Samochody autonomiczne – co to jest i jak działa? Wyjaśniamy!

Motoryzacja przeżywa obecnie okres najbardziej intensywnego rozwoju w całej swojej historii. Samochody napędzane silnikami spalinowymi stopniowo zastępowane są przez te elektryczne. Wiele mówi się także o pojazdach autonomicznych, które mają zwiększać bezpieczeństwo jazdy, zdejmując część odpowiedzialności za nią z kierowców. Czym właściwie są samochody autonomiczne, kiedy wejdą do powszechnej produkcji oraz jakie są ich wady i zalety

Autor: Witold Łukaszewski

Samochody autonomiczne, czyli jakie?

W dużym uproszczeniu, samochód autonomiczny można byłoby określić mianem auta, które jeździ samo – bez udziału kierowcy. W rzeczywistości jednak definicja autonomiczności jest znacznie bardziej skomplikowana. Eksperci wyodrębnili aż pięć jej poziomów, z których dopiero ten najwyższy – obecnie jeszcze nieosiągalny – zakłada zmianę roli kierowcy na jednego z pasażerów.

Samochód autonomiczny to wykorzystujący szereg rozwiązań cyfrowych komputer na kołach. Auta tego typu, nad którymi pracują obecnie producenci, wyposażone są w szereg czujników, radarów, lidarów, kamer i jednostek sterujących, dzięki którym są w stanie wykrywać przeszkody, linie na drodze, znaki drogowe czy światła. Samochody autonomiczne muszą być także stale połączone z satelitami GPS, aby móc obierać zadany kierunek jazdy. Docelowo mają także komunikować się między sobą, z innymi pojazdami wyposażonymi w funkcje łączności oraz z infrastrukturą drogową (zwłaszcza w mieście, np. by umożliwić automatyczne parkowanie).

Zasady działania samochodów autonomicznych

Poziomy zdolności samochodów do samodzielnej jazdy określa przyjęta międzynarodowo norma SAE J3016. Istnieją również inne normy takie jak BA St i NHTSA, ale ze względu na działalność producentów w ostatnich latach, przyjęta w 2014 norma SAE jest najbardziej adekwatna.

- Poziom 0 – większość obecnie wykorzystywanych samochodów znajduje się właśnie na tym poziomie, a więc nie jest autonomiczna. Kierowca sprawuje w nich główną i wyłączną kontrolę nad jazdą, nawet jeśli wspierany jest przez systemy asystujące (np. czujnik martwego pola w lusterkach, ostrzeżenie przed niezamierzoną zmianą pasa ruchu czy wspomaganie hamowania).

- Poziom 1 – na tym poziomie pojawiają się pierwsze funkcje dotyczące automatyzacji jazdy. Kierowca jest wspierany przez systemy ADAS (advanced driver assistance systems), takie jak system utrzymania pasa ruchu czy tempomat, ale wciąż kontroluje jazdę, trzymając kierownicę.

- Poziom 2 – obecnie samochody z funkcjami autonomicznymi, dopuszczone do ruchu publicznego, plasują się właśnie na tym poziomie. Mówimy tu o częściowej możliwości zwolnienia kierowcy z pewnych zadań, przy czym wciąż nadzoruje on pracę systemów i musi być w każdej chwili gotowy do przejęcia kontroli nad pojazdem. Samochód z poziomu 2. potrafi jeździć samodzielnie w określonych warunkach – korzystając m.in. z adaptacyjnego tempomatu, systemu utrzymania pasa ruchu czy funkcji wykrywania znaków drogowych jednocześnie.

- Poziom 3 – aby znaleźć się na tym poziomie, samochód musi być w stanie jeździć całkowicie autonomicznie w ściśle określonych warunkach. Kierowca musi być jednak cały czas gotowy do przejęcia kontroli nad pojazdem, kiedy ten wyśle mu żądający tego komunikat (np. w sytuacji nierozpoznanego zagrożenia lub awarii).

- Poziom 4 – na tym poziomie samochód jest już w pełni autonomiczny i choć w pewnych warunkach może on wysyłać komunikaty do kierowcy, by w określonych sytuacjach ten przejął kontrolę nad jazdą, jeśli taka interwencja nie zostanie podjęta, samochód zatrzyma się bezpiecznie na poboczu drogi.

- Poziom 5 – na tym poziomie kierowca staje się pasażerem, samochód jeździ całkowicie samodzielnie. Należy jedynie poinformować go o celu podróży.

Samochody autonomiczne - od kiedy będą dostępne?

Prace nad pierwszymi samochodami autonomicznymi rozpoczęły się już w latach 60., kiedy to Mercedes zbudował pojazd na bazie modelu 250 (W 114), zdolny do samodzielnej jazdy po torze testowym. Do koncepcji inżynierowie producentów aut wrócili w latach 80., jednak prace znacznie przyspieszyły dopiero w ostatniej dekadzie. Na świecie istnieją miejsca, gdzie już dziś funkcjonują samochody autonomiczne. Poruszają się one jednak na specjalnie przygotowanych w tym celu trasach, gdzie ryzyko potencjalnych niebezpieczeństw ograniczono do minimum. Samochody dostępne w powszechnej sprzedaży reprezentują obecnie maksymalnie 2 poziom autonomiczności, pozwalający na częściową automatyzację jazdy w ściśle określonych warunkach (np. na trasach szybkiego ruchu). Eksperci motoryzacyjni snują różne prognozy dotyczące rozwoju rynku aut autonomicznych. Najbardziej ambitne z nich mówią o powszechnej dostępności pojazdów poziomu 4 już w ciągu najbliższych 15 lat.

Wady i zalety samochodów autonomicznych

Na obecnym etapie rozwoju samochody autonomiczne posiadają wiele wad i mankamentów, które jednak wydają się możliwe do wyeliminowania w przyszłości. Póki co problemem jest działanie radarów, czujników oraz kamer, odpowiadających za identyfikację przeszkód na drodze w trudnych warunkach atmosferycznych. Jednym z największych wyzwań jest także kwestia współpracy pojazdów tego typu z autami sterowanymi przez człowieka. Producenci samochodów walczą obecnie o przyspieszenie wprowadzania zmian w prawie drogowym, gdyż w wielu krajach jazda autonomiczna jest po prostu nielegalna – uniemożliwia to nawet testowanie nowych rozwiązań w ruchu publicznym.

Zalety samochodów autonomicznych to przede wszystkim wygoda i bezpieczeństwo jazdy. Dzięki nim w przyszłości możliwe stanie się wyeliminowanie błędów ludzkich, które są powodem zdecydowanej większości wypadków i kolizji drogowych. W pełni autonomiczny samochód będzie mógł stać się także miejscem pracy, relaksu lub odpoczynku – nie tylko dla pasażerów, ale także dla kierowcy.

Najpopularniejsze samochody autonomiczne

Na obecnym etapie rozwoju rynku pojazdów autonomicznych trudno mówić o najbardziej popularnych modelach. Pierwszą marką samochodową, która wykorzystała temat autonomiczności w komunikacji z klientami jest Tesla. Amerykański producent aut elektrycznych zaoferował tzw. funkcję autopilota w swoich modelach. W rzeczywistości jest to rozwiązanie, które w określonych warunkach umożliwia jazdę niewykraczającą poza 2. poziom autonomiczności. Obecnie podobne funkcje udostępnia już większość producentów pojazdów klasy premium w wybranych modelach. Samochodem, którego możliwości wykraczają ponad poziom 2. jest nowe Audi A8. Korzystanie z wszystkich funkcji tego samochodu ograniczają jednak obecnie przepisy.