Αυτόνομη οδήγηση: Όλα όσα θα πρέπει να γνωρίζετε (video)


ΣΧΕΔΟΝ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΑ ΔΗΜΟΣΙΕΥΟΝΤΑΙ ΝΕΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΥΤΟΝΟΜΗ ΟΔΗΓΗΣΗ, ΤΗ ΣΤΙΓΜΗ ΠΟΥ ΟΛΕΣ ΟΙ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΕΣ ΕΠΕΝΔΥΟΥΝ ΔΙΣ ΕΠΑΝΩ ΣΕ ΑΥΤΗ. ΤΙ ΑΚΡΙΒΩΣ ΕΙΝΑΙ, ΟΜΩΣ ΚΑΙ ΠΩΣ ΘΑ ΑΛΛΑΞΕΙ ΤΗ ΖΩΗ ΜΑΣ;

  • μιχαλης κατωποδης
  • 20/3/2020

Ας ξεκινήσουμε λέγοντας ότι η αυτόνομη οδήγηση αποτελεί ένα μόνο πυλώνα από το μέλλον της αυτοκίνησης. Αντίστοιχα σοβαρές εξελίξεις θα έχουμε τα επόμενα χρόνια επάνω στους τομείς της ηλεκτροκίνησης, της συνδεσιμότητας και των υπηρεσιών. Αυτά όμως θα τα αφήσουμε για κάποιο άλλο αφιέρωμα. Στην προκειμένη περίπτωση θα εστιάσουμε επάνω στη δυνατότητα που σύντομα θα μας δώσει η τεχνολογία, να μετακινούμαστε καθισμένοι αναπαυτικά στο πίσω κάθισμα του αυτοκινήτου μας.

Η ιστορία

Όσο και αν η ιδέα της αυτόνομης οδήγησης φαντάζει high-tech, η αλήθεια είναι ότι οι πρώτες προσπάθειες του ανθρώπου να δημιουργήσει ένα αυτοκίνητο που κινείται μόνο του (ελέγχεται με τηλεχειρισμό) ξεκίνησαν περίπου 100 χρόνια πριν, τη δεκαετία του 1920. Αρκετά χρόνια αργότερα, το 1977, το εργαστήριο Tsukuba Mechanical Engineering Laboratory στην Ιαπωνία κατάφερε να κατασκευάσει ένα ημιαυτόνομο όχημα, όπου χάρη σε δύο κάμερες και έναν πρωτόλειο υπολογιστή, μπορούσε να κινείται με ταχύτητα 30 χλμ./ώρα, σε δρόμους με ειδική σήμανση.

Μεγάλη πρόοδος, επί αρκετές δεκαετίες, σημειώθηκε και από τη DARPA (την υπηρεσία εξελιγμένων στρατιωτικών προγραμμάτων των ΗΠΑ), η οποία, βέβαια, είχε στο μυαλό της στρατιωτικές εφαρμογές. Τελικά, η αυτόνομη οδήγηση, όπως την αντιλαμβανόμαστε σήμερα, άρχισε να μορφοποιείται τη δεκαετία του 1990, με την πρόοδο της ηλεκτρονικής. Λίγο αργότερα η SAE (Society of Automotive Engineers) διαχώρισε τη γενικότερη έννοια σε πέντε διαφορετικά επίπεδα.

Τα πέντε επίπεδα της αυτόνομης οδήγησης

Όπως σε πολλά πράγματα στη ζωή, δεν υπάρχει μόνο άσπρο και μαύρο. Οχήματα συμβατικά και οχήματα τελείως αυτόνομα. Ως εκ τούτου, έπρεπε να βρεθεί ένας τρόπος κατηγοριοποίησης του κάθε οχήματος, με βάση το ποσοστό της αυτονομίας που προσφέρει. Έτσι λοιπόν η SAE προχώρησε σε μία κατηγοριοποίηση 5 1 σταδίων. Στο επίπεδο 0 βρίσκονται τα αυτοκίνητα που δεν φέρουν κανένα σύστημα που να μπορεί να υποκαταστήσει, έστω και στο ελάχιστο, το έργο του οδηγού. Από εκεί και πέρα, σταδιακά, φτάνουμε μέχρι το επίπεδο 5, για πλήρως αυτόνομα οχήματα, τα οποία, πρακτικά, δεν χρειάζονται καν τιμόνι και χειριστήρια για να κυκλοφορούν, μέρα και νύχτα, στους δρόμους.

Το επίπεδο 1 αφορά αυτοκίνητα στα οποία ο οδηγός απολαμβάνει μία μικρή υποβοήθηση, σαν αυτή που προσφέρει ένα cruise control ή ένα Park Assist. To επίπεδο 2 -το πρώτο hands off- έχει πλέον τόσα συστήματα που να μπορεί, υπό προϋποθέσεις, να κινηθεί μόνο του σε ορισμένες διαδρομές, πάντα όμως υπό την επίβλεψη του οδηγού. Στο επίπεδο 3 ο οδηγός μπορεί με μεγαλύτερη ασφάλεια να στρέψει την προσοχή του αλλού, όπως για παράδειγμα να στείλει ένα μήνυμα στο κινητό (μην το κάνετε, απαγορεύεται από το νόμο, ακόμα και αν η τεχνολογία το επιτρέπει…), εφόσον κινείται σε σαφώς διαγραμμισμένο, ανοικτό δρόμο. Αντίστοιχα, το αυτοκίνητο μπορεί να ανταποκριθεί σε μερικές απλές καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, όπως για παράδειγμα να ακινητοποιηθεί μόνο του. Στο επίπεδο 4, τώρα, ο οδηγός (θεωρητικά πάλι) θα μπορούσε ακόμα και να κοιμηθεί, πίσω από το τιμόνι. Και εδώ, ωστόσο, όχι παντού, ούτε και με κάθε καιρό.

Τα οφέλη της αυτόνομης οδήγησης

Αυτά είναι μάλλον προφανή, ας τους αφιερώσουμε όμως λίγο χρόνο. Κατ’ αρχήν, είναι το θέμα της ασφάλειας. Ένα αυτοκίνητο με ενσωματωμένη τεχνολογία αυτόνομης οδήγησης αφαιρεί από την όλη εξίσωση τον πιο αδύναμο κρίκο, τον οδηγό. Θέματα απειρίας, απροσεξίας, υπερβολικής ταχύτητας, μέθης και τόσα άλλα, απλά, δεν υφίστανται. Για την ακρίβεια, περίπου το 90% των ατυχημάτων στους δρόμους προέρχονται από οδηγικό λάθος, οπότε εύκολα αντιλαμβάνεται κανείς το όφελος. Θα σκεφτείτε, βέβαια, τα αυτόνομα οχήματα, δεν κάνουν λάθη; Ναι, κάνουν. Το ένα όμως ατύχημα που προκαλούν για κάθε 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα που διανύουν στο δρόμο, δεν συγκρίνεται με τα νούμερα των ανθρώπων. Είναι απλά θέμα στατιστικής.

Δεύτερο πλεονέκτημα είναι αυτό της ποιότητας του προσφερόμενου χρόνου. Εάν είσαστε από αυτούς που καθημερινά τρώνε 2 ώρες πίσω από το τιμόνι για να πάνε και να γυρίσουν από την εργασία στους, μπορείτε να το καταλάβετε. Σκεφτείτε εναλλακτικά αυτό το χρόνο διαθέσιμο για να δουλέψετε, να διαβάσετε ένα βιβλίο ή να κοιμηθείτε. Τρίτο όφελος, που έρχεται σε συνεργασία με τη διασύνδεση που αναφέραμε στην αρχή, είναι ότι τα αυτόνομα οχήματα θα μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους και να αλλάζουν διαδρομές, με βάση την κίνηση. Λιγότερα μποτιλιαρίσματα, πιο γρήγορες μετακινήσεις. Αυτό ισχύει και για το Platooning, τη διασύνδεση οχημάτων (αυτοκινήτων ή φορτηγών) με το πρώτο να οδηγεί τα υπόλοιπα, όπως θα έκανε ένα τραίνο με τα βαγόνια του. Ακόμα πιο γρήγορες μετακινήσεις με μικρότερο αποτύπωμα στους δρόμους.

Πως δουλεύει;

Για να αντικαταστήσει το ρόλο του οδηγού, το αυτοκίνητο θα πρέπει να αποκτήσει μία σειρά από αισθήσεις, αντανακλαστικά, καθώς και την κριτική ικανότητα να αντιλαμβάνεται καταστάσεις και να αντιδρά ανάλογα. Ξεκινώντας από το hardware, ένα αυτόνομο όχημα χρειάζεται αρχικά μία σειρά αισθητήρων, κάμερες, υπέρηχοι και laser, ώστε να μπορεί να αντιλαμβάνεται τον περίγυρό του. τι συμβαίνει μπροστά, εκατέρωθεν αλλά και πίσω από αυτό. Μερικές από τις πληροφορίες που συλλέγονται αυτοί οι αισθητήρες έχουν να κάνουν με τη διαγράμμιση, τα όρια του δρόμου, την αναγνώριση των πινακίδων σήμανσης και, φυσικά, την ύπαρξη άλλων αυτοκινήτων και εμποδίων στην τροχιά του οχήματος.

Οι πληροφορίες αυτές σκεφτείτε ότι θα πρέπει να λαμβάνονται συνεχώς, όχι μόνο τη μέρα, αλλά και τη νύχτα, με βροχή, ομίχλη, ακόμα και χιονοκάλυψη! Δύσκολα σενάρια όπως το να κινείσαι σε μία σκοτεινή σήραγγα και να πλησιάζεις σε μία φωτεινή έξοδο, όπου δεν διακρίνεις τίποτα, λόγω αντίθεσης, δεν παίζουν. Αυτή τη στιγμή εξελίσσονται ειδικοί αισθητήρες που θα καλύπτουν κάθε πιθανότητα. Και, φυσικά, οι κατασκευαστές αυτοκινήτων δεν μένουν εκεί. Πολύτιμες πληροφορίες θα μεταδίδονται συνεχώς, μέσω δικτύων V2X, για τις συνθήκες του δρόμου ή κάποιο πιθανό εμπόδιο. Σημαντικό ρόλο θα παίξει και το σύστημα GPS. Σιγά σιγά θα εμφανίζονται ψηφιακοί χάρτες τέτοιας ακρίβειας, που θα καθορίζουν την ίδια τη θέση του αυτοκινήτου, επάνω στη λωρίδα του!

Αφού λοιπόν εξασφαλιστεί η απρόσκοπτη ροή της πληροφορίας, το δεύτερο στάδιο είναι η ανάλυση και αξιοποίησή της. Το λογισμικό που θα φροντίσει να δώσει τις εντολές της κίνησης. Προφανώς και εδώ υπάρχουν γραμμένες εκατομμύρια γραμμές κώδικα, οι οποίες όμως θέλουν πολλή δουλειά ακόμα για να πούμε ότι αγγίζουμε το επίπεδο 5. Πόσο μάλλον η εξέλιξη σε τεχνολογίες machine learning. Ενδεικτικά, για να πάρετε μία γεύση της έκτασης και του βάθους όλου αυτού του πράγματος, σκεφτείτε το εξής.

Μία ομάδα ερευνητών του ΜΙΤ έτρεξε ένα πρόγραμμα για την ηθική στην αυτόνομη οδήγηση, αφού δεν υπάρχει ο ανθρώπινος παράγοντας. Έκτακτες καταστάσεις, χωρίς εύκολη λύση. Για παράδειγμα ένα αυτοκίνητο στρίβει σε μία στροφή και ξαφνικά βρίσκεται μπροστά του μία γιαγιά και ένα παιδί, κλείνοντας και τα δύο ρεύματα κυκλοφορίας. Χρόνος για φρενάρισμα δεν υπάρχει, ούτε και δυνατότητα να βγει εκτός δρόμου. Κάποιον θα πρέπει να χτυπήσει… Το σενάριο αυτό είναι μεν ακραίο, δεν είναι όμως απίθανο. Και ανάλογα με τη χώρα που βρίσκεστε, αλλάζει και η απάντηση! Στην Ευρώπη η συντριπτική πλειοψηφία των οδηγών θα επέλεγε να σώσει το παιδί, αφού αυτό έχει όλη τη ζωή μπροστά του. Στην Ιαπωνία πάλι, όπου υπάρχει τεράστιος σεβασμός στην τρίτη ηλικία, ισχύει το αντίθετο. Ξαναλέμε, σε τέτοια σενάρια δεν υπάρχει εύκολη λύση. Η τεχνολογία, όμως, ακόμα και έτσι, θα επιλέγει το λιγότερο καταστροφικό σενάριο, με βάση τα δεδομένα και την ηθική της περιοχής.

Χρονοδιάγραμμα

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν διαθέσιμα μοντέλα που φτάνουν το επίπεδο 3 της αυτόνομης οδήγησης. Το επίπεδο 4 βρίσκεται προ των πυλών, ενώ και το 5 θα έχει περάσει στην παραγωγή πριν από τα τέλη της δεκαετίας. Ένα πρόβλημα στα ανώτερα επίπεδα αυτονομίας είναι νομικής φύσεως, αφού στις περισσότερες χώρες του πλανήτη δεν επιτρέπονται αυτοκίνητα χωρίς τιμόνια. Μάλιστα απαγορεύεται και ο οδηγός να μην αγγίζει το τιμόνι. Η NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) των ΗΠΑ κατέθεσε πρόσφατα μία σχετική μελέτη για την αλλαγή αυτής της νομοθεσίας, ενώ αντίστοιχα θα πράξει και η Ευρωπαϊκή Ένωση.

Φυσικά, ο κάθε κατασκευαστής βρίσκεται σε διαφορετικό στάδιο εξέλιξης αυτής της τεχνολογίας. Μάλιστα, λόγω αυξημένου κόστους, πολλοί συνεργάζονται μεταξύ τους ή και με άλλους υποκατασκευαστές, όπως η Bosch και η Visteon. Αντιλαμβάνεστε ότι με τέτοιο όγκο υποσυστημάτων ενσωματωμένων επάνω τους αλλά και με όλα όσα έχει κοστίσει μέχρι στιγμής αυτή η εξέλιξη, τα πλήρως αυτόνομα οχήματα δεν πρόκειται να διατίθενται στις τιμές που αγοράζουμε σήμερα τις συμβατικές προτάσεις.

Με τιμόνι ή χωρίς;

Μία ακόμα κόντρα μεταξύ «πραγματικών οδηγών» και ανθρώπων που βλέπουν το αυτοκίνητο αποκλειστικά και μόνο ως ένα μέσο μετακίνησης, είναι η δυνατότητα χειροκίνητου ελέγχου. Εδώ δεν χρειάζεται να φανταζόμαστε δυστοπικά σενάρια, βγαλμένα από κάποιο στούντιο του Hollywood. Και στο απώτερο μέλλον θα υπάρχουν αυτοκίνητα για οδηγούς. Θα υπάρχουν όμως και από τα άλλα, τα «καινούρια». Αυτοκίνητα όπου όλο το εσωτερικό θα είναι ένα σαλόνι, ένα γραφείο, μια κρεβατοκάμαρα ή ό,τι άλλο σκεφτείτε και παραγγείλετε. Όπως και αυτόνομα οχήματα μεταφοράς εμπορευμάτων. Η όλη ιδέα της αυτοκίνησης, δεν πρόκειται να αλλάξει. Δεν θα μετασχηματιστεί σε κάτι τελείως διαφορετικό. Απλά θα επεκταθεί, σε επίπεδα που δύσκολα σήμερα φανταζόμαστε.