AUTOPILOT W SAMOCHODZIE - SYSTEMY AUTONOMICZNE W TECHNOLOGII LAND ROVER

Współczesne samochody są wyposażone w szereg systemów wspierających kierowcę. Asystent parkowania, adaptacyjny tempomat, asystent utrzymania pasa ruchu i tym podobne elementy wyposażenia są dostępne nawet w samochodach niższej klasy. Niektórzy producenci dążą nawet do tego, by elektronika pozwalała na w pełni autonomiczną jazdę. Czym jest autopilot? Jakie są poziomy autonomii? Jak do tego zagadnienia podchodzą inżynierowie z koncernu Jaguar Land Rover?

Spis treści:

1. Autopilot w samochodzie - jak to się zaczęło?

2. Czym różni się autopilot w samochodzie od systemów asystujących?

3. Jakie są poziomy autonomii w samochodach?

4. Ograniczenia systemów asystujących i autopilota

5. Systemy autonomiczne w technologii Land Rover

6. Jak działa autopilot w samochodzie?

7. Najczęściej zadawane pytania

AUTOPILOT W SAMOCHODZIE - JAK TO SIĘ ZACZĘŁO?

Historia współczesnych systemów bezpieczeństwa zaczęła się od wprowadzenia w 1971 r. systemu kontroli trakcji. W 1978 r. pojawił się pierwszy elektroniczny układ ABS. Wcześniej był on mechaniczno-hydrauliczny. Kolejne lata przyniosły systemy stabilizacji toru jazdy, różnego rodzaju asystentów, systemy przygotowujące kabinę pojazdu do kolizji z innym pojazdem lub obiektem, adaptacyjny tempomat, automatyczne kierowanie podczas parkowania i wreszcie w 2014 r. pojawił się pierwszy autopilot w samochodzie.

CZYM RÓŻNI SIĘ AUTOPILOT W SAMOCHODZIE OD SYSTEMÓW ASYSTUJĄCYCH?

Jak sama nazwa wskazuje, w przypadku autopilota system pozwala kierowcy na pełne oddanie kontroli w ręce elektroniki. W przypadku systemów asystujących mówimy o przejęciu przez pojazd kontroli w określonych sytuacjach. Przy czym pojęcie systemów asystujących nie ogranicza się tylko do takich rozwiązań, jak adaptacyjny tempomat, asystent parkowania czy aktywny system hamowania awaryjnego. To również automatyczny rozdział mocy i momentu obrotowego na poszczególne koła w samochodach z napędem AWD, adaptacyjne zawieszenie itp.

JAKIE SĄ POZIOMY AUTONOMII W SAMOCHODACH?

Organizacja Society of Automotive Engineers (SAE), która skupia inżynierów zajmujących się motoryzacją, lotnictwem oraz maszynami przemysłowymi i rolniczymi przygotowała system poziomów autonomii. Została ona przyjęta przez branżę i tak oto wyróżniamy 6 poziomów:

- poziom 0 - brak automatyzacji, kierowca w pełni kontroluje pojazd;

- poziom 1 - samochód jest wyposażony w takie systemy, jak np. adaptacyjny tempomat, który dostosowuje prędkość do prędkości poprzedzającego pojazdu lub asystent zmiany pasa ruchu;

- poziom 2 - oznacza częściową pomoc w prowadzeniu pojazdu, systemy współpracują ze sobą i umożliwiają wykonywanie prostych manewrów (np. samodzielną zmianę pasa ruchu, kiedy kierowca włączy kierunkowskaz), ale odbywa się to pod stałym nadzorem kierowcy;

- poziom 3 - w określonych sytuacjach (np. na autostradzie) oprogramowanie jest w stanie samodzielnie prowadzić pojazd, ale kierowca musi być gotowy do przejęcia kontroli;

- poziom 4 - system pozwala na oddanie przez kierowcę kontroli w większym zakresie scenariuszy, ale ten wciąż musi być gotowy;

- poziom 5 - oznacza uzyskanie przez samochód pełnej autonomii do stopnia, w którym może być pozbawiony kierownicy i pedałów, a do jazdy wykorzystuje nie tylko technologie radarowe, czujniki i kamery, ale także systemy komunikacji z innymi pojazdami (vehicle-to-vehicle - V2V) oraz infrastrukturą (vehicle-to-infrastructure - V2I).

OGRANICZENIA SYSTEMÓW ASYSTUJĄCYCH I AUTOPILOTA

Niezależnie od tego, czy mówimy o autopilocie, czy po prostu o systemach asystujących, mają one pewne ograniczenia. Samochód musi być wyposażony w szereg czujników, które umożliwiają elektronice monitorowanie otoczenia. W określonych warunkach atmosferycznych ich praca może być zakłócona. Na przykład radar musi być umieszczony z przodu samochodu - za atrapą chłodnicy (grillem) lub w zderzaku. Zimą w tym miejscu może się zebrać lód, który skutecznie zakłóci jego pracę i wykrywanie innych pojazdów oraz ocenę odległości.

RANGE ROVER – INTELIGENTNA TECHNOLOGIA

Dzięki innowacyjnym technologiom każda podróż staje się jeszcze wygodniejsza. Ustaw preferowaną prędkość i dystans od pojazdu przed Tobą, a system automatycznie dostosuje jazdę do warunków na drodze.

Badania różnych organizacji wykazały dodatkowo, że elementy systemów asystujących nadal mają problem, by zapewnić bezpieczeństwo niechronionym użytkownikom ruchu drogowego. Zaliczamy do nich rowerzystów, motocyklistów oraz osoby poruszające się na hulajnogach. Może się zdarzyć, że czujniki nie wykryją takiego pojazdu i wtedy kierowca musi być gotowy do przejęcia kontroli. Z kolei wczesne wersje adaptacyjnych tempomatów są podatne na występowanie zjawiska tzw. hamowania fantomowego. To sytuacja, w której mamy przed sobą pustą drogę i pomimo tego system uruchamia awaryjne hamowanie, ponieważ wydaje mu się, że przed autem znajduje się jakiś obiekt.

Systemy pozwalające na w pełni autonomiczną jazdę polegają m.in. na komunikacji z innymi samochodami oraz infrastrukturą drogową. Stopień jej rozwoju różni się w zależności od kraju. Na przykład na terenie Unii Europejskiej systemy komunikacji pojazdów z infrastrukturą są dopiero w fazie testów i występują na niewielkich odcinkach dróg. Tymczasem w USA niektóre miasta mają tak dobrze rozwiniętą infrastrukturę drogową, że auto może uzyskać pełną autonomię. W Polsce dopiero trwają ustalenia pomiędzy rządem i Związkiem Powiatów Polskich, jak mają wyglądać warunki testów autonomicznych samochodów.

SYSTEMY AUTONOMICZNE W TECHNOLOGII LAND ROVER

Samochody Defender, Range Rover i Discovery są wyposażone w szereg systemów wspomagających kierowcę, które zaliczamy do autonomicznych. Jednocześnie producent stara się nie odbierać kierowcy przyjemności płynącej z prowadzenia luksusowych SUV-ów i jednocześnie minimalizować ryzyka związane z ograniczeniami systemów asystujących. Takie podejście pozwoliło stworzyć pakiet systemów, które wzmacniają poczucie spokoju, bezpieczeństwa i połączenia z samochodem, od zawsze towarzyszące samochodo z technologiami Land Rover.

ADAPTYCYJNY TEMPOMAT

Adaptacyjny tempomat umożliwia dostosowanie prędkości pojazdu do pojazdu poprzedzającego. Kierujący może ustawić odległość, jaką ma zachować samochód. Adaptacyjny tempomat często występuje z funkcją Queue Assist, która pozwala na korzystanie z niego podczas jazdy w korku. Dzięki temu kierowca jest bardziej wypoczęty po długiej trasie i może lepiej skupić się na obserwacji otoczenia oraz samym prowadzeniu samochodu. W technologii Land Rover opracowano też adaptacyjny tempomat do jazdy w terenie.

SYSTEM ROZPOZNAWANIA ZNAKÓW DROGOWYCH Z OGRANICZNIKIEM PRĘDKOŚCI

System rozpoznawania znaków drogowych jest obowiązkowym elementem wyposażenia nowych samochodów sprzedawanych na terenie Unii Europejskiej. W technologii Land Rover jego funkcjonalność została rozszerzona o automatyczne dostosowanie prędkości do obowiązującego ograniczenia.

SYSTEM HAMOWANIA AWARYJNEGO

System hamowania awaryjnego działa w zakresie od 5 do 130 km/h. Kiedy czujniki wykryją ryzyko kolizji i brak reakcji ze strony kierowcy, elektronika automatycznie uruchomi hamulce. System ten pozwala zmniejszyć skutki zderzenia lub całkowicie wyeliminować ryzyko jego wystąpienia. Wykrywa nie tylko inne samochody, ale również rowerzystów i pieszych, a także monitoruje ruch poprzeczny. Czas reakcji wynosi zaledwie 0,2 s, podczas gdy człowiek potrzebuje ok. 0,5 s na wykrycie zagrożenia i drugie tyle na wciśnięcie pedału hamulca.

ASYSTENT UTRZYMANIA PASA RUCHU

To system, który pozwala na utrzymywanie samochodu na obranym przez kierowcę pasie ruchu. Kiedy auto zbliża się do krawędzi pasa bez włączonego kierunkowskazu, system ostrzega o tym kierowcę i w przypadku braku reakcji koryguje tor jazdy. Jednocześnie wymaga on, by kierujący przez cały czas trzymał przynajmniej jedną rękę na kierownicy.

ASYSTENT PARKOWANIA

Asystent parkowania pozwala na całkowite lub częściowe zaparkowanie pojazdu bez udziału kierowcy, co ułatwia manewrowanie w ciasnych przestrzeniach. Czujniki najpierw wykryją wolne miejsce, oszacują, czy jest możliwość bezpiecznego wjazdu, a następnie elektronika zapyta kierowcę, czy ma podjąć próbę zaparkowania i wykona wszystkie manewry. Kierujący musi jednak kontrolować gaz i hamulec.

JAK DZIAŁA AUTOPILOT W SAMOCHODZIE?

Dla wielu kierowców oddanie pełnej kontroli elektronice może wydawać się kuszące, to nadal jest zależne od wielu czynników. Autonomia oznacza też odebranie przyjemności z jazdy. Dlatego technologia Land Rover zapewnia szereg systemów asystujących, ale to ostatecznie kierowca decyduje o tym, który z nich będzie chciał wykorzystać. To ważne, ponieważ jazda luksusowym SUV-em to nie tylko przyjemność płynąca z komfortu zapewnianego przez wnętrze wykończone najwyższej jakości materiałami, ale również z prowadzenia tych wyjątkowych pojazdów.

NAJCZĘŚCIEJ ZADAWANE PYTANIA

Autopilot w samochodzie to zaawansowany system, który w określonych warunkach pozwala elektronice przejąć kontrolę nad prowadzeniem pojazdu. W odróżnieniu od klasycznych asystentów kierowcy potrafi samodzielnie kierować, hamować i przyspieszać, choć pełna autonomia wciąż pozostaje poza zasięgiem. Jego głównym zadaniem jest umożliwienie samodzielnego sterowania pojazdem w sposób automatyczny.

Tak, korzystanie z funkcji autopilota w samochodach jest w Polsce dozwolone, jednak zgodnie z obowiązującymi przepisami kierowca musi w każdej chwili zachować pełną kontrolę nad pojazdem. Systemy tego typu mają charakter wspomagający. Oznacza to, że mogą samodzielnie przyspieszać, hamować czy utrzymywać tor jazdy, ale nie zwalniają kierowcy z obowiązku trzymania rąk na kierownicy i reagowania w razie potrzeby.

Stowarzyszenie SAE wyróżnia 6 poziomów autonomii: od 0 (brak automatyzacji) do 5 (pełna, samodzielna jazda bez udziału kierowcy). Obecnie w samochodach spotykamy przede wszystkim poziomy 1 i 2, w których systemy wspierają prowadzenie, ale wymagają stałego nadzoru człowieka. To niezwykle ważne rozróżnienie, które pomaga oddzielić obietnice marketingowe od faktycznych możliwości technologii.

Nie, dostępne systemy autonomiczne Land Rover mają charakter wspomagający i nie zastępują w pełni kierowcy. Marka kładzie nacisk na połączenie nowoczesnych technologii z przyjemnością prowadzenia, dlatego rozwiązania działają jako inteligentni asystenci, a nie całkowicie niezależny autopilot. To naprawdę ważne, bo klienci wybierają te samochody nie tylko dla technologii, ale także dla wyjątkowych wrażeń z jazdy.

Adaptacyjny tempomat automatycznie dostosowuje prędkość do pojazdu jadącego przed Tobą, utrzymując bezpieczny dystans. All-Terrain Progress Control (ATPC) to innowacyjny system w technologii Land Rover, który działa zapewnia płynną, komfortową i bezpieczną jazdę w każdych warunkach terenowych. Ten niezwykły "tempomat terenowy" umożliwia jazdę z ustaloną prędkością od 2 do 30 km/h nawet po błocie, piasku, kamieniach czy śniegu. System samodzielnie steruje momentem obrotowym i napędem, dzięki czemu kierowca nie musi używać pedałów gazu ani hamulca, a jedynie kontroluje tor jazdy kierownicą.

Nie, jest to jedynie funkcja wspomagająca. System identyfikuje znaki drogowe, odczytuje ograniczenia prędkości i może automatycznie dostosować prędkość pojazdu. To nie autopilot i nie zastępuje kierowcy, lecz stanowi część pakietu zaawansowanych systemów autonomicznych, które zwiększają bezpieczeństwo i komfort podróży.

Nie, pełna autonomia wymaga nie tylko zaawansowanego oprogramowania, ale również odpowiedniej infrastruktury drogowej, takiej jak komunikacja pojazd–pojazd (V2V) czy pojazd–infrastruktura (V2I). Choć w USA prowadzone są już testy w wybranych miastach, w Europie, w tym w Polsce technologia ta wciąż znajduje się na etapie przygotowań.

Przede wszystkim autopilot w samochodzie działa tylko w określonych warunkach. Najczęściej na autostradach i drogach ekspresowych z dobrze oznakowanymi pasami. Na jego skuteczność wpływa także pogoda. Zatem ograniczeniem będzie intensywny deszcz, śnieg czy lód, które mogą zakłócać pracę pracę radarów i kamer. System nie radzi sobie także w skomplikowanych sytuacjach w ruchu miejskim, dlatego zawsze wymaga pełnego nadzoru kierowcy.

Największym zagrożeniem jest nadmierne zaufanie kierowcy do technologii. Istnieją przypadki tzw. „hamowania fantomowego”, gdy system nagle hamuje mimo pustej drogi. Czujniki mogą też nie wykryć pieszych, rowerzystów czy motocyklistów. Zagrożeniem jest więc nie tyle sam autopilot, ile błędne przekonanie, że samochód prowadzi się całkowicie samodzielnie.

Tak, ale tylko wtedy, gdy używa się go zgodnie z zaleceniami producenta. Autopilot może zwiększać bezpieczeństwo, utrzymując bezpieczny dystans, korygując tor jazdy i reagując szybciej niż człowiek w sytuacjach zagrożenia. Nie zastępuje jednak kierowcy, dlatego ostateczna odpowiedzialność i kontrola zawsze pozostają w jego rękach.

Uwaga:

Wymienione w niniejszym artykule funkcje i dane mogą być dostępne tylko w określonych wersjach wyposażenia. Szczegóły dotyczące dostępności elementów wyposażenia, funkcji, warunki gwarancji oraz aktualne dane techniczne dostępne są u autoryzowanych dealerów.

Jazda samochodem powinna być zawsze pod nadzorem i kontrolą kierowcy.