Autopilot w samochodach – abstrakcja, która staje się rzeczywistością

Kilkanaście lat temu oglądaliśmy “I Robot” – film science fiction osadzony w przyszłości, gdzie samochody autonomiczne były na porządku dziennym. Główny bohater prowadząc śledztwo jeździł koncepcyjnym modelem Audi, który bardzo sprawnie poruszał się bez udziału kierowcy (autopilot). Większość widzów nie domyślała się jeszcze wtedy, że za ich życia powstaną takie wynalazki.

 

Dziś natomiast mamy już między innymi Teslę Motors, w pełni autonomiczne pojazdy Google, Nissana Leaf, czy nawet projekt “Jurek” na Politechnice Wrocławskiej – przerabianą przez studentów na auto bezzałogowe Toyotę Yaris.

Istnieje szereg zalet takiego rozwiązania technologicznego. Spadek liczby wypadków (dzięki wyeliminowaniu czynnika ludzkiego) spowoduje zmniejszenie ograniczeń prędkości, co z kolei prowadzi do oszczędności czasu i paliwa oraz mniejszej emisji zanieczyszczeń.

Podczas jazdy można będzie się zająć dowolną czynnością. Autonomiczne pojazdy otwierają drogę dla wszystkich, którzy nie mogą uzyskać prawa jazdy, a także zmniejszają potrzebną liczbę miejsc parkingowych – samochód po wyjściu pasażerów może odjechać na oddalony parking i wrócić na zawołanie.

Niestety, w tym momencie powstają dylematy etyczne związane z samą zasadą funkcjonowania samochodów bezzałogowych. Ktoś musi zadecydować, jak komputer ma zareagować w kryzysowej sytuacji – gdzie przy nieuniknionej kolizji trzeba wybrać, kto ma przeżyć. Rodzi się również problem ewentualnych ataków hakerskich, a także błędów i luk w systemie.

Jak działa autopilot?

Większość samochodów, w których podejmowane były próby wprowadzania systemu autopilota, korzystała z systemu kamer, czujników ultradźwiękowych, GPSa i sensorów laserowych (system Lidar). Koncern Tesla Motors zrezygnował z używania tych ostatnich, kiedy w kwietniu 2018 wprowadził do swoich pojazdów autopilot w wersji 2.0. Jak twierdzi prezes firmy, Elon Musk – czujniki tego rodzaju nie są konieczne, by samochody poruszały się bez udziału kierowcy. Dodatkowo, takie rozwiązanie przestaje być skuteczne na przykład w przypadku wystąpienia mgły.

Lidar to system, którego działanie opiera się na wysyłaniu wiązek laserowych o ściśle określonej długości fal i kierunku, które następnie są wykrywane przez fotokomórkę lub inny detektor, określając aktualną odległość obiektów od pojazdu. Dzięki częstemu odświeżaniu, program wychwytuje ruch i tworzy aktualną siatkę 3D otoczenia. System niestety nie jest odporny na mgłę czy deszcz, które pochłaniają impulsy laserowe. Radar natomiast nie ma z tym problemu – znakomicie nadaje się do wykrywania zbliżających się obiektów, a dzięki swoim właściwościom idealnie dopełnia się z możliwościami pozostałych sensorów.

Samochód bezzałogowy Tesli z autopilotem w wersji 2.0 bez problemu przejechał kilka kilometrów po nieoznakowanej drodze…

…a w innym przypadku był nawet w stanie zapobiec kolizji:

Niedopracowane rozwiązania

Jeszcze niedawno świat obiegła wiadomość, że autopilot spowodował śmierć pasażera. Mowa była ponownie o Tesli w trybie autonomicznym, który nie wykrył zbliżającej się białej naczepy na tle jasnego nieba. Pojazd ściął dach auta. Problemem była duża wysokość jasnego pojazdu, jednak dowodzi to aktualnej zawodności systemów autonomicznych.

Auta bezzałogowe miewają na razie problemy w nietypowych sytuacjach, również tych niezagrażających życiu. Komputer Świat zaprezentował na swoim profilu relację z jazdy testowej Nissanem Leaf w Londynie. Auto przejechało bez większych problemów przez dużą część miasta, jednak wymagało interwencji kierowcy, kiedy błędnie zidentyfikowało autobus jako pojazd zaparkowany. Bezzałogowy pojazd ustawił się za autobusem i czekał aż, ruszy. Nie mógł go objechać, ponieważ musiałby złamać zaimplementowane przepisy drogowe.

Druga sytuacja dotyczyła zjazdu z ronda, gdzie jeden pas został wyłączony z ruchu. Informujący o tym znak był wytarty, a przez to widoczny tylko dla ludzkiego oka – samochód nie wykrył zmiany. Tutaj dochodzimy do kolejnego problemu: przykrycie jezdni śniegiem lub posypanie piaskiem całkowicie unieruchamia dzisiejsze autonomiczne pojazdy.

Opisane sytuacje są potwierdzeniem tezy, że jeszcze nie jesteśmy gotowi w pełni zautomatyzować ruchu pojedynczego auta. Obecne systemy z powodzeniem mogą zadziałać i z powodzeniem się sprawdzają, jednak tylko pod kontrolą kierowcy. W pięciopoziomowej skali autonomiczności jesteśmy dopiero na drugim stopniu.

Przyszłość to koniec kierowców

Jeden z przedstawicieli firmy Balluff miał ostatnio okazję przetestować samochód bezzałogowy. Swoje wrażenia z jazdy opisuje sposób niezwykle pozytywny: Dokładność działania systemu jest już dziś tak doskonała, że miałem pełne zaufanie do tego co się dzieje, zarówno na autostradzie jak i w ruchu miejskim (auto robi wszystko samodzielnie, włączając w to hamowanie, przyspieszanie, zatrzymywanie, ruszanie, kontrolę pasa ruchu oraz jego zmianę). Co prawda zmiana pasa wymagała ludzkiej ingerencji, jednak układ kontrolował, czy w danej sytuacji było to bezpieczne. Pojawia się również zabezpieczenie producenta w postaci konieczności rzadkiego i delikatnego poruszania kierownicą – tak, aby potwierdzić obecność ludzkiego kierowcy i tego że, kontroluje sytuację.

W przyszłości, gdzie powszechne będą autonomiczne samochody komunikujące się między sobą, dzisiejsze struktury utrzymania ruchu nie będą już potrzebne – podobnie  jak sygnalizacja świetlna na skrzyżowaniach czy pionowe znaki drogowe. Najpierw stracą pracę kierowcy taksówek i aut ciężarowych. Później właściciele aut osobowych zostaną zachęceni przez ubezpieczycieli do wymiany samochodów na bezzałogowe. Ostatecznie samodzielne prowadzenie prawdopodobnie stanie się nielegalne na drogach publicznych. Jest to w pełni uzasadnione z logicznego punktu widzenia, ponieważ jeden pojazd sterowany przez człowieka wprowadzi całkowity chaos do systemu skoordynowanych aut. Natomiast mimo utraty przyjemności płynącej z kierowania autem, takie rozwiązanie przyniesie przede wszystkim nieocenione korzyści – przede wszystkim drastyczne zmniejszenie liczby wypadków na drogach i dynamiczny rozwój dziedzin hamowanych do tej pory niedoskonałością transportu.

Źródła zdjęć: materiały prasowe Volvo Car Corporation, Tesla Motors oraz Nissan Motor Company.