Autonome biler er selvkørende køretøjer, der er i stand til at fungere med minimal eller endda nul menneskelig input. Disse køretøjer udnytter kunstig intelligens (AI) og allerede eksisterende bilteknologier som adaptiv fartpilot for at automatisere køreoplevelsen.
Selvkørende køretøjer varierer i kompleksitet fra grundlæggende systemer, der konstant skal overvåges af en menneskelig chauffør, til systemer, der er i stand til at fungere under alle forhold og uden noget menneskeligt element overhovedet.
Virksomheder som Waymo har allerede autonome biler på vejen, og bilproducenter som Tesla, Ford, GM og andre har alle udviklet deres egne autonome køretøjsteknologier som Tesla Autopilot, Argo AI og GM Cruise.
Hvordan fungerer autonome biler?
Autonome biler bruger en kombination af kunstig intelligens og køretøjssystemer baseret på eksisterende Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) til at skabe noget kendt som et Automated Driver System (ADS).
Den kunstige intelligens i hjertet af den autonome bil tager input fra forskellige sensorer, der er indbygget i køretøjet, og den bruger disse input til at skabe et billede af omverdenen. Med det billede, kombineret med et kort over området og GPS-data (Global Positioning Satellite) kan det autonome køretøj sikkert plotte en kurs gennem sit miljø.
For at flytte fra et punkt til et andet, griber AI ind i køretøjssystemer som drive-by-wire elektronisk gas-, bremse- og styrestyring. Når køretøjets sensorer, som kan omfatte alt fra radar til lasere, registrerer et objekt som en fodgænger eller et andet køretøj, er AI designet til at træffe øjeblikkelige korrigerende handlinger for at undgå en ulykke.
Ud over fuld AI-kontrol er autonome biler typisk designet med mulighed for fuld førerkontrol. I køretøjer som denne fungerer ADS som en meget avanceret slags fartpilot, hvor føreren kan tage eller opgive kontrollen, når som helst de vil.
Nogle selvkørende biler er designet til at fungere uden menneskelig input overhovedet, selvom lovligheden af førerløse biler varierer fra sted til sted.
Nøgleteknologier, der gør det muligt for en bil at køre selv
For at en bil kan køre selv, skal den udnytte en række teknologier, som har været i vores køretøjer i årevis og i nogle tilfælde endda i årtier. Bilen skal bevare elektronisk kontrol over alle systemer, fra motoren og transmissionen til bremserne, og den har brug for en form for kunstig intelligens for at binde det hele sammen.
De fleste af de teknologier, der udnyttes i autonome biler, er kendt som Advanced Driver Assistance Systems, fordi de er designet til at gøre køreoplevelsen mere komfortabel og mindre farlig.
Her er nogle af de vigtigste teknologier, der understøtter autonome køretøjer:
- Kunstig intelligens: Autonome biler ville ikke være mulige uden kunstig intelligens. Disse køretøjer styres af AI-programmer, der er udviklet og trænet gennem maskinlæring til at kunne læse data fra en række sensorer indbygget i et køretøj og derefter bestemme den mest passende handling i enhver given situation.
- Drive-by-wire: Disse systemer har været til stede i almindelige køretøjer i årevis, og de erstatter grundlæggende mekaniske forbindelser med elektriske forbindelser og styringer. Dette gør det meget nemmere for en indbygget AI at styre hvert enkelt system, såsom styring, acceleration og bremsning.
- Kørebanehold: Disse systemer blev oprindeligt designet til at hjælpe menneskelige bilister med at undgå at køre ud af deres vognbane i trafikken, men selvkørende køretøjer bruger mange af de samme typer sensorer og teknikker.
- Automatisk bremsning: Dette blev oprindeligt designet til at forhindre ulykker ved automatisk at aktivere bremserne i situationer, hvor føreren er for langsom til at handle. Autonome biler bruger lignende teknologi i meget bredere skala.
- Adaptiv fartpilot: Dette er et andet system, der oprindeligt blev designet til at hjælpe chauffører, i dette tilfælde ved dynamisk at øge og sænke hastigheden i forhold til den omgivende trafik. Autonome biler skal udføre den samme grundlæggende opgave ud over alt det andet, chaufføren norm alt ville gøre.
Degrees of Autonomi: Kan autonome biler virkelig være førerløse?
Udviklingen af autonome biler var en langsom fremskridt, ikke et skifte, som nogen besluttede at skifte en dag. Det startede i 1950'erne med nogle af de første sikkerheds- og bekvemmelighedsfunktioner, der blev almindelige med tiden, såsom blokeringsfri bremser og fartpilot, og accelererede i 2000'erne med ADAS som adaptiv fartpilot og automatisk bremsning.
Da autonome biler er ankommet gennem en så langsom og trinvis proces, har Society of Automotive Engineers (SAE) udviklet en automatiseringsskala på fem niveauer.
Denne skala beskriver alt fra gårsdagens helt manuelle køretøjer til den slags fuldautomatiske køretøjer, der forventes at dukke op på udstillingslokaler og motorveje i 2020.
Dette er de automatiseringsniveauer, som et køretøj kan have:
Niveau 0: Ingen automatisering
Dette er traditionelle køretøjer, der kræver konstant førerinput for at fungere. Disse køretøjer har ikke engang funktioner såsom blokeringsfri bremser eller fartpilot.
Niveau 1: Chaufførassistance
Disse køretøjer styres stadig helt af føreren, men de inkluderer nogle almindelige førerassistentsystemer. Et køretøj på dette niveau vil typisk indeholde grundlæggende funktioner som fartpilot.
Niveau 2: Delvis automatisering
På dette stadium opnår biler en vis grad af automatiseret kontrol over funktioner som acceleration, bremsning og styring. Føreren har stadig den ultimative kontrol over køretøjet, og et køretøj på dette niveau kan ikke køre sig selv uden en menneskelig fører.
Køretøjer som dette har typisk ADAS som automatisk bremsning, adaptiv fartpilot og en eller anden form for vognbaneholdingssystem.
Niveau 3: Betinget automatisering
Køretøjer på dette niveau inkluderer en ADS, så de er teknisk autonome. Disse biler er i stand til at navigere fra et sted til et andet, identificere farer og reagere på dem. Tilstedeværelsen af en menneskelig chauffør er stadig påkrævet i tilfælde af en nødsituation, og chaufføren skal forblive opmærksom og klar til at tage kontrol.
Hvert system i køretøjer på dette niveau skal automatiseres, og disse biler kræver også en omfattende kunstig intelligenskapacitet for at fungere sikkert uden input fra en menneskelig chauffør.
Niveau 4: Høj automatisering
På dette niveau er et køretøj fuldautomatisk. Den er i stand til at navigere sikkert fra et sted til et andet under de fleste forhold. Under nogle forhold og under nogle omstændigheder kan bilen stadig kræve menneskelig input.
Denne type autonom bil er teknisk i stand til at fungere uden tilstedeværelse af en menneskelig operatør, men muligheden for, at en menneskelig operatør kan tage kontrollen, kan være inkluderet.
Niveau 5: Fuld automatisering
Køretøjer på dette niveau af automatisering er virkelig autonome og kan køre uden fører under alle kørselsforhold. Afhængigt af designet kan en menneskelig operatør have mulighed for at tage manuel kontrol, men disse typer køretøjer er designet til ikke at kræve den type indgreb.
Hvad er fordelene ved autonome biler?
Den primære fordel ved autonome biler, og drivkraften bag udviklingen af autonome biler, er sikkerheden. Ifølge NHTSA er mere end 90 procent af alle alvorlige ulykker forårsaget af simple menneskelige fejl. Den grundlæggende idé er, at hvis det menneskelige element kunne fjernes fuldstændigt fra ligningen, kunne mange liv reddes.
Ud over de store tab af menneskeliv forårsaget af motorkøretøjsulykker hvert år, er der en tilsvarende massiv økonomisk indvirkning fra disse begivenheder. Ifølge NHTSA koster ulykker hundredvis af milliarder af dollars hvert år i nedsat aktivitet på arbejdspladsen, skader og tabt økonomisk aktivitet.
Den mere praktiske fordel ved autonome biler er, at de potentielt kan reducere trafikpropper ved at køre mere effektivt. Det kan resultere i kortere pendlingstider for mange chauffører. Derudover ville chauffører kunne bruge deres pendlingstid til at læse, følge med i nyhederne, forberede sig på arbejde eller deltage i andre produktive opgaver.
En anden fordel, som autonome biler kunne give, er øget mobilitet for ældre og handicappede. Da disse køretøjer er i stand til at fungere fuldstændig autonomt, kan de betjenes sikkert af personer med nedsat syn og reaktionstider, og endda tilstande som quadriplegi, der norm alt ville gøre det meget vanskeligt eller umuligt at føre et motorkøretøj sikkert.
Med evnen til at komme på arbejde, aftaler eller endda handle dagligvarer, vil et stort antal ældre og handicappede muligvis være i stand til at opretholde et meget højere niveau af selvstændighed, end det ville være muligt uden adgang til en førerløs bil.
Problemet med de fleste af disse fordele er, at automatiserede biler kun giver den fulde værdi af fordelen, når der er et tilstrækkeligt antal af disse køretøjer på vejen.
For eksempel kan autonome biler kun fjerne det menneskelige element fra ulykker, når der ikke er nogen menneskelige chauffører på vejen. På samme måde vil selvkørende biler kun være i stand til at reducere trafikpropper, hvis de fleste køretøjer på vejen er førerløse.
Indtil autonome biler bliver det nye normale, er den primære fordel ved at bruge en hovedsagelig en bekvemmelighedsfaktor med en vis hensyntagen til sikkerheden.
