O mașină autonomă (cunoscută și ca mașină fără șofer, autoturism și mașină robotizată) este un vehicul capabil să perceapă mediul său și să navigheze fără interventia omului. Autovehiculele autonome combină o varietate de tehnici pentru a-și percepe împrejurimile, inclusiv radar, laser, GPS, otomometrie și viziune pe calculator. Sistemele avansate de control interpretează informațiile senzoriale pentru a identifica căile de navigație adecvate, precum și obstacolele și semnalele relevante.
Beneficiile potențiale ale autoturismelor includ mobilitatea redusă și costurile de infrastructură, creșterea siguranței, creșterea mobilității, creșterea satisfacției clienților și reducerea criminalității. Mai exact o reducere semnificativă a coliziunilor de trafic; rănile rezultate; și costurile aferente, inclusiv nevoia mai mică de asigurare.
Se preconizează că autovehiculele vor crește fluxul de trafic; asigură o mobilitate sporită pentru copii, persoanele în vârstă, persoanele cu handicap și cele sărace; să ușureze călătorii din treburile de conducere și navigație; consum redus de combustibil; reducerea semnificativă a nevoilor de spațiu de parcare, reducerea criminalității și facilitarea modelelor de afaceri pentru transport ca serviciu.Acest lucru demonstrează potențialul disruptiv vast al tehnologiei emergente.
În ciuda diferitelor avantaje potențiale pentru automatizarea vehiculelor, există probleme nerezolvate, cum ar fi siguranța, problemele tehnologice, disputele privind răspunderea rezistența persoanelor fizice la pierderea controlului asupra autoturismelor lor, siguranța autoturismelor fără șofer, punerea în aplicare a unui cadru juridic și stabilirea reglementărilor guvernamentale; riscul de pierdere a problemelor de confidențialitate și de securitate, cum ar fi hackerii sau terorismul; îngrijorarea cu privire la pierderea de locuri de muncă legate de conducere în industria transportului rutier; și riscul de suburbanizare sporită, deoarece călătoriile devin mai puțin costisitoare și consumatoare de timp. Multe dintre aceste probleme apar deoarece obiectele autonome ar permite, pentru prima dată, vehiculelor terestre controlate de calculator să circule liber, cu multe preocupări legate de siguranță și securitate.
Istorie:
Au fost efectuate experimente privind automatizarea conducerii începând cu anii 1920. Procesele promițătoare au avut loc în anii 1950. Laboratorul de Inginerie Mecanică Tsukuba din Japonia a creat primul vehicul autonom, inteligent în 1977. Acesta a urmărit marcatorii de stradă albe și a realizat viteze de până la 30 de kilometri pe oră (tech- faq.com). Autoturismele prototipice au apărut în anii 1980, cu proiectele Navlab și ALV ale Universității Carnegie Mellon și ALV , finanțate de DARPA începând din 1984, și proiectul EUREKA Prometheus din cadrul Universității Mercedes-Benz și Bundeswehr din München pe drumurile cu două benzi de 31 km / h, cu evitarea obstacolelor adăugate în 1986 și cu condusul pe șosea în condiții de zi și noapte în 1987. Începând cu anii 1960, prin cea de-a doua Grand Challenge DARPA din 2005, cercetarea autovehiculelor în SUA a fost finanțată în principal de către DARPA, Armata SUA și Marina SUA, obținând progrese incrementale ale vitezei, condus în condiții mai complexe, controale și sisteme senzoriale. De atunci, numeroase companii și organizații de cercetare au dezvoltat prototipuri.
În anul 2017, Audi a declarat că cel mai recent model A8 va fi autonom în viteze de până la 60 km / h, folosind "Audi AI". Șoferul nu ar trebui să efectueze verificări de siguranță, cum ar fi prinderea frecventă a volanului. Audi A8 a fost considerat a fi primul automobil de producție care a ajuns la nivelul autovehiculelor de nivel 3, iar Audi ar fi primul producător care va folosi scanerele laser în plus față de camerele și senzorii ultrasonici pentru sistemul lor.
Autonomă vs. Automată:
Autonomă înseamnă auto-guvernare. Multe proiecte istorice legate de autonomia autovehiculelor au fost automatizate (făcute automat) sub rezerva unei dependențe mari de ajutoare artificiale în mediul lor, cum ar fi benzile magnetice. Controlul autonom presupune performanțe satisfăcătoare în condiții de incertitudini semnificative în mediul înconjurător și capacitatea de compensare a defecțiunilor sistemului fără intervenție externă .
O abordare este implementarea rețelelor de comunicații atât în imediata vecinătate (pentru evitarea coliziunilor) cât și mai departe (pentru gestionarea congestiilor). Astfel de influențe externe în procesul decizional reduc autonomia autovehiculului individual, fără a necesita intervenția umană.
Wood și colab. (2012) a scris: "Acest articol utilizează în general termenul" autonom ", în locul termenului" automatizat ". "Termenul" autonome "a fost ales" pentru că termenul este în prezent utilizat mai frecvent (și, prin urmare, este mai familiarizat publicului larg). o mașină, în timp ce "autonome" connotează acționând singur sau independent. Majoritatea conceptelor de vehicule (pe care le cunoaștem acum) au o persoană pe scaunul șoferului, utilizează o conexiune de comunicare cu Cloud-ul sau alte vehicule și nu selectați destinațiile sau rutele pentru a le atinge. Astfel, termenul "automatizat" ar descrie cu mai multă exactitate aceste concepte ale vehiculelor ". Începând cu anul 2017, majoritatea proiectelor comerciale s-au axat pe autovehicule autonome care nu au comunicat cu alte vehicule sau cu un regim de management înconjurător.
Clasificare:
Un sistem de clasificare bazat pe șase niveluri diferite (de la sisteme complet manuale la sisteme complet automatizate) a fost publicat în 2014 de către SAE International, un organism de standardizare în domeniul automobilelor, ca J3016, Taxonomie și Definiții pentru termenii legați de sistemele de conducere automatizate pentru autovehicule. Acest sistem de clasificare se bazează pe cantitatea necesară de intervenție și atenție a șoferului, mai degrabă decât pe capacitățile vehiculului, deși acestea sunt foarte puțin legate. În Statele Unite, în 2013, Administrația Națională de Siguranță a Traficului de Siguranță (NHTSA) a lansat un sistem formal de clasificare, dar a abandonat acest sistem în favoarea standardului SAE în 2016. Tot în 2016, SAE și-a actualizat clasificarea numită J3016_201609.
Nivelurile automatizării de conducere:
În definițiile nivel autonomia SAE, „modul de conducere“ înseamnă „un tip de scenariu de conducere cu cerințele dinamice de sarcini de conducere caracteristice (de exemplu, Expressway contopire, de croazieră de mare viteză, blocaj de trafic redus de viteză, închis-campus operațiuni, etc.)“
Nivelul 0:
Șoferul se ocupă de tot ce înseamnă condusul autovehicului. Niciun sistem nu intervine și, cel mult, șoferul este asistat prin atenționare cu privire la anumite aspecte/pericole ale acțiunii de a conduce.
Șoferul trebuie să fie mereu implicat 100% în acțiunea de a conduce.
Nivelul 1 :
Sistemul de condus autonom poate prelua controlul asupra direcției SAU accelerației (adică inclusiv decelerare/frână), în scenarii de condus limitate. De toate celelalte funcții ale mașinii se ocupă șoferul.În plus, șoferul trebuie să fie gata oricând să preia imediat controlul complet al mașinii.
Pentru a reduce nivelul de abstract, putem numi aici două tehnologii care fac o mașină să fie Level 1 în ceea ce privește condusul autonom.
A. Lane Departure Prevention (LDP), care menține banda de circulație în cazul în care șoferul este neatent sau adoarme la volan.
B. Tempomatul adaptiv (cunoscut și ca ACC – Adaptive Cruise Control sau Cruise Control Adaptiv), care poate face ca o mașină echipată cu așa ceva să urmărească autovehiculul din față întocmai (de la viteze de autostradă și până la oprire), fără ca șoferul să intervină asupra pedalei de accelerație sau a frânei.
Nivelul 2 :
Sistemul de condus autonom poate prelua controlul simultan pentru direcție ȘI accelerație (inclusiv decelerare/frână) în anumite scenarii de condus. Spre exemplu rulare pe autostradă, în trafic relativ lejer, pe o suprafață carosabilă marcată corespunzător.
Șoferul trebuie să monitorizeze în permanență acțiunea de conducere (autonomă) și trebuie să fie gata să preia controlul imediat dacă sistemul îi cere asta.
Nivelul 3:
Sistemul de condus autonom poate prelua contrulul pentru direcție și accelerație (inclusiv decelerare/frână) în anumite scenarii de condus. Spre deosebire de Level 2, sistemul este capabil să-și identifice limitele din timp și să notifice șoferul ca să preia comanda autovehiculului.
Șoferul nu mai trebuie să monitorizeze în permanență acțiunea de conducere (autonomă), dar trebuie să fie pregătit să preia controlul mașinii dacă sistemul îi cere asta. Față de Level 2, cererea pentru șofer nu va fi imediată, ci îi acordă un răgaz de 5-10 secunde. Sistemul va rosti mesaje precum „vă rog să preluați comanda mașinii în 5, 4, 3, 2, 1…”. În cazul în care acest lucru nu se întâmplă, mașina este capabilă să tragă pe dreapta și să oprească pe avarii (sistemul consideră că șoferul a adormit sau are o problemă medicală).
Nivelul 4:
Șoferul poate delega complet sarcina de condus către mașină, în anumite scenarii de condus, aceasta fiind capabilă să folosească singură sistemul de direcție, accelerația și frâna, luminile de semnalizare la schimbarea direcției sau a benzii, ștergătoare, faruri, etc…
În această fază șoferul deja nu mai este necesar, nici pentru a monitoriza mașina, nici pentru back-up, atâta timp cât rămâne în scenariul de condus căreia mașina autonomă să-i poată face față.
Nivelul 5:
Mașina poate prelua complet comanda, în orice scenariu de condus. Șoferul poate să lipsească complet din vehicul, mașina este complet autonomă. Chiar și volanul și pedalele pot lipsi în această fază.