Avtonomna vozila – kaj so? Modeli, sistemi

Avto, ki za vožnjo ne potrebuje voznika, ni znanstvena fantastika, ampak bližnja prihodnost. Večji proizvajalci že proizvajajo avtonomna vozila. Ugotovite, kaj so in kako delujejo.

 

Kakšna je konstrukcija avtonomnega avtomobila?

Avtomobili brez voznika so vozila, ki so opremljena s široko paleto zelo naprednih tehnologij. Avtomobili se nenehno izboljšujejo, da bi bili v koraku s tistimi, ki jih vozijo ljudje.

V središču njihove zasnove je napreden vgrajeni računalnik. Sodeluje s pametnimi senzorji in sistemi, ki omogočajo popoln nadzor nad vožnjo. Avto “vidi”, kaj se dogaja na cesti, nato pa podatke pošlje v računalnik. Računalnik se nato odloči, ali naj ustavi, zamenja vozni pas ali odstopi prednost. Avtomobili imajo tudi ‘črno skrinjico’, ki beleži vožnjo in hrani podatke o tem, kdo je v danem trenutku upravljal vozilo – tehnologija ali voznik.

 

 

In tako:

Raven 0 – to so avtomobili, ki vas obveščajo o nevarnostih na cesti, a se nanje ne odzovejo – ta naloga še vedno pripada vozniku. Človeški voznik je tisti, ki jih nadzoruje in na podlagi sporočil sprejema odločitve, kako se obnašati na cesti.

1. stopnja – to so avtomobili s sistemi za pomoč pri vožnji. Ti lahko na primer prilagodijo hitrost ali trajektorijo. Takšni sistemi so vgrajeni v vozila, ki so trenutno na cestah. Vključujejo prilagodljivi tempomat ali tehnologijo line assist (ki se uporablja v sodobnih Škodah), ki pomaga ohranjati pravi vozni pas
2. stopnja – ta vozila lahko delno prevzamejo nadzor nad vožnjo. Lahko povečajo in zmanjšajo hitrost, odgovorni pa so tudi za krmiljenje. Kljub temu še vedno potrebujejo pomoč in dodatno kontrolo voznika. Sistemi, ki jih najdemo v avtomobilih stopnje 2, so na primer pomoč pri prometnih zastojih

Stopnja 3 – v tem primeru bo avtomobilski računalnik kos vožnji v dobrih cestnih razmerah – npr. po avtocesti. Avto upočasnjuje, zavira, pospešuje, zavija in se izogiba oviram. Voznik potem (teoretično) ne more gledati na cesto

Stopnja 4 – avto ima popoln nadzor nad vožnjo. Vendar vozniku pošilja sporočila o možnih nevarnostih. Če pa se voznik ne odzove takoj, se ne bo zgodilo nič narobe – avto bo najverjetneje ustavil ob robu ceste.

Stopnja 5 – to so vozila prihodnosti, ki bodo v celoti odgovorna za vožnjo. Voznik bo tako imel samo eno nalogo – vnesti ciljni naslov v računalnik. Ostalo bo naredil avto.

 

Katere sisteme uporablja avtonomni avto?

Vsak voznik ve, da vožnja – bodisi po mestu ali po avtocesti – ni enostavna. Morate biti pozorni, sprejemati hitre odločitve in se takoj odzvati. Proizvajalci avtonomnih vozil se tega zavedajo in so razvili vrsto pametnih sistemov. Prav skupno delo teh sistemov omogoča avtonomnim avtomobilom varno in učinkovito vožnjo.

 

Stereo kamera

Zmogljivosti te naprave so skoraj tako odlične kot človeške oči. Kamera ustvari tridimenzionalno sliko, ki ji omogoča analizo prometne situacije. Zahvaljujoč uporabi infrardeče svetlobe dobro deluje tudi ponoči. Naprava prav tako registrira predmete tudi na zelo veliki razdalji. V primeru avtonomnih avtomobilov je vgrajenih vsaj več teh kamer.

 

Radar dolgega in srednjega dosega

Radarji srednjega dosega imajo nalogo spremljati dogajanje za in ob straneh vozila. Analizirajo tudi sliko, ki je prisotna v slepi pegi ogledal. Po drugi strani pa radarji dolgega dosega preverjajo razmere pred vozilom – posredujejo informacije o drugih avtomobilih, motorjih in pešcih. Delujejo tako, da oddajajo elektromagnetne valove.

 

Stranski radar

Ta radar daje informacijo o tem, ali je na sosednjem voznem pasu drugo vozilo. Uporablja ga na primer asistenčni sistem za križišča.

 

Ultrazvočni senzorji

Njihova naloga je analizirati vse ovire v neposredni bližini vozila – stebričke, robnike, pešce, živali. Običajno imajo kratek domet do 5 m.

 

Lidar

Ta naprava oddaja lasersko sevanje za tridimenzionalno skeniranje prostora. Tako je mogoče preveriti, ali so na cesti drugi avtomobili ali pešci.

 

Kamere

Ti so pritrjeni zadaj, spredaj in pod avtomobilska ogledala. Avtonomni avtomobili imajo običajno 6 kamer. Svoje delo opravljajo tudi v temi.

 

Varnostni sistemi

V avtonomnem avtomobilu so varnostne zračne blazine in zategovalniki pasov. Poleg tega je vozilo opremljeno z nadzorom mrtvega kota in sistemom prilagodljivega tempomata, ki opozarja na nenamerno menjavo voznega pasu.

 

 

Komunikacija avtonomnih vozil z okoljem

S toliko kamerami, senzorji in radarji na krovu lahko avtomobil celovito analizira svojo okolico.

Avtomatizacija vozil je omogočila, da je slika, poslana v računalnik, tridimenzionalna – vendar zmogljivosti teh avtomobilov presegajo. Kamere opazujejo prostor, senzorji in radarji pa ga analizirajo in zagotavljajo celovite informacije o prometni situaciji. Poleg tega se računalnik odziva na dogajanje okoli vozila. Posledično lahko avto v sili takoj zavre, pospeši, če prometni znak dovoljuje, ali ustavi, ko na semaforju sveti rdeče.

 

Avtonomni avtomobili – modeli in cene

Popolnoma avtonomna vozila so bližnja prihodnost, a še pred nami. Dandanes so se avtomobilski proizvajalci – z eno izjemo – ustavili pri 2. stopnji avtonomije. Kljub temu ti avtomobili navdušujejo s svojo funkcionalnostjo in sodobnostjo.

Ti vključujejo modele, kot so:

• novi Audi A8 – doslej edini model avtomobila, vključen v nivo 3. Med vožnjo uporablja 41 podpornih sistemov in funkcij za avtonomno premikanje v prometnih zastojih – aI traffic jam pilot.
• Tesla model 3 – popolnoma električno vozilo. Toda tisto, zaradi česar je avtonomen avtomobil, so napredne funkcije avtopilota, radarji, ki analizirajo slike z velike razdalje, 360° kamere in ultrazvočni senzorji.
• Mercedes razreda E – avtomobil nemške znamke ima sodobne sisteme za avtonomno vožnjo. Odziva se na druga vozila in lahko prilagodi svojo hitrost trenutnim razmeram na cesti.
• Volvo XC90 – ta avto je popolnoma prilagojen avtonomni vožnji. Cenjen je zaradi zagotavljanja visoke stopnje varnosti. Na strehi so nameščeni tudi senzorji za analizo okolja.

 

So avtonomna vozila prihodnost avtomobilizma?

Računalniki v več pogledih presegajo ljudi. So brez čustev, vodijo jih samo določeni algoritmi in neusmiljeno sledijo vsiljenim pravilom. Ta vprašanja so bistvena, ko gre za vozila in njihovo premikanje po cesti.

Ocenjuje se, da bi proizvodnja avtonomnih avtomobilov lahko občutno zmanjšala število nesreč. Gre za način odpravljanja tveganj, povezanih s tako imenovanim človeškim faktorjem – vinjenimi vozniki, omedlevanjem za volanom in predrznostjo voznikov. Samovozeča vozila lahko olajšajo tudi gibanje invalidom in slepim.

Vozila, ki ne potrebujejo človeškega nadzora, se lahko uporabljajo v javnem prevozu, kot so taksiji in avtobusi. Vendar se to verjetno ne bo zgodilo kmalu.

Avtomatizacija vozil je še nedokončan proces. Vendar se njihovi sistemi izboljšujejo, proizvajalci pa nenehno prihajajo z novimi idejami. Izpopolnjujejo se zlasti varnostne rešitve, tako da lahko v prihodnosti brez najmanjše skrbi vstopite v avtonomni avtomobil.

Ljudje, ki vozijo popolnoma avtonomne avtomobile, se zdijo neizogibni. Vozila pa je treba najprej dodelati, da res postanejo zanesljiva in varna.