pogodę

Lidar to urządzenie podobne do radaru, ale wykorzystywane na bliskich odległościach (do kilku metrów). Lidar stosuje światło lasera, gdy radar 3-5 rzędów wielkości dłuższe mikrofale. Volvo wybrało ten typ czujnika, ponieważ jest on niewrażliwy na pogodę i nawet rzęsisty deszcz lub śnieżyca nie powinny zmniejszyć precyzji działania lidaru. – Dążymy do upowszechnienia układów bezpiecznej jazdy autonomicznej. Stanie się to rzeczywistością, także dzięki nowemu modelowi Volvo, który powstał na nowej platformie – wskazuje Austin Russell, założyciel i szef firmy Luminar. – Z naszymi urządzeniami w standardzie nowy SUV Volvo ma szansę być najbardziej bezpiecznym samochodem na drodze – uważa założyciel firmy Luminar.

Volvo wspólnie z Zenseact już testuje funkcje jazdy autonomicznej na drogach Szwecji. Gromadzi także dane z dróg europejskich. Ustanowienie nowego standardu bezpieczeństwa jazdy oznacza przeprowadzenie szeregu rygorystycznych testów i badań na całym świecie – wyjaśnia Ödgärd Anderson, szef Zenseact. – Oprogramowanie Zenseact gra kluczową rolę w wyznaczeniu tego standardu i osiągnięciu celu w postaci wyeliminowania wypadków drogowych – podkreśla Anderson.

Gdy tylko okaże się, że wszelkie wymogi bezpieczeństwa są spełnione, po wprowadzeniu układu Ride Pilot w Kalifornii, pojawi się on stopniowo na pozostałych stanach i docelowo na innych rynkach na świecie.

Poziom drugi opanowany

Należy również wyjaśnić o czym myślimy, mówiąc o autonomicznych pojazdach. Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych wyróżnia 5 poziomów autonomiczności. Poziom zerowy nie ma żadnej autonomiczności. Poziom pierwszy oferuje kierowcy wsparcie przy zmianie prędkości i niektórych manewrach. Przykładem jest system utrzymania auta w pasie ruchu lub aktywny tempomat, który zachowuje bezpieczną odległość od poprzedzającego auta niezależnie od jego prędkości.

Poziom drugi łączy w jedno działanie oddzielnych funkcji systemów znanych z poziomu pierwszego, np. utrzymuje auto w pasie i jednocześnie zmienia jego prędkość dostosowując do warunków ruchu na drodze. Poziomy od 0 do 2 są jedynie wsparciem dla kierowcy.

Dopiero poziom trzeci i powyżej pozwalają mówić o autonomicznym pojeździe. Samochód autonomiczny poziomu 3 potrafi sam jechać w sprzyjających warunkach (czy to ruchu czy pogodowych), a w razie ich komplikacji pojazd prosi kierowcę o przejęcie funkcji prowadzenia auta. Przykładem może być jazda w korku lub na autostradzie. Prezes Volvo Cars – Hakan Samuelsson – wielokrotnie podkreślał, że jego firma nie będzie skupiać się na rozwoju technologii na trzecim poziomie jazdy autonomicznej. Podkreślił, że tego typu rozwiązania są za słabe, by całkiem na nich polegać, a jednocześnie są wystarczająco dobre, by uśpić czujność kierowcy. Firma chce przeskoczyć od razu z poziomu 2 do 4.

Poziom czwarty nie będzie wymagał od kierowcy przejęcia prowadzenia samochodu w większości warunków. Konstruktorzy przewidują, że pojazdy autonomiczne poziomu 4 będą używane np. jako taksówki.

W pełni autonomiczną jazdę samochodu zapewni poziom piąty. Oprogramowanie będzie tak szybkie i wszechstronnie sprawdzone, że pasażerowie auta będą mogli zaufać automatowi prowadzącemu samochód we wszystkich warunkach.

Jak zatem widać, poziom drugi autonomiczności Volvo ma opanowany. Wszystkie modele marki wspierają kierowców systemem utrzymania auta w pasie ruchu, aktywnym tempomatem, a zmianę pasa ruchu asekurują czujnikami, które nie tylko ostrzegą przed autem w martwym kącie, ale i sygnałem dźwiękowym oraz oporem na kierownicy utrudnią manewr prowadzący do kolizji. Przeczytaj więcej na temat autonomicznej jazdy w Volvo.

Kiedy pojedziemy autonomicznymi samochodami? Przed nimi jeszcze długa droga

Podpisana przez 60 państw, w tym wszystkie kraje Unii Europejskiej regulacja pozwala na rozpoczęcie przez producentów już od 1 stycznia 2022 r. testów na autostradach autonomicznych samochodów poziomu trzeciego. Jest on częścią skali opracowanej w 2014 r. przez Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych (SAE) i opisanej w standardzie J3016. W dokumencie opisano szczegółowo pięć poziomów samodzielności samochodów. W pełni autonomiczne samochody mogą pojawić się na drogach jeszcze w tej dekadzie, będą to jednak jedynie projekty badawcze, bo wprowadzenie ich do sprzedaży będzie wymagało pracy nie tylko nad samymi pojazdami, ale także przepisami, jednak największym wyzwaniem będzie zmiana naszej mentalności i walka z niedoskonałościami ludzkiego umysłu.

Sześć poziomów samodzielności

Ten z numerem zero oznacza całkowity brak w pojeździe systemów wspomagających kierowcę. Poziom piąty charakteryzuje pojazdy, które mogą bez jakiejkolwiek interakcji ze strony człowieka w każdych warunkach i w każdej sytuacji. Nie znajdziemy w nich żadnych przyrządów pozwalających człowiekowi przejąć kontrolę, bo po prostu w ich założeniach takie działanie nie będzie występować.

Foto: Scharfsinn / Shutterstock

Poziom trzeci, czyli ten, którego testy rozpoczną się w już w przyszłym roku, opisuje samochody, które samodzielnie będą mogły poruszać się w niektórych sytuacjach, np. na autostradzie lub w korkach. Będą one przyspieszać, zwalniać i zachowywać odpowiedni odstęp od innych pojazdów, jednak kierowca nie będzie mógł za kierownicą odprężyć się, oglądając odcinek ulubionego serialu, bo jego uwaga będzie musiała być skupiona na drodze. Samochód autonomiczny poziomu trzeciego kiedy zdecyduje, że sytuacja na drodze go przerasta, poinformuje, że człowiek musi przejąć kontrolę. Choć niektórzy producenci (Tesla, Audi, Honda) chwalą się już, że ich pojazdy spełniają specyfikację poziomu trzeciego, to według przepisów ich możliwości nie mogą być jeszcze w pełni wykorzystywane przez kierowców na publicznych drogach (filmy dostępne w internecie pokazują, że niektórzy nie przejmują się tym).

Testy na autostradach autonomicznych samochodów rozpoczynają się już w przyszłym roku, ale ich certyfikacja oraz opracowanie przepisów dopuszczających takie pojazdy do samodzielnego poruszania się zajmie jeszcze kilka lat. Opracowanie aut poziomu piątego zajmie jeszcze dłużej i będzie wymagała rozwiązania wielu problemów, z których największym są sam człowiek oraz chaos i nieprzewidywalność, które wprowadza na drodze.

Człowiek największym wrogiem autonomicznych samochodów

Obecnie napakowanie pojazdu czujnikami oraz analizującej w czasie rzeczywistym sygnały z nich elektroniki nie jest wielkim problem. Miniaturyzacja oraz cały czas rosnąca wydajność procesorów sprawiają, że bez większych problemów sprzęt jest w stanie zbierać i analizować sygnały z otoczenia samochodu. Niestety takie rozwiązanie sprawdza się tylko w kontrolowanych warunkach, bo na publicznej drodze zachowanie ludzi prowadzących inne pojazdy jest nieprzewidywalne, a w ekstremalnych sytuacjach nawet elektronika nie będzie w stanie zareagować odpowiednio szybko, żeby uchronić nas przed wypadkiem.

Foto: metamorworks / Shutterstock

Dlatego największą przeszkodą przed wprowadzeniem w pełni autonomicznych samochodów będzie wyeliminowanie czynnika ludzkiego, nie tylko w postaci kierowców, ale także pieszych, a jak nietrudno sobie wyobrazić, nie będzie to zadanie proste. Konieczna będzie także zmiana naszej mentalności i podejścia do nowej formy transportu. Obecnie ludzie jako kierowcy powodują ogromną ilość śmiertelnych wypadków na drogach. Ocenia się, że nawet dostępne dziś samochody wyposażone w systemy częściowej autonomiczności są bezpieczniejsze, ale w naszych głowach mniejszym złem jest to, że człowiek kierowca spowoduje wypadek, w którym zginą inni ludzie, niż to, że zrobi to maszyna.

Uczymy samochody poruszać się według zasad dla ludzi

Kolejnym problemem związanym z wprowadzeniem prawdziwie autonomicznych samochodów jest to, że muszą przestrzegać przepisów opracowanych z myślą o ludziach, a to nie jest najefektywniejsze rozwiązanie. Kodeks drogowy musi uwzględniać słabości ludzkiego umysłu, dlatego niektóre przepisy mające poprawiać bezpieczeństwo na drogach skutecznie utrudniają poruszanie się po nich. Także to jak zaprojektowane są drogi, nie poprawia efektywności przemieszczania się pojazdami, bo kierowcy muszą zatrzymywać się na światłach i pokonywać ronda oraz skrzyżowania, co przy dużym natężeniu ruchu szybko prowadzi do korków. Autonomiczne samochody pozwolą rozwiązać te problemy, bo będą mogły komunikować się z innymi pojazdami, dzięki czemu na bieżąco będę dostosowywać swoją prędkość do sytuacji na drodze. Pozwoli to także wykonywać różne manewry szybciej i bezpieczniej, a w przyszłości zrezygnować nawet z sygnalizacji świetlnej, samodzielnie poruszające się pojazdy nie będą jej potrzebować.

Popularyzacja sieci 5G przyspieszy rozwój samochodów autonomicznych

Foto: Karsten Neglia / Shutterstock

Ważnym elementem koniecznym do wprowadzenia całkowicie autonomicznych samochodów jest szybka, bezproblemowa oraz niczym niezakłócana komunikacja. Pojazdy będą musiały wymieniać ze sobą różne informacje jak np. prędkość, z jaką się poruszają lub sygnalizację konieczności wykonania manewru. Dzięki temu inne pojazdy będą mogły dostosować swoje parametry jazdy do otoczenia. Żeby taki scenariusz mógł się ziścić, potrzebujemy rozwiniętych sieci 5G, które pozwolą szybko przesyłać dane pomiędzy bardzo dużą liczbą pojazdów.

Przeczytaj także: Apple bliskie podpisania umowy z Kia w sprawie samochodów elektrycznych

Zobacz również: Qualcomm będzie projektować systemy do inteligentnych samochodów