Poziomy autonomiczności pojazdów – jak przygotować inżynierów?

W zasadzie przemysł 4.0 przyzwyczaił nas do rewolucji następujących po sobie w stosunkowo krótkim czasie, jednak istnieją pewne zagadnienia, które wciąż budzą wiele kontrowersji i mają tyle samo zwolenników co przeciwników. Takim zagadnieniem są poziomy autonomiczności pojazdów, o których opowiemy w tym artykule, starając się przybliżyć temat zwłaszcza początkującym inżynierom.

 

Spis treści:

 

Czym są pojazdy autonomiczne?

Futurolodzy od dawna interesowali się zagadnieniem autonomicznych pojazdów. Stosunkowo długo pozostawały one w sferze abstrakcyjnych planów nie do zrealizowania (jak widać, były to tylko pozory). Co prawda, z pewnym poziomem ułatwień dla kierowców spotykamy się od dawna (tempomaty, kontrola trakcji itd.), jednak mało kto wyobraża sobie jazdę bez zaangażowania prowadzącego.

Pojazdy autonomiczne (czyli bezzałogowe) to sterowane komputerem samochody uczestniczące w ruchu bez ingerencji człowieka. Samodzielnie pokonują one przeszkody, określają odpowiednie tempo jazdy i utrzymanie w pasie ruchu. Kontrolują także poziom przejrzystości powietrza do oświetlenia itd.

Sprawdź również inne nasze artykuły, w których poruszamy kwestie związane z pojazdami autonomicznymi:

 

Poziomy autonomiczności pojazdów

W 2019 roku SAE (Society of Automotive Engineers) opracowało sześć poziomów autonomiczności pojazdów. W klasyfikacji zostały umieszczone poziomy ułatwień dla kierowców oraz dostosowanie innowacji do toru jazdy, otoczenia itp.

  • Poziom 0 – zupełny brak autonomiczności – na tym poziomie mieszczą się takie ułatwienia jak ostrzeganie o martwym polu lub czujniki parkowania. Tak czy inaczej – po otrzymaniu ostrzeżenia to kierowca musi podjąć jakiekolwiek działanie, aby na przykład zapobiec kolizji.
  • Poziom 1 – podstawowa pomoc – w tym sektorze mieszczą się tempomaty, kontrole zmiany pasa ruchu itp. W tym przypadku również wymagana jest ingerencja kierowcy w celu bezpiecznego kontynuowania jazdy.
  • Poziom 2 – ułatwienia na tym poziomie oferuje Tesla AutoPilot oraz Full-Self Driving – w tym przypadku auto zapisuje reakcje na określone sytuacje, jednak nie eliminuje się przy tym konieczności kontrolowania sytuacji przez człowieka. Elektronika może nie poradzić sobie z nagłymi, nieoczekiwanymi zdarzeniami na drodze.
  • Poziom 3 – rozwiązania zaproponowane po raz pierwszy przez markę Mercedes-Benz – tego typu auta kontrolują otoczenie, kierują, hamują, a także regulują przepustnicę w określonych warunkach. Jest to szczególnie przydatne rozwiązanie dla podróżujących autostradami lub tych, którzy często stoją w korkach.
  • Poziom 4 – pracują nad nim Tesla, General Motors oraz kilka niemieckich firm – auta mają za zadanie nie tylko kontrolowanie otoczenie, ale także kierowanie, hamowanie i przyspieszanie. Funkcje te działają niezależnie od tempa, w jakim porusza się auto i panujących warunków atmosferycznych.
  • Poziom 5 – pełna automatyzacja – tego typu auta będą w przyszłości służyły do przemieszczania się z punktu A do punktu B. Nie ma w nich kierownicy czy dźwigni. Ponadto nie będzie potrzebna żadna ingerencja kierowcy, by pojazd się poruszał.

Jak widać, poziomy autonomiczności pojazdów różnią się od siebie — zwłaszcza w końcowych punktach. Warto jednak zauważyć, że to właśnie pierwsze trzy pakiety rozwiązań spotykamy na drogach coraz częściej.

 

Wyzwania i zagrożenia związane z autonomicznością pojazdów

Co prawda, poziomy autonomiczności pojazdów budzą coraz mniejsze obawy. Mimo to poruszanie się pojazdami w pełni kontrolowanymi przez technologię nie do końca uznawane jest za bezpieczne. Wśród sytuacji, które przypominają o obawach, pojawiają się między innymi mniej lub bardziej spektakularne wypadki spowodowane systemem Tesla.

Z drugiej strony – raporty policyjne wskazują, że mimo wszystko znacznie częściej uczestnikami wypadków są pojazdy kierowane przez ludzi. Być może dlatego, że tych na drodze jest zwyczajnie więcej? Poziomy autonomiczności pojazdów mogą więc powodować niemałe rozterki, również wśród samych użytkowników zautomatyzowanych systemów.

Wiele emocji wywołują również regulacje prawne dotyczące pojazdów autonomicznych. Kto dostaje mandat w razie spowodowania śmiertelnego wypadku? Twórca auta? Osoba, która skierowała go na daną trasę? Trudno powiedzieć, jednak z czasem twórcy wyższych poziomów autonomiczności pojazdów będą musieli zastanowić się, czy ich auta nie powinny podlegać pewnym regulacjom.

Jednym z wyzwań automatyzacji samochodów jest przewidywanie potencjalnych wydarzeń na drodze. Na wiele abstrakcyjnych sytuacji można zareagować w skrajnie różny sposób – a jest w stanie to zrobić tylko żywy człowiek. Czy poziomy automatyzacji pojazdów dotrą w pewnym momencie do tego poziomu? Trudno powiedzieć, jednak w dobie rozwoju AI coraz mniej rzeczy nosi znamiona niemożliwych.

 

Programowalność a autonomiczność pojazdów

Zdecydowanie – przy wdrażaniu rozwiązań dla poszczególnych poziomów autonomiczności pojazdów należy brać pod uwagę malejącą rolę mechaniki na rzecz rozwiązań IT.  Tak zwane self-drive cars zostawiają po sobie ślad we współpracujących systemach, a to z kolei może motywować twórców oprogramowania do ich stałego aktualizowania.

Producenci autonomicznych pojazdów zapewne zakładają stałą współpracę z zespołem programistów. W końcu tworzenie wspomnianych aktualizacji oprogramowania to ustawiczne działanie, które ma na celu usprawnienie innowacyjnych rozwiązań w celu dopasowania ich do rosnących wymagań sprzętowych.

 

Przygotuj przyszłych inżynierów do nowych wyzwań z Edu4Industry

W Edu4Industry stale wprowadzamy studentów i uczniów w świat innowacji, aby jak najlepiej przygotować ich do udziału w tworzeniu przemysłu 4.0. To nasza przyszłość, która potrzebuje innowatorów, by sprostać jej wyzwaniom.

Sprawdź, jak wyposażyliśmy laboratorium na Politechnice Śląskiej: Laboratorium Pojazdów Autonomicznych Quanser na Politechnice Śląskiej

 

Dla nas najważniejszy jest rozwój, dlatego też regularnie aktualizujemy ofertę, uzupełniając ją o nowoczesne rozwiązania – nie tylko te związane z autonomicznością pojazdów. Jeżeli jesteś zainteresowany naszą ofertą, zapraszamy do kontaktu.

Skontaktuj się z nami!