Autonome biler er selvkjørende kjøretøy som er i stand til å operere med minimal, eller til og med null, menneskelig innsats. Disse kjøretøyene utnytter kunstig intelligens (AI) og allerede eksisterende bilteknologier som adaptiv cruisekontroll for å automatisere kjøreopplevelsen.
Selvkjørende kjøretøy varierer i kompleksitet fra grunnleggende systemer som konstant må overvåkes av en menneskelig sjåfør, til systemer som er i stand til å operere under alle forhold og uten menneskelig element i det hele tatt.
Bedrifter som Waymo har allerede autonome biler på veien, og bilprodusenter som Tesla, Ford, GM og andre har alle utviklet sine egne autonome kjøretøyteknologier som Tesla Autopilot, Argo AI og GM Cruise.
Hvordan fungerer autonome biler?
Autonome biler bruker en kombinasjon av kunstig intelligens og kjøretøysystemer basert på eksisterende Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) for å lage noe kjent som et Automated Driver System (ADS).
Den kunstige intelligensen i hjertet av den autonome bilen tar innspill fra ulike sensorer som er innebygd i kjøretøyet, og den bruker disse inngangene til å lage et bilde av omverdenen. Med det bildet, kombinert med et kart over området, og GPS-data (Global Positioning Satellite), kan det autonome kjøretøyet trygt plotte en kurs gjennom omgivelsene.
For å flytte fra ett punkt til et annet, benytter AI seg inn i kjøretøysystemer som drive-by-wire elektronisk gass-, bremse- og styrekontroller. Når kjøretøyets sensorer, som kan omfatte alt fra radar til lasere, oppdager et objekt som en fotgjenger eller et annet kjøretøy, er AI designet for å iverksette umiddelbare korrigerende tiltak for å unngå en ulykke.
I tillegg til full AI-kontroll, er autonome biler vanligvis designet med mulighet for full førerkontroll. I kjøretøy som dette fungerer ADS som en veldig avansert type cruisekontroll, der sjåføren kan ta eller gi fra seg kontrollen når de vil.
Noen autonome biler er designet for å fungere uten menneskelig innsats i det hele tatt, selv om lovligheten av førerløse biler varierer fra sted til sted.
Nøkkelteknologier som lar en bil kjøre seg selv
For at en bil skal kjøre seg selv, må den utnytte en rekke teknologier som har vært i kjøretøyene våre i årevis, og i noen tilfeller til og med i flere tiår. Bilen må opprettholde elektronisk kontroll over hvert system, fra motoren og girkassen til bremsene, og den trenger en slags kunstig intelligens for å binde det hele sammen.
De fleste teknologiene som brukes i autonome biler er kjent som Advanced Driver Assistance Systems, fordi de ble utviklet for å gjøre kjøreopplevelsen mer komfortabel og mindre farlig.
Her er noen av de viktigste teknologiene som understøtter autonome kjøretøy:
- Kunstig intelligens: Autonome biler ville ikke vært mulig uten kunstig intelligens. Disse kjøretøyene styres av AI-programmer som er utviklet og trent gjennom maskinlæring for å kunne lese data fra en rekke sensorer innebygd i et kjøretøy og deretter bestemme den mest passende handlingen i enhver gitt situasjon.
- Drive-by-wire: Disse systemene har vært til stede i vanlige kjøretøy i årevis, og de erstatter i utgangspunktet mekaniske koblinger med elektriske koblinger og kontroller. Dette gjør det mye enklere for en innebygd AI å kontrollere hvert enkelt system, som styring, akselerasjon og bremsing.
- Kjørefelt: Disse systemene ble opprinnelig utviklet for å hjelpe menneskelige sjåfører med å unngå å kjøre ut av kjørefeltet i trafikken, men autonome kjøretøy bruker mange av de samme typene sensorer og teknikker.
- Automatisk bremsing: Dette ble opprinnelig designet for å forhindre ulykker ved automatisk å sette på bremsene i situasjoner der føreren er for treg til å handle. Autonome biler bruker lignende teknologi i mye bredere skala.
- Adaptiv cruisekontroll: Dette er et annet system som opprinnelig ble designet for å hjelpe sjåfører, i dette tilfellet ved å dynamisk øke og redusere hastigheten i forhold til trafikken rundt. Autonome biler må gjøre den samme grunnleggende oppgaven i tillegg til alt annet sjåføren vanligvis ville gjort.
Degrees of Autonomy: Kan autonome biler virkelig være førerløse?
Utviklingen av autonome biler var en langsom fremskritt, ikke en bryter som noen bestemte seg for å snu en dag. Det startet på 1950-tallet med noen av de første sikkerhets- og bekvemmelighetsfunksjonene som ble vanlig over tid, som blokkeringsfrie bremser og cruisekontroll, og akselererte på 2000-tallet med ADAS som adaptiv cruisekontroll og automatisk bremsing.
Siden autonome biler har kommet gjennom en så langsom og inkrementell prosess, utviklet Society of Automotive Engineers (SAE) en automatiseringsskala på fem nivåer.
Denne skalaen beskriver alt fra gårsdagens helt manuelle kjøretøy til den typen helautomatiske kjøretøyer som forventes å dukke opp på utstillingsgulv og motorveier innen 2020.
Dette er automatiseringsnivåene som et kjøretøy kan ha:
Nivå 0: Ingen automatisering
Dette er tradisjonelle kjøretøy som krever konstant førerinnspill for å fungere. Disse kjøretøyene har ikke engang funksjoner som blokkeringsfrie bremser eller cruisekontroll.
Nivå 1: Sjåførassistanse
Disse kjøretøyene styres fortsatt helt av sjåføren, men de inkluderer noen vanlige førerassistentsystemer. Et kjøretøy på dette nivået vil vanligvis inneholde grunnleggende funksjoner som cruisekontroll.
Nivå 2: Delvis automatisering
På dette stadiet får biler et visst nivå av automatisert kontroll over funksjoner som akselerasjon, bremsing og styring. Føreren har fortsatt full kontroll over kjøretøyet, og et kjøretøy på dette nivået kan ikke kjøre seg selv uten en menneskelig sjåfør.
Kjøretøyer som dette har vanligvis ADAS som automatisk bremsing, adaptiv cruisekontroll og en eller annen type kjørefeltsystem.
Nivå 3: Betinget automatisering
Kjøretøy på dette nivået inkluderer en ADS, så de er teknisk autonome. Disse bilene er i stand til å navigere fra ett sted til et annet, identifisere farer og reagere på dem. Tilstedeværelsen av en menneskelig sjåfør er fortsatt nødvendig i nødstilfeller, og sjåføren må være våken og klar til å ta kontroll.
Hvert system i kjøretøy på dette nivået må automatiseres, og disse bilene krever også en omfattende kunstig intelligens-kapasitet for å operere trygt uten innspill fra en menneskelig sjåfør.
Nivå 4: Høy automatisering
På dette nivået er et kjøretøy helautomatisert. Den er i stand til å navigere trygt fra ett sted til et annet under de fleste forhold. Under noen forhold, og under noen omstendigheter, kan bilen fortsatt kreve menneskelig innsats.
Denne typen autonome biler er teknisk i stand til å fungere uten tilstedeværelse av en menneskelig operatør, men muligheten for en menneskelig operatør til å ta kontroll kan være inkludert.
Nivå 5: Full automatisering
Kjøretøy på dette automatiseringsnivået er virkelig autonome og kan operere uten fører under alle kjøreforhold. Avhengig av designet kan en menneskelig operatør ha muligheten til å ta manuell kontroll, men disse kjøretøytypene er designet for ikke å kreve den typen inngrep.
Hva er fordelene med autonome biler?
Den primære fordelen med autonome biler, og drivkraften bak utviklingen av autonome biler, er sikkerhet. I følge NHTSA er mer enn 90 prosent av alle alvorlige ulykker forårsaket av enkle menneskelige feil. Den grunnleggende ideen er at hvis det menneskelige elementet kunne fjernes fullstendig fra ligningen, kan mange liv reddes.
I tillegg til det store tapet av liv forårsaket av bilulykker hvert år, er det en tilsvarende massiv økonomisk påvirkning fra disse hendelsene. Ifølge NHTSA koster ulykker hundrevis av milliarder dollar hvert år i redusert aktivitet på arbeidsplassen, skader og tapt økonomisk aktivitet.
Den mer praktiske fordelen med autonome biler er at de potensielt kan redusere trafikkbelastningen ved å operere mer effektivt. Det kan føre til kortere reisetid for mange sjåfører. I tillegg vil sjåførene kunne bruke pendlertiden til å lese, følge med på nyhetene, forberede seg på jobb eller delta i andre produktive oppgaver.
En annen fordel autonome biler kan gi er økt mobilitet for eldre og funksjonshemmede. Siden disse kjøretøyene er i stand til å operere helt autonomt, kan de trygt betjenes av personer med nedsatt syn og reaksjonstider, og til og med tilstander som quadriplegia som norm alt vil gjøre det svært vanskelig eller umulig å kjøre et motorkjøretøy trygt.
Med muligheten til å komme seg på jobb, avtaler eller til og med handle dagligvarer, kan et stort antall eldre og funksjonshemmede være i stand til å opprettholde et mye høyere nivå av autonomi enn det som ville vært mulig uten tilgang til en førerløs bil.
Problemet med de fleste av disse fordelene er at automatiserte biler bare gir den fulle verdien av fordelen når det er et tilstrekkelig antall av disse kjøretøyene på veien.
For eksempel kan autonome biler bare fjerne det menneskelige elementet fra ulykker når det ikke er noen menneskelige sjåfører på veien. På samme måte vil autonome biler bare kunne redusere trafikkbelastningen hvis de fleste kjøretøyene på veien er førerløse.
Inntil autonome biler blir den nye normalen, er den primære fordelen med å bruke en i hovedsak en bekvemmelighetsfaktor, med noen hensyn til sikkerhet.
