BMW autonomiczne samochody
58

Autonomiczne samochody – wyzwania przyszłości motoryzacji wg BMW (nadchodzący iNEXT)

Samochód autonomiczny – dla jednych marzenie i pokaz technologii przyszłości, a dla innych obawy przed nowym i nieznanym. BMW iNEXT to samochód koncepcyjny, który ma zostać wprowadzony na rynek w 2021 roku. Docelowo ma spełniać założenia 5. poziomu autonomiczności, a tym samym nie będzie potrzebował kierowcy by samodzielnie poruszać się po publicznych drogach. Jakie wyzwania stoją przed tego automatyczną motoryzacją?

Autonomiczne pojazdy testowane są już od wielu lat, ale ostatni – niestety śmiertelny – wypadek z udziałem takiego samochodu skonstruowanego przez Ubera daje wielu osobom argument do ręki przeciwko automatycznej motoryzacji – kierunku, w którym zmierza spora część tej branży. Choć informacje, jakie dziś są już potwierdzone, wskazują jasno, że byłaby niewielka szansa, by człowiek za kierownicą mógł uniknąć potrącenia w tamtej sytuacji, po drugie UBER w swoim samochodzie wyłączył systemy bezpieczeństwa samochodu Volvo XC90, a także rozwiązania skonstruowane przez Intel i Mobileye, to mimo wszystko rodzi to obawy sceptyków przed nową technologią autonomicznych samochodów. Czy są one uzasadnione? Z jakimi wyzwaniami musi zmierzyć się auto, które będzie potrafiło jechać… samo, bez pomocy kierowcy? Na ten temat oraz o nadchodzącym iNEXT – autonomicznym samochodzie tej marki – rozmawiałem z przedstawicielami BMW.

BMW iNext

Wyzwania w przyszłości: autonomiczna motoryzacja

Autonomiczne samochody będę, co oczywiste, w 100% cyfrowe. Każdy aspekt jezdni, pobocza, sytuacji na drodze, warunków drogowych będzie w jakiś sposób rejestrowany, analizowany i uwzględniany w „decyzjach” podejmowanych przez komputer sterujący samochodem. To miliony, a może nawet miliardy operacji w każdej sekundzie! Ludzie, szczególnie Ci z dłuższym stażem za kierownicą, nie zdają sobie sprawy z tego jak wiele rzeczy analizuje ich mózg podczas jazdy. To nie tylko obserwowanie linii na jezdni, czy poprzedzających aut, ale także zwracanie uwagi na pobocze, czucie całym ciałem zachowania samochodu itd. Część tych elementów realizujemy trochę podświadomie – jak z jazdą na rowerze, nad którą nie do końca musimy się zastanawiać by się nie przewrócić. W przypadku autonomicznych samochodów wszystkie aspekty muszą być wzięte pod uwagę. Co gorsza, infrastruktura drogowa została stworzona przez ludzi dla ludzi – w sposób analogowy – na zasadzie: „bo człowiek będzie wiedział, że na prawo od tej barierki jest dół”. My to wiemy, bo przez kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt lat zbieraliśmy informacje na ten temat w naszych mózgach. Maszyna musi się tego nauczyć. To oznacza gigantyczną ilość informacji.

Rozszerzona rzeczywistość: obraz sytuacji na drodze z naniesionymi informacjami

Wirtualny obraz sytuacji na drodze

I to jest właśnie pierwsze wyzwania autonomicznej motoryzacji: gigantyczna ilość informacji, które trzeba zebrać, przetworzyć i później wykorzystać. Żeby to jakoś zobrazować: 5 minut jazdy z wideorejestratorem o rozdzielczości 1080p oznacza mniej więcej 500 MB samego tylko obrazu wideo z jednej tylko kamery. A gdzie reszta kamer? Gdzie informacje na temat obiektów typu linie rozdzielające pasy, dane GPS, znaki drogowe itd.? To wszystko zajmuje kolejne setki MB. Mówimy o stałym transferze rzędu kilkudziesięciu MB, a może nawet kilkuset, w każdej sekundzie między centrum danych, a samochodem autonomicznym, nawet na drodze międzystanowej pośrodku niczego! Gigantycznym wyzwaniem będzie więc udostępnienie infrastruktury, którą będą mogły takie samochody wykorzystywać – sieć 5G m.in. po to jest szykowana. Biorąc jednak pod uwagę, że to dopiero rozwojowa technologia, to też w dużej mierze autonomiczny samochód musi zbierać i przetwarzać większość danych niejako na pokładzie, nie będąc uzależnionym od danych płynących z serwerów.

Kamery autonomicznego samochodu BMW

Aby było to możliwe, takie auto musi być wyposażone w ponad 30 urządzeń różnego typu: kamery, radary, itp. czujniki ultradźwiękowe. BMW iNEXT ma mieć 4 standardowe kamery, dwie kamery 3-drożne z przodu i z tyłu, 5 LIDAR-ów, wiele radarów krótkiego i średniego zasięgu, kolejne dalekiego zasięgu, a także wspomniane czujniki ultradźwiękowe. Zbierane na bieżąco dane będą analizowane na pokładzie samochodu, a wyniki przesyłane do serwera centralnego, z którego będą korzystały inne pojazdy autonomiczne. Będą to np. informacje na temat zagrożeń czy utrudnień danym odcinku drogi. Tym samym, każdy następny samochód przejeżdżający danym odcinkiem będzie uzbrojony w większy zestaw informacji, a więc potencjalnie będzie skuteczniejszy.

BMW - radar dalekiego zasięgu

Odpowiedzialność

Kluczową sprawą będzie odpowiedzialność za ewentualne zdarzenia drogowe. W dzisiejszej – analogowej – motoryzacji sprawa zwykle jest dosyć prosta: to człowiek (kierowca lub pieszy) odpowiada zwykle za kolizję lub wypadek. Stosunkowo łatwo jest określić winnego i obciążyć konsekwencjami. Czasem przyczyną zdarzenia jest zły stan pojazdu, ale końcowo za to odpowiada także kierowca, a więc to on będzie winnym wypadku. W przypadku autonomicznych pojazdów sytuacja mocno się komplikuje. Nie ma prostego rozwiązania tego problemu i m.in. dlatego na 5. poziom autonomiczności przyjdzie nam jeszcze „trochę” poczekać. Nieco później wrócę do tej kwestii. Tymczasem:

BMW w trybie autonomicznym

Poziomy autonomiczności

Przyjęto 6 głównych poziomów autonomiczności pojazdów, z czego pierwszy – poziom „zero” – jest całkowicie pozbawiony wszelkiego rodzaju asystentów. Dosyć dobrze obrazuje to zamieszczona poniżej tabela:

Poziomy autonomicznych samochodów

Polecam zwrócić uwagę na ikonkę kierowcy i to gdzie ma on nogi, ręce i głowę :)

Nowoczesna motoryzacja dziś

Każdy samochód wyposażony w aktywny regulator prędkości (często określany jako adaptacyjny tempomat), który umożliwia samodzielne przyspieszanie do zadanej prędkości, a także hamowanie gdy poprzedzający pojazd jedzie wolniej, realizuje 1. poziom autonomiczności. Jeśli auto wyposażone jest w aktywnego asystenta pasa ruchu, a także czujniki rejestrujące sytuację po lewej i prawej stronie pojazdu, to jest to już 2. poziom. Dziś oferuje go już całkiem duża grupa pojazdów, które mogą samodzielnie – przez jakiś czas oczywiście – poruszać się po drodze bez udziału kierowcy. Dosyć dobrze widać to na przykładzie BMW Serii 5 lub Serii 6:

Kolejne poziomy to już spory przeskok, bo 3. poziom teoretycznie umożliwia czasowe „odcięcie” się od kierowania samochodem, aczkolwiek komputer będzie mógł wezwać człowieka do przejęcia kontroli. O tym jak trudna i skomplikowana także z legislacyjnego punktu widzenia jest implementacja tego poziomu przekonało się Audi. Ich najnowsza limuzyna A8 na sporej części rynków pozbawiona jest funkcji autonomicznej jazdy autostradą w korku. Przepisy prawne muszą być bowiem dostosowane do takiego samochodu i musi być jasne, kto jest odpowiedzialny w tej sytuacji.

Ale pewne elementy charakterystyczne dla 3. poziomu realizowane są już dziś. Przykładowo wymiana informacji między samochodami – komunikacja car-to-car oraz car-to-x – jest już realizowana w dzisiejszych samochodach. Niemalże każde nowe BMW zbiera anonimowo bardzo dużo informacji na temat kształtu drogi, ewentualnych zagrożeń, utrudnień, znaków drogowych i przesyła je do wspólnego dla kilku marek projektu bazującego na mapach Here. Zbierane są w ten sposób dane, które poprawiają bezpieczeństwo dziś, ale także są niezbędne dla nadchodzących pojazdów autonomicznych.

BMW - Emergency Braking

Na koniec

Autonomiczne samochody wyjadą na drogi publiczne (poza obszar objęte obecnie testami) – to pewne, niezależnie od tego czy części z nas się to podoba czy nie. Liczba wypadków spowodowanych przez kierowców wciąż stanowi zdecydowaną większość ogółu zdarzeń. Często sądzimy, że problem nas nie dotyczy i uważamy to za błędną drogę rozwoju. Do czasu, do czasu gdy ktoś z naszych bliskich ucierpi – czego nikomu oczywiście nie życzę – z powodu innego kierowcy, który spowodował wypadek (w ten czy inny sposób). Wówczas wrócimy do rozważań.

Okazuje się jednak, że o ile stosunkowo obojętnie przechodzimy obok wypadku, który spowodował człowiek i inny człowiek ucierpiał (bo stosunkowo łatwo „winnego” jest namacalnie wskazać i wyeliminować z przestrzeni publicznej), to tragiczne zdarzenie z udziałem autonomicznego samochodu Ubera wywołuje wiele emocji. Z jakiegoś powodu oczekujemy od maszyn, by te były w stanie uniknąć wypadku w absolutnie każdej sytuacji. „Człowiek zabił człowieka? Osądzić go i po temacie, inni ludzie wciąż mogą prowadzić pojazdy”, ale „Maszyna zabiła człowieka? Tak nie może być! Wprowadźmy zakaz rozwijania autonomicznych samochodów!”. To problem odpowiedzialności, z którym musimy się zmierzyć w ciągu najbliższych kilku lat.

BMW iNext