Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Självkörande bilar:Allt du behöver veta om framtidens mest hypade teknik

Vi lever i en tid av tekniska framsteg som ingen annan period av mänsklig uppfinning någonsin skådat; vi har återanvändbara orbitala raketer; medicinska genombrott inom kirurgisk neurologi; och djupavsökning som avslöjar förlorade civilisationer. Men löftet om självkörande bilar har ännu inte realiserats, även om det inte beror på bristen på löfte eller försök.

Självkörande, även känd som autonoma, bilar har varit i tidsandan sedan slutet av 1950-talet. Biltillverkare såg rymdålderns marknadsföring och tekniska framsteg fånga världens fantasi och började hypa "Bilar som kör sig själva!" Tyvärr ingen, och vi menar ingen , har kunnat knäcka koden, men de närmar sig.

Under de senaste åren har nyligen miniatyriserade sensorer som radar, ekolod och Lidar, tillsammans med framstegen inom datorteknik och artificiell intelligens, självkörande bilar kommit in i allmänhetens medvetande igen. Lägg till helt elektriska fordon med system som kan beräkna all denna data och du kan se varför alla är hypade.

Nästan alla större fordonstillverkare har hällt in pengar, gjort om tillverkningsanläggningar, ägnat hela ingenjörsavdelningar och köpt självkörande startups i försök att vara först med att erbjuda en fungerande självkörande bil. Tesla började till och med sälja ett "Full Self-Driving"-paket 2017 för sin lineup, även om företaget inte har visat en funktionell prototyp när detta skrivs.

På grund av överflöd av löften, mediahype och Elon Musks Twitter, The Drive's crack info-teamet ansåg att det var nödvändigt att bygga en omfattande guide till framtidens mest hypade teknik. Vi avgör om du äger en självkörande bil eller inte, förklarar nivåerna av autonomi och svarar på alla dina frågor om system som ADAS. Så låt oss dyka in!

Kan jag köpa en självkörande bil?

För att låna en fras från Lana Kane från FX:s mest utmärkta Archer , "Neeeeeeeeeeeeeeeeeeeega."

Men verkligen, kan jag köpa en självkörande bil?

Om det var oklart, nej, du kan absolut inte köpa ett självkörande/autonomt fordon just nu. De existerar inte, trots marknadsföringen, värderingar av miljarder dollar och tusentals artiklar som beskriver vår autonoma framtid är "precis runt hörnet", en fras som dyker upp alltför ofta i teknik- och transportbevakningen.

Inte heller kommer du att kunna köpa en självkörande bil inom överskådlig framtid, då inget företag, inte ens Tesla, har kunnat ta ut en självkörande/autonom bil på marknaden. Till och med företagets senaste betaversion av Full-Self Driving Beta säger i sina villkor, "Fullständig självkörning är i betaversionen av tidig begränsad åtkomst och måste användas med extra försiktighet. Det kan göra fel på värsta tiden , så du måste alltid hålla händerna på ratten och vara extra uppmärksam på vägen. Bli inte självbelåten." Understryker vår. 

Vi ber om ursäkt för att vi skulle få upp din Jetsons-bubbla.

Vad är en självkörande bil?

En bil som inte kräver någon mänsklig insats vid körning annat än val av destination.

Vad är ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)?

Advanced Driver Assistance Systems, allmänt känd som ADAS, är de säkerhets-, olycksreducerande (automatisk nödbromsning, filbyteshjälp) och adaptiva kryssnings- och styrsystem som finns på de flesta nya bilar. Dessa system assisterar föraren i sin ordinarie drift. De kör inte bilen åt dig. Återigen, de kör inte bilen åt dig, de minskar bara tröttheten som vissa känner när de sitter bakom ratten.

Teslas autopilot, Mercedes-Benz Pro Pilot Assist och GM:s Super Cruise använder ADAS för att fungera och är följaktligen inte autonoma, eftersom föraren fortfarande måste vara vaksam och vara redo att ta över driften av en bil när systemen inte längre kan fungera.

Vad är syftet med en självkörande bil?

Marknadsföring säger att man ska få en lugnare resa till jobbet. Verkligheten säger att det sannolikt är bra för företag och företag ensamma. De kommer att kunna ta ut mer arbete från dig för samma pengar eftersom du kan börja arbeta ännu tidigare! Vill du inte det? Inte du!

Det finns också en betydande del av befolkningen, media och de företag som utvecklar tekniken som presenterar en autonom bil kommer att vara säkrare än människokontrollerade fordon eftersom de är mindre benägna att råka ut för olyckor. Det kan dock helt enkelt inte bevisas på grund av en total brist på data från verkliga situationer med ett stort antal autonoma fordon på vägen.

Vad får en självkörande bil att fungera?

Nåväl, ingenting för tillfället eftersom det inte finns några självkörande bilar tillgängliga. Det finns prototyper från Uber, Waymo, Tesla och andra som har körts delvis utan mänsklig inblandning, även om det fortfarande finns en människa inblandad som kan döda bilen om det behövs.

Att göra det möjligt för dessa prototyper att fungera, liksom all ADAS som finns på nästan varje ny bil, är två primära teknologier; hårdvara och mjukvara. Utan någondera skulle dessa semi-autonoma och autonoma prototyper inte kunna fungera. Så här går de sönder.

Programvara

Mjukvaran som är involverad i att automatisera ett fordons funktioner kopplar ihop en uppsättning sensorer som talar om för bilens hjärna att bromsa, accelerera och i vissa applikationer styra bilen. Utformningen, kodningen och funktionaliteten för denna programvara varierar från tillverkare till tillverkare. Det här är inte som att välja ett Microsoft- eller Apple-operativsystem.

De flesta ingenjörer, såväl som företag, antar också att ett helt autonomt fordon kommer att kräva någon grundläggande form av artificiell intelligens (AI) för att det ska fungera och säkert ta dig från punkt A till punkt B. Det kommer inte att vara Skynet (låt oss hoppas ), men den måste vara tillräckligt avancerad för att navigera i komplexa terränger, väder och trafikmönster; mildra den anarki som orsakas av mänskliga förare; och ta dig säkert till din destination utan att exteriören på ditt fordon liknar en stötfångarbil.

Hårdvara

Hårdvaran som är involverad i automatiserad och autonom körning är den fysiska sensoruppsättningen som beskrivs ovan, som kan innehålla radar, ekolod eller lidar, såväl som bilens fysiska omborddatorer. Varje företag använder olika hårdvara, med Tesla som är berömt mot användningen av Lidar, även om de flesta använder en kombination av sensorerna ovan.

Dessa datorer samlar in data som vidarebefordras och förstår allt för att bilen ska fungera utan mänsklig inblandning.

Villkor du bör känna till relaterade till självkörande bilar

I en tid då Twitter, Facebook och internet ger alla och alla en plattform, kan lite kunskap (eller brist på sådan) användas för att proklamera expertis även där det inte finns någon.

För att bättre isolera dig mot dessa hänsynslösa få som sprutar nonsens, här är termerna du bör känna till och förstå när du dras in i en konversation om självkörande bilar. (Det här gör dig inte till expert, bara mer informerad – Red .)

Autonomi

Autonomi är ett slutet system som inte kräver interferens eller input från ett externt system, dvs. en autonom bil behöver inte input från en mänsklig förare.

Automatisering

Automatisering är när ett enda system kan, med en vald uppmaning eller schemalagda förslag, bli ett slutet system, d.v.s. välja radarstyrd farthållare.

Delvis automatisering

Ett semi-closed-loop-system där uppmaningar behövs för att utföra en initial åtgärd och kan kräva ytterligare uppmaningar, men inte nödvändigtvis, d.v.s. körfältshjälp.

Artificiell intelligens (AI)

En likaså hajpad teknik som antingen kommer att rädda mänskligheten eller döma den för all evighet. AI har också stor betydelse i litteraturen om autonoma fordon, eftersom ett autonomt fordons dator kommer att behöva beräkna miljontals variabler från en uppsjö av sensorer och tolka och bedöma vad som är det bästa tillvägagångssättet. Kort sagt, Terminatorn. Oroa dig inte, matrisen är inte verklig...än.

Bil-till-bil/V2V-kommunikation

Bil-till-bil (C2C) eller fordon-till-fordon (V2V) kommunikation är när en bil kan kommunicera med en annan bil. Många förespråkare och ingenjörer som arbetar inom den autonoma fordonsindustrin tror att bil-till-bil-kommunikation kommer att vara nödvändig för att få autonomin att fungera som förutspått, där varje bil framför pratar med bilen bakom och berättar om mötande vägfaror, väder eller olyckor .

Förarövervakningssystem

Förarövervakningssystem (DMS) har funnits ett tag nu. Mercedes-Benz hade ett av de första systemen som övervakade huruvida föraren var trött eller inte och varnade dem om att de sannolikt behövde ta en paus, sträcka på sig eller stanna och vila.

Tillströmningen av ADAS och automatiserade system har gjort DMS absolut nödvändigt, eftersom människor har visat hänsynslös ignorering av verkligheten och upprepade gånger missbrukat dessa system för att sova, äta, sms:a, titta på film och till och med ha köttsliga relationer med en annan vuxen som samtycker. Varje bil utrustad med dessa ADAS bör ha någon form av DMS.

Radarstyrd farthållare

Radarstyrd farthållare, som nyligen gjorts framsteg inom bilteknik, är en av livets nyaste små nöjen. Med hjälp av en sensorsvit placerad antingen i bilens stötfångare eller i ett hus nära backspegeln överst på vindrutan, upptäcker den bilar framför och kan kontrollera avståndet mellan föremål framför dig och dig, bromsa och accelerera när det behövs.

Lidar

I sin kärna är lidar ett sätt för forskare att använda laserljus för att mäta avstånd mellan objekt, med de återkommande data som sedan används för att 3D-karta skanningsområdet - se det som ett snabbt topografiskt kartgenererande verktyg. Arkeologer har använt lidar för att skanna en regnskogs tak och sandbeströdda platåer för att upptäcka uråldriga civilisationer med imponerande noggrannhet och detaljerade skanningar.

På grund av dess noggrannhet och fullspektrumsvepning av ett omgivande område som är 3D-kartat, har forskare om autonoma fordon anammat och miniatyriserat tekniken för att ge bättre skanningar framåt, från sidan och bakåt för autonoma bilprototyper att fungera i 3D-rymden.

Geofängsel

Geofängsel är när en autonom bil endast kan köras autonomt i föreskrivna områden som ställts in av tillverkaren eller vissa vägar. Det skulle inte kunna fungera någon annanstans.

Nivåer av autonomi

För att korrekt förklara nivåerna av autonomi behöver vi mer utrymme, så scrolla ner och gräv in.

Nivåer av autonomi för självkörande bilar

För att bättre förstå var vi befinner oss när det gäller automatisering är det bäst att lära sig nivåerna av autonomi. Även om många litar på och använder Society of Automotive Engineers (SAE) definierade nivåer av autonomi, finns det några hål i dess definitioner.

De SAE-definierade nivåerna tillåter också ofta marknadsföring att sippra där den inte borde vara, det vill säga de definitioner som allmänheten/media använder för att illustrera autonomi. Det borde finnas en åtskillnad mellan kyrka och stat.

För att lösa dessa problem har vi antagit SAE:s ramverk för nivå 0 till 5, men ersatt definitionerna med våra egna för att bättre definiera och förklara för den genomsnittliga läsaren. Låt oss göra det här!

Nivå 0

För att låna från Alex Roy, som är högutbildad i autonomi och extremt rolig, är nivå 0 autonomi en häst. Även om denna nivå erkänns av SAE, definierar gruppen den som att föraren "ständigt måste styra, bromsa, accelerera och styra." Vår definition är enklare:du är föraren, du kör, det finns inget som hjälper dig att köra så kör den skitbilliga bilen.

TL:DR: Bilen ger nej störningar.

Nivå 1

I likhet med nivå 0 är nivå 1 där föraren fortfarande har kontrollen, men bilen har avancerade förarassistanssystem som adaptiv farthållare eller körfältscentrering och broms- och accelerationsstöd som automatisk nödbromsning.

TL:DR: Bilen ger en del interferens.

Nivå 2

Nivå 2 är i grunden nivå 1, där föraren fortfarande har kontrollen, men till skillnad från nivå 1 har nivå 2 både adaptiv farthållare och körfältscentrering OCH kan användas samtidigt.

TL:DR: Bilen ger en del störningar. Teslas autopilot, Mercedes-Benz Drive Pilot, Audis Adaptive Cruise with Traffic Jam Assist och GM:s Super Cruise är exempel på nivå 2.

Nivå 3

Så det är här nivåerna blir knepiga och där The Drive och SAE divergerar. SAE säger att nivå 3 autonomi är "Du kör inte när dessa automatiserade funktioner är aktiverade - även om du sitter i förarsätet." För de flesta betyder den vaga definitionen att bilen kör sig själv, men föraren kan uppmanas att köra bilen om något olyckligt inträffar. I verkligheten betyder det att systemet sannolikt inte kan hantera dåligt väder, dålig infrastruktur eller förhållanden som gör det osäkert för systemet att fungera.

TL:DR: Det är inte att köra i sig, det hjälper fortfarande föraren och det bör inte utge sig för att vara självkörande på något sätt. Detta är särskilt allvarligt med tanke på missbruket som nivå 2-system har haft på grund av felaktiga proklamationer om kapaciteten hos system som Autopilot. SAE måste omdefiniera det och rensa upp dess nomenklatur... 

Nivå 4

Nivå 4 och 5 är sagolika saker, verkligen. Enligt SAE kan nivå 4 Autonomy-kapabla bilar ha "pedaler/ratt". Dessa bilar kräver ingen människa för att ingripa alls. Ingenjörerna använder exemplet med "lokala förarlösa taxibilar", som INTE FINNS, oavsett vad Elon säger.

TL:DR: Nivå 4 är hybridautonomi eftersom den har helt autonoma funktioner men fortfarande har funktionen för dig att köra bilen. Vi kan till och med se ett scenario där nivå 4 och nivå 5 kombineras och segmenteras i två grupper, de med kontroller och de utan.

Nivå 5 

Återigen lånar jag från den okuvlige Alex Roy, "BS, åtminstone för en överskådlig framtid."

I en mer strukturerad uppdelning innebär nivå 5 autonomi att bilen kör, bromsar och styr själv. Det finns ingen ratt, ingen broms eller gaspedalen, inga kontroller alls. Enligt SAE avser nivå 5 en bil som kan köra sig själv överallt under alla förhållanden. Som sådan är bilen helt autonom. Du kopplar bara in din destination och den tar dig iväg. DETTA FINNS INTE.

TL:DR: En Uber utan den pratsamma föraren och ett långt skott för att bli verklighet före 2077. 

Varför är förarövervakning nödvändig?

För att alltför många människor tror att deras bilar är autonoma när de inte är det och inte kan lita på att de sitter bakom ratten utan att göra något dumt.

Varför är det oansvarigt att tillåta autonoma prototyper på vägen?

Låt mig berätta en liten historia. För nästan två år sedan, när författaren körde i Los Angeles med sin fru, sin spädbarnsdotter och sin bror i bilen, började en röd Tesla Model 3 smälta in på motorvägen. För att mildra en potentiell krasch, accelererade författaren. Model 3 gjorde det också och svepte nästan från sidan författarens bil, vilket kunde ha skadat, eller ännu värre, alla inuti. Strax innan de två bilarna nästan kom ihop såg författaren Tesla-förarens hand hoppa upp från hans knä och upp på ratten. Bilen var på autopilot.

Lånande från den resulterande kolumnen, "Min dotter, din dotter, din son, din fru, din man, din bror och syster, din far och mor, varje enskild person som delar vägen med en autopilotutrustad bil är i huvudsak Teslas labb råttor. Vad är några dödsfall när du utvecklar tekniska framsteg? Tesla täcker sin röv genom att ge de "futurister" som är villiga att använda autopilot - återigen, inte ett helt autonomt fordon - en användarvillkor-uppmaning innan förare kan aktivera systemet. Dialogrutan informerar förarna om att de måste gå med på att "Håll händerna på ratten hela tiden och att alltid behålla kontrollen och ansvaret för ditt fordon." Ändå, till skillnad från de allmänna villkoren som vi accepterar regelbundet – de som nästan ingen någonsin läser – kan dess effekter nå längre än användaren. Det finns faktiskt andra människor på vägen som inte har gett sitt tysta överenskommelse om att bli betatestare, som min dotter. Ingen mängd Tesla legalese kan motbevisa det.”

Allmänna vägar är i huvudsak inte ett vakuum. Andra finns och beta-testning av teknik på dem är i sig oansvarigt.

Vanliga frågor om självkörande bilar

Du har frågor, The Drive har svar!

F. Så Mr. Smarty Pants, under vilket år kommer bilar att köra sig själva?

A. Ärligt talat, vi vet inte. Företag har gjort verkliga framsteg när det gäller att automatisera ett antal system men varje enskilt "autonomt" experiment kräver fortfarande att en människa i förarsätet övervakar allt. Och om de inte är det kan människor skadas. Vi är i en tid där företag kan lova mycket och leverera lite, men på grund av informationsåldern är vi hypermedvetna om dessa lanseringar och tror att allt är "precis runt hörnet." Just nu är det inte det.

F. Vad pratar Musk om med full självkörning?

A. För att vara ärlig är det marknadsföringssnurr. Full Self-Driving tekniskt "debuterade" 2016 och har lovats att vara "precis runt hörnet" ända sedan dess, och Musk sa till och med att det skulle vara tillgängligt för "vissa kunder" 2018 och 2019. När detta skrivs är det endast tillgängligt som betatest, som nämnts ovan, för väldigt få användare.

Det är dock ett jäkligt kassaflöde för Tesla, ett företag som har tagit ut mellan $1 000-$7 000 sedan det debuterade FSD på alla nya Teslas 2019. Vi säger inte att folk betalar mycket pengar för något som inte gör det. Det finns inte, men folk betalar mycket pengar för något som inte finns.

F. Ok, men varför fungerar autopiloten i flygplan och inte i bilar?

A. Eftersom flygplan är lätta, relativt sett. Plan, till skillnad från bilar, har friheten att röra sig i 3-dimensionell rymd och kan röra sig på X-, Y- och Z-axlarna i mycket mindre trånga utrymmen. Den friheten tillåter det, återigen, det relativt lilla antalet plan att enkelt styra sig själva till sin destination.

Bilar fungerar dock inte i sådana miljöer. De måste brottas med miljontals andra bilar, fotgängare, hinder som hindrar vägen, dålig infrastruktur, förares kaotiska impulser och handlingar, väder, tillsammans med en mängd variabler som är extremt svåra att koda runt. Det är också drivkraften kring det berömda "Trolleyproblemet."

F. "Problem med vagn?"

A. Åh älskling, spänn fast dig, vi åker en tur. Vagnproblemet är ett tankeexperiment som de människor som har i uppdrag att åstadkomma vår autonoma framtid håller fast vid. Problemet handlar om detta:du är konduktören för en vagn, och det finns en gaffel i spåren framför dig. Knuten till ett spår är en enda person. Å andra sidan fem personer. Du, konduktören, måste ta beslutet att ta det ena eller det andra spåret. Inbilskheten är att du skulle fatta beslutet att göra minsta möjliga skada och, med ren logik, välja spåret med den enskilda individen. Detta är samma logik som kodare försöker ge AI-datorerna som reglerar självkörande bilar.

F. Det låter hemskt, men jag antar att logiken är sund?

A. Ja, det fungerar inte. Som ett tankeproblem, helt bra. I verkligheten, så fort du sätter ett namn på någon, rivs hela problemet sönder av sig självt.

Föreställ dig problemet igen, men den här gången är den ena personen din make, mor, far, bror, dotter, son eller farförälder och de andra personerna är slumpmässiga främlingar. Eller en jämn uppdelning mellan de två spåren. AI-programmet som kör bilen bryr sig inte, men du vet vem som kommer att göra det? Den personens familj. Detta lämnar företaget bakom mjukvaran öppet för rättstvister om hur AI:n avgjorde vem som lever och vem som dör. Människor är inte datorer och kommer inte att se en dator som bestämmer vem som lever och vem som dör som "logisk".

F. Om så är fallet, är några företag ens nära att tillhandahålla självkörande bilar?

A. Vissa säger att de närmar sig, men varje enskild företagsbyggnad som påstås vara självkörande/autonoma bilar har fortfarande en squishy köttpåse i förarsätet om något programmeringsfel inträffar och de behövs för att stoppa bilens fart. Detta var tänkt att vara fallet med Ubers prototyp när den dödade en fotgängare. Och det är definitivt fallet med varenda Tesla på vägen, oavsett om du köper Full Self-Driving eller inte.

F. Vänta, har Teslas autopilot dödat någon?

A. På grund av Teslas dåliga marknadsföring och Elons offentliga uttalanden till nästan alla butiker om funktionerna hos autopilot, missbrukar många människor systemet regelbundet. Det är de videor du har sett med människor som sover, äter, tittar på film och till och med har sex medan autopiloten är inkopplad. Som ett resultat har en handfull dödsfall inträffat.

National Highway Traffic and Safety Administration (NHTSA) fann till och med att autopiloten sannolikt var fel i en dödsolycka 2018. Vidare fortsätter människor att missbruka Teslas autopilotsystem och använda förarövervakningsanordningar för att motverka Teslas förarövervakande rattvridmoment sensor för att möjliggöra förlängd autopilotkörning utan förarassistans eller övervakning. Dessa är kärleksfullt kända som "autopilotkompisar."

F. Vad är en autopilotkompis?

A. En Autopilot Buddy är en vikt som du fäster på din ratt för att besegra Teslas förarövervakande rattvridmomentsensor. Du vet, systemet som håller dig alert och uppmärksam snarare än att filma en video för Pornhub.

F. Du har varit till stor hjälp, hur kan jag någonsin betala tillbaka dig?

A. Faktakolla dina vänner när de bestämmer sig för att säga att deras Tesla "kör sig själv!"

Låt oss prata, kommentera nedan för att prata med The Drive's Redaktörer!

Vi är här för att vara expertguider i allt relaterat till hur man gör. Använd oss, komplimang oss, skrik på oss. Kommentera nedan och låt oss prata! Du kan också skrika åt oss på Twitter eller Instagram, här är våra profiler.

Jonathon Klein:Twitter (@jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Tony Markovich:Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Chris Teague:Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

Utvalda produkter

Siemens VersiCharge VC30GRYU

Zencar nivå 1 med NEMA 5-15-kontakt

Juicebox Pro40 Smart EV-laddare

Har du en fråga? Har du ett proffstips? Skicka oss ett meddelande: [email protected]