Auto >> Automobiel >  >> Motor

Hoe auto's zonder bestuurder werken


Afbeeldingengalerij:conceptauto's De marketingmanager van Team-LUX stelt een auto zonder bestuurder tentoon in het Science Museum in Londen. Bekijk meer foto's van conceptauto's. Chris Young/AFP/Getty Images

We hebben allemaal van die dagen gehad:rondrennen, proberen om boodschappen gedaan te krijgen. Je hebt eindelijk de stomerij opgehaald en nu moet je naar het postkantoor voordat het sluit. Dus je trapt op het metaal en bedenkt wat je voor het avondeten in de supermarkt moet halen, wanneer het je raakt -- of, je raakt het. Terwijl je met je gedachten ergens anders was, stopte de auto voor je en reed je achteruit.

Wat had het ongeval kunnen voorkomen? Het voor de hand liggende antwoord is dat je dat had kunnen doen - door op te letten. Maar dat antwoord is niet zo eenvoudig. Een fout van de bestuurder is de meest voorkomende oorzaak van verkeersongevallen, en met mobiele telefoons, entertainmentsystemen in de auto, meer verkeer en meer gecompliceerde wegenstelsels zal dit waarschijnlijk niet verdwijnen. Maar als bestuurders zich niet op de weg concentreren, wie dan wel? Als de technologie doorgaat op de huidige koers, zal uw auto het concentreren voor u doen. Autofabrikanten ontwikkelen complexe systemen waarmee auto's zelf kunnen rijden. Ze bevorderen ook bestaande technologieën zoals zelfparkeren en pre-safe systemen. Je zult er misschien zelfs versteld van staan ​​te ontdekken dat je oude clunker al over een aantal technologieën zonder bestuurder beschikt.

In dit artikel zullen we meer te weten komen over de technologie achter auto's die kunnen werken met minimale input van bestuurders, inclusief hoe ver deze auto's verwijderd zijn van de productie en enkele juridische problemen rond het laten overnemen van robots.

Inhoud
  1. Dawn of the Driverless Car
  2. De toekomst is nu!
  3. Auto's van morgen. Nog steeds niet vliegen.
  4. Zijn ze legaal? Zijn ze zelfs in orde?
  5. Auto's zonder bestuurder in aantocht

>Dageraad van de auto zonder bestuurder


Antiblokkeerremmen, een standaardfunctie in de meeste auto's, zijn een basisvorm van technologie zonder bestuurder. 2008 Hoe werkt het

Je kunt niet zomaar met je hoofd in auto's zonder bestuurder springen. Dat is een recept voor een ramp zonder bestuurder, mijn vriend. Een van de eerste auto's zonder bestuurder was 'Christine' van Stephen King, weet je nog, dus laten we allemaal dankbaar zijn dat dat idee niet op de markt kwam voordat de eigenaardigheden waren uitgewerkt.

Een vroege - en niet-moorddadige - eerste stap in de richting van auto's zonder bestuurder kwam in de jaren tachtig, en het is nog steeds bij ons:antiblokkeerremmen (ABS, volgens dat angstaanjagende lampje op het dashboard). Technisch gezien hebben antiblokkeerremmen de bestuurder nodig om het rempedaal in te trappen om te werken, maar ze vervullen een functie die bestuurders vroeger zelf moesten doen. Wanneer een auto hard remt en geen antiblokkeerremmen heeft, kunnen de wielen blokkeren, waardoor de auto in een onbeheersbare slip raakt. In een auto zonder antiblokkeerrem moet de bestuurder op het rempedaal trappen om te voorkomen dat de wielen blokkeren. Met antiblokkeerremmen doet het systeem het pompen voor u -- en het doet het beter en veel sneller dan u ooit zou kunnen, dankzij snelheidssensoren in de wielen.

Ongeveer tien jaar later gebruikten fabrikanten diezelfde sensoren om de volgende stap naar zelfrijdende auto's te zetten:tractie- en stabiliteitscontrole. Deze systemen zijn een stap hoger op de verfijningsladder van ABS. Ze gebruiken de sensoren aan de wielen om te detecteren wanneer een auto uit de hand loopt of over de kop gaat, en vervolgens gebruiken ze ABS en motormanagement om de auto op de weg te houden met de glanzende kant naar boven. In tegenstelling tot een bestuurder kunnen deze systemen de remmen bedienen en het vermogen op afzonderlijke wielen verhogen of verlagen, wat vaak beter is dan remmen of kracht die op alle vier de wielen wordt uitgeoefend door een menselijke voet die in blinde paniek op het rempedaal drukt. Zie je wel? Je auto is al een betere bestuurder dan jij, en we zijn pas in 1995.

De DARPA Urban Challenge

Sommige van deze toekomstige technologie voor auto's zonder bestuurder is misschien dichterbij dan je denkt. De DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) Urban Challenge zet teams tegen elkaar op om auto's te maken die autonoom door het verkeer kunnen rijden. Het doel van het programma is echter niet alleen om verkeersongevallen en opstoppingen te verminderen:het is ook om voertuigen zonder bestuurder te produceren voor gevechten, waardoor soldaten ver van de frontlinies blijven.

>De toekomst is nu!


Cruisecontrol is een basissysteem zonder bestuurder. Adaptieve cruisecontrol komt dichter bij het sci-fi-uiteinde van het spectrum. Ye Liew/Dreamstime.com

Dus zijn we verhuisd van 'Christine', een auto zonder bestuurder die je actief wilde vermoorden, naar de auto's van de jaren tachtig en negentig die je willen beschermen. In de 21e eeuw, waar sciencefiction het dagelijkse leven is, komen pre-safe systemen vaker voor, en niet alleen in auto's van een kwart miljoen dollar die zijn bekleed met rijk Corinthisch leer. Deze technologie is zelfs beschikbaar in alledaagse gezinsauto's; het soort gestoffeerd in wat het beste verbergt sippy-cup slip-ups. De systemen verschillen per auto, maar wat ze allemaal gemeen hebben, is dat ze kunnen anticiperen op ongevallen en de auto kunnen voorbereiden om de inzittenden veilig te houden.

Stel dat u de hoek om komt en een vuilniswagen op uw rijstrook ziet staan. In een auto met een pre-safe systeem kan een alarm afgaan als je in de buurt komt van de stinkende muil van de vrachtwagen. Terwijl je de scheldwoorden van je keuze schreeuwt maar nog steeds niets nuttigs doet, kan het pre-safe systeem de remmen beginnen te primen, zodat alleen al het aanraken van het pedaal hun volledige kracht zal uitoefenen - als je ooit de tegenwoordigheid van geest vindt om op de rem te trappen pedaal, dat is. Terwijl dat allemaal gaande is, zal de auto het motorvermogen verminderen, wat de auto zal vertragen en de ernst van de crash zal verminderen, als er een komt. Op dit punt zijn sommige van de high-end systemen in staat om de auto helemaal zelf te stoppen, meestal onder een bepaalde snelheid. Als het systeem tot slot detecteert dat een crash niet kan worden vermeden, bereidt het de airbags voor op activering en spant het alle veiligheidsgordels aan. Wat echt verbazingwekkend is, is dat hij dat allemaal doet in minder tijd dan de bestuurder nodig heeft om simpelweg op de rem te trappen. Het is slechts een kwestie van tijd voordat de auto zucht en uiting geeft aan zijn teleurstelling over uw rij-onbekwaamheid.

Weet je wat onze auto's nog meer verdrietig maakt voor de nietige mensen die erin rijden? Onze vreselijke parkeermogelijkheden, vooral parallel parkeren. Verschillende fabrikanten bieden automatische parkeersystemen aan voor alles, van SUV's tot compacte auto's en hybrides. De systemen gebruiken sensoren rondom de auto om hem naar een parallelle parkeerplaats te leiden - geen menselijke tussenkomst vereist. Voordat het kan werken, moet de bestuurder een parkeerplaats vinden, de auto ernaast plaatsen en het navigatiescherm gebruiken om de auto te vertellen waar hij heen moet. Toch is het zelfparkeersysteem een ​​grote prestatie in de technologie van zelfrijdende auto's. Hiermee gedraagt ​​de auto zich zoals een bestuurder zou kunnen doen - het gebied eromheen lezen, dienovereenkomstig reageren en veilig van punt A naar punt B gaan. Hoewel het niet hetzelfde is als achterover leunen en ontspannen terwijl uw auto u 's nachts naar huis rijdt, het is de eerste stap in die richting.

Een zelfparkerende Audi

De Audi RS7 Sportback SUV gaat nog een stap verder in de automatische parkeeroorlogen - hij parkeert zichzelf terwijl je op de stoep staat en wacht. Zoals gedemonstreerd op de International Consumer Electronics Show 2013, plaatst de bestuurder de auto op de lege plek en geeft hij het voertuig vervolgens de opdracht om zichzelf te parkeren met behulp van een smartphone-app. Als je klaar bent om te vertrekken, kun je hem opdracht geven de parkeerplaats te verlaten en te stoppen waar je wacht.

>Auto's van morgen. Nog steeds niet vliegend.


HSW 2008

Prima, nerds. We begrijpen het. We dachten dat we vliegende auto's zouden hebben, maar dat is niet zo. Weet je wat we wel hebben? Een stel auto's die door het grotere metrogebied van San Francisco rijden met bizarre constructies op het dak! Dat is net zo geweldig, toch?

Misschien is het een beetje meer Batman DIY in plaats van Superman met krachten bij de geboorte. Maar het werkt. Google heeft sinds 2009 een vloot auto's zonder bestuurder en ze hebben meer dan een half miljoen mijl (804.672 kilometer) gereden zonder een crash. Menselijke chauffeurs krijgen in de Verenigde Staten gemiddeld ongeveer elke half miljoen mijl (804.672 kilometer) een ongeluk, dus ofwel de Google-auto's zijn klaar, of ze gaan de mensen opnieuw voorbijrijden.

Verschillende fabrikanten hebben zelfrijdende auto's in de maak, maar aangezien Google van alle plaatsen de sprong op dit project heeft, zijn ze ook meer openhartig (soort van) over hoe hun auto's werken. Het Chauffeur-systeem, zoals ze het noemen, maakt gebruik van lidar, wat staat voor lichtdetectie en -bereik en is niet gerelateerd aan de lijger, een leeuw en een tijger. Lidar werkt als radar en sonar, maar is veel nauwkeuriger. Het brengt punten in de ruimte in kaart met behulp van 64 roterende laserstralen die meer dan een miljoen metingen per seconde uitvoeren om een ​​tot op de centimeter nauwkeurig 3D-model in zijn computerbrein te vormen. Vooraf geladen kaarten vertellen het systeem waar het stationaire materiaal zich bevindt - verkeerslichten, zebrapaden, telefoonpalen - en de lidar vult het landschap met bewegende objecten zoals mensen. Het heeft ook een gewone radar, een camera en GPS om te helpen.

Maar doe dat slaapmasker niet over je ogen en leun de bestuurdersstoel nog niet helemaal naar achteren. Chauffer heeft je soms nog steeds nodig om het over te nemen, zoals het uitrijden van of in je garage en oprit of het onderhandelen over lastige snelwegknooppunten. Zelfs een robotauto kan afritten op de linkerrijstrook niet begrijpen.

Het systeem van Google is niet noodzakelijkerwijs getrouwd met de Prius, hoewel dat tot nu toe de auto's zijn die het vaakst zijn gebruikt tijdens het testen. Die grote beugel kan op elke auto worden vastgeschroefd met de sensoren en software om ermee om te gaan - en het geld. De prijs van Chauffer zal moeten dalen van de $ 75.000 buurt om door de meeste chauffeurs te worden overgenomen. Google verwacht het klaar te hebben en -- vingers gekruist -- goedkoop genoeg voor mensen om zich tegen 2018 te kunnen veroorloven.

Zelfrijdende auto's in de popcultuur

Het idee van een auto zonder bestuurder is niets nieuws. Van de Batmobile tot KITT, auto's die zelfstandig kunnen rijden spreken tot de verbeelding van mensen. De technologie om deze auto's werkelijkheid te laten worden is niet zo ver weg als je zou denken.

>Zijn ze legaal? Zijn ze zelfs in orde?


HSW 2008

Semi-autonome auto's, in het jargon van de dag, zijn alleen legaal om te testen - niet voor particuliere eigenaren - tot nu toe op vier plaatsen:Californië, Nevada en Florida, plus het District of Columbia. (Nevada voegde een oneindigheidsteken toe aan de kentekenplaten van semi-autonome auto's.) De National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) heeft enkele voorgestelde richtlijnen vrijgegeven, die net zo niet-juridisch bindend zijn als het klinkt.

Niet alleen zullen er nieuwe wetten moeten worden opgesteld, maar onze oude wetten zullen ook een serieuze herformulering nodig hebben, aangezien mensen in de donkere eeuwen van zelfrijdende auto's (eigenlijk elk jaar daarvoor) ervan uitgingen dat er een bestuurder met zijn of haar haar handen aan het stuur en voeten op het pedaal -- en niet alleen voor de show. De wet van New York zegt regelrecht dat je een hand aan het stuur moet hebben terwijl het voertuig in beweging is. Chauffer en zijn semi-autonome vrienden hebben geen handen.

Er is zelfs een Conventie van Genève over het wegverkeer, die het Amerikaanse congres in 1950 heeft geratificeerd. Dit was toen auto's vinnen hadden, geen roterende lasers en lidar. Men had toen niet gerekend op een auto die zelf kon rijden. Toch anticipeerden ze op die vliegende auto's. Ze hadden het mis over veel dingen. Hoe dan ook, volgens deze Conventie van Genève moet de bestuurder van elk voertuig, of het nu een auto of een paardenkar is, controle hebben. En ze nemen aan dat de bestuurder een persoon is, niet K.I.T.T. De Europese Unie neemt dit heel serieus - vanaf nu moet een menselijke bestuurder te allen tijde de controle over een voertuig hebben. Geen robots toegestaan.

Naarmate de technologie vordert, zullen de juridische problemen volgen. Als de laserarray van uw semi-autonome auto een voetganger overslaat terwijl u snoozed en uw auto hem raakt, heeft u dan schuld? Heeft Google schuld? Is de lidar fabrikant? Is de voetganger? Omdat hij echt naar je auto had moeten staren, vol ontzag voor zijn futuristische capaciteiten en goed op de hoogte van de locatie - in ieder geval genoeg om er niet onder te komen. De tijd zal het leren. Maar het zal waarschijnlijk niet de schuld van de voetganger zijn dat hij niet voldoende onder de indruk was van je auto.

>Er komen auto's zonder bestuurder


Urban Light Transport is een revolutionaire taxi zonder bestuurder. Het is nog te bezien of de massa vertrouwen zal stellen in auto's zonder bestuurder. ATS Ltd/BWP Media/Getty Images

Google is niet de enige game in de stad als het gaat om semi-autonome auto's. Er zitten er meerdere in de pijplijn voor de komende tien jaar:

  • De BMW X5 uit 2014 met het Traffic Jam-systeem kan al grotendeels zelf rijden tot 40,2 kilometer per uur, hoewel de bestuurder nog steeds een leidende hand aan het stuur moet houden.
  • Tesla zegt dat het tegen 2016 een auto zal hebben die 90 procent van de tijd op de automatische piloot werkt, vergelijkbaar met Google's Chauffeur. Als deze twee systemen tegen die tijd legaal zijn, tenminste.
  • Mercedes-Benz bracht zijn zelfrijdende S500 Intelligent Drive-auto naar de Frankfurt Auto Show in 2013, met de belofte een versie op de markt te brengen in 2020.
  • Een Audi A6 Avant op de International Consumer Electronics Show 2013 gebruikte het Mobileye-systeem om zichzelf te besturen met snelheden tot 59,6 kilometer per uur. Het zou tegen 2020 in de showrooms moeten staan.
  • Nissan heeft een volledig elektrische LEAF uitgerust met een reeks lasers en sensoren zodat hij zichzelf kan besturen. Het hoofd van Nissan, Carlos Ghosn, voorspelt dat het in 2020 de eerste semi-autonome auto op de markt zal zijn.

Het eerste automatische parkeersysteem

Herinner je je die reclamespots in het midden van de jaren 2000 waar de grote zwarte sedan tussen twee torens met champagneglazen parkeerde? Dat was de eerste auto met een automatisch parkeersysteem, de 2007 Lexus LS460. Maar zelfs in een grote auto met geavanceerde technologie werd het systeem als te omslachtig beschouwd en bood Lexus het na het 2012-model niet meer aan.

>Veel meer informatie

Opmerking van de auteur:hoe auto's zonder bestuurder zullen werken

Dit is het soort artikel dat aanvoelt alsof de informatie en technologie sneller gaan dan mijn vingers kunnen typen. Ook al ben ik op de hoogte van autotechnologie - of ik denk dat ik dat in ieder geval ben - was ik verrast om te horen dat een BMW die over vijf minuten beschikbaar is, zichzelf al met lage snelheden rijdt. Toegegeven, het kan niet solo vliegen, maar het is dichtbij. Het feit dat de concurrentie zo schijnbaar hevig is, deed me al afvragen waarom we om zelfrijdende auto's geven. Ik kwam tot de conclusie dat het niet is omdat we te lui zijn om de dingen zelf te besturen; het is omdat we het te druk hebben. Er zijn een miljoen dingen die we liever doen dan autorijden, zoals een film kijken. Of foto's maken van het landschap terwijl we passeren. Of slapen. Of onze moeders bellen. Autorijden is niet de sleutel tot vrijheid die het vroeger was. Bandbreedte is.

Verwante artikelen

  • Hoe tractiecontrole werkt
  • Hoe antiblokkeerremmen werken
  • 10 problemen die auto's zelf kunnen diagnosticeren
  • Hoe automatische remsystemen werken

>Bronnen

  • Ashley, Steven. "Slimme auto's en geautomatiseerde snelwegen." Tijdschrift voor werktuigbouwkunde. Mei 1998. (2 oktober 2013) http://www.memagazine.org/backissues/membersonly/may98/features/smarter/smarter.html
  • Carroll, Rory. "Tesla doet mee aan race om zelfrijdende auto te bouwen." Reuters. 17 september 2013. (2 oktober 2013) http://www.reuters.com/article/2013/09/18/us-tesla-selfdriving-idUSBRE98H01720130918
  • Consumentenrapporten Nieuws. "BMW Traffic Jam Assistant brengt zelfrijdende auto dichterbij dan je denkt." Yahoo! auto's. 11 juni 2013. (2 oktober 2013) http://autos.yahoo.com/news/bmw-traffic-jam-assistant-puts-self-driving-car-200016961.html
  • Del-Colle, Andrew. "De 12 belangrijkste vragen over zelfrijdende auto's." Populaire mechanica. (8 oktober 2013) http://www.popularmechanics.com/cars/news/industry/the-12-most-important-questions-about-self-driving-cars-16016418
  • Fischer, Adam. "In de zoektocht van Google om zelfrijdende auto's populair te maken." Populaire wetenschap. 19 sept. 2013. (2 okt. 2013) http://www.popsci.com/cars/article/2013-09/google-self-driving-car
  • Greene, Kate. "Stanfords nieuwe auto zonder bestuurder." Technologie recensie. 15 juni 2007. (2 oktober 2013) http://www.technologyreview.com/news/408059/stanfords-new-driverless-car/
  • Guizzo, Erico. "Hoe de zelfrijdende auto van Google werkt." IEEE-spectrum. 18 oktober 2011. (6 oktober 2013) http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/how-google-self-driving-car-works
  • Healey, James R. en Mays, Kelsey. "Welke auto's parkeren zichzelf het beste? Uitdagingsresultaten." VS vandaag. 6 december 2012. (8 oktober 2013) http://www.usatoday.com/story/money/cars/2012/12/06/self-parking-cars-challenge/1743199/
  • Howard, Bill. "Frankfurt Auto Show:Mercedes pronkt met volledig autonome S-Klasse, productieauto's die tegen 2020 komen." ExtremeTech. 16 september 2013. (2 oktober 2013) http://www.extremetech.com/extreme/166598-frankfurt-auto-show-mercedes-shows-off-fully-autonomous-s-class-production-cars -komt-tegen-2020
  • Innovatieve transporttechnologieën. "ParkShuttle." (2 okt. 2013) http://faculty.washington.edu/jbs/itrans/parkshuttle.htm
  • Krishner, Tom. "GM onderzoekt zelfrijdende auto's." MSNBC. 6 januari 2008. (2 oktober 2013) http://www.msnbc.msn.com/id/22529906/
  • Markoff, John. "Op hoge snelheid, op weg naar een toekomst zonder bestuurder." De New York Times. 27 mei 2013. (2 oktober 2013) http://www.nytimes.com/2013/05/28/science/on-the-road-in-mobileyes-self-driving-car.html
  • New York Daily News. "Audi pronkt met zelfrijdende, zelfparkerende A6 Avant en RS7 Sportback." 28 januari 2013. (2 oktober 2013) http://www.nydailynews.com/autos/audi-shows-self-driving-cars-article-1.1249419
  • Squatriglia, Chuck. "GM zegt dat auto's zonder bestuurder in 2018 op de weg kunnen zijn." Bedraad tijdschrift. 7 januari 2008. (2 oktober 2013) http://blog.wired.com/cars/2008/01/gm-says-driverl.html
  • Straus, Eric. "CES 2008:een SUV zonder bestuurder geeft rondleiding door de toekomst." ABC nieuws. (2 oktober 2013) http://abcnews.go.com/Technology/GadgetGuide/story?id=4101838
  • Taylor, Alex III. "Nissan zet grote stappen in zelfrijdende auto's." CNN-geld. 4 september 2013. (2 oktober 2013) http://money.cnn.com/2013/09/04/autos/nissan-360-irvine.fortune/index.html
  • Tierney, John. "In de toekomst zullen slimme mensen hun auto's de controle laten overnemen." De New York Times. 4 december 2007. (2 oktober 2013) http://www.nytimes.com/2007/12/04/science/04tier.html
  • Trillan, Calvijn. 'Parkeren, zei hij.' De New York Times. 26 januari 2007. (2 oktober 2013) http://www.nytimes.com/2007/01/26/opinion/26trillin.html