Neoweb.nl

Neoweb wetenschapsforum. Duurzame technologie en innovatieve wetenschappelijke onderwerpen. => Transport van automobiel tot vliegtuig en van duikboten tot containerschepen => Topic started by: Robert on September 17, 2018, 09:51:58 AM

Title: Autonoom zelfrijdende autos
Post by: Robert on September 17, 2018, 09:51:58 AM
Definitie van een zelfrijdende auto.
Een voertuig, dat zelfstandig en dus zonder interventie van de mens, veilig naar elke gewenste locatie kan rijden.

De droom van velen is de zelfrijdende auto. Gewoon met je krantje/ipad achter het stuur. Muziekje aan of filmpje kijken. Kopje koffie of een borrel. Misschien zelfs een dutje? De zelfrijdende auto brengt je geheel ongestoord van A naar B. Zonder op enig moment in te hoeven grijpen.

Er is echter 1 probleem. De zelfrijdende auto zoals bedoeld in dit voorbeeld bestaat nog niet.

Om te komen tot een volledig autonoom zelfrijdende auto, dient de auto aan een aantal voorwaarden/niveaus te voldoen. Deze niveau's of levels van zelfrijdende auto's, worden hier onder beschreven en lopen van SAE level 0 tot SAE level 5.

SAE Niveau 0 / Level 0
"no automation": Het geautomatiseerde systeem geeft waarschuwingen en kan kortstondig ingrijpen.
Denk aan : brake assist.

SAE Niveau 1 / Level 1
"hands on" : De bestuurder en het geautomatiseerde systeem, delen de controle over het voertuig.
Voorbeelden zijn  Adaptive Cruise Control (ACC), waar de bestuurder stuurt en het geautomatiseerde systeem de snelheid regelt.
Een ander voorbeeld is Parking Assistance, waarbij de computer stuurt en de bestuurder de snelheid bepaalt. Ook dient de bestuurder de volledige controle over te kunnen nemen op elk moment.
Ook Lane Keeping Assistance (LKA) Type II is een voorbeeld Level 1.

SAE Level 2 / Niveau 2
"hands off": Het geautomatiseerde systeem neemt volledige controle over het sturen, accelereren en remmen. De bestuurder moet blijven opletten en waar nodig direct ingrijpen als het geautomatiseerde systeem faalt.
Hands off betekent in de praktijk echter dat er nog wel contact met het stuur moet zijn, om er zeker van te zijn, dat de bestuurder op elk moment kan ingrijpen.
In Tesla's zou

SAE Level 3 / Niveau 3
"eyes off": De bestuurder kan veilig andere dingen doen, zoals een bericht sturen of een film kijken. Het geautomatiseerde systeem grijpt zelf in bij situaties die vragen om direct actie, zoals een noodstop.  De bestuurder moet klaar zitten om in een beperkte tijd te kunnen ingrijpen als de auto daar om vraagt.  Een voorbeeld hiervan is de Audi A8 Luxury Sedan uit 2018, de eerste commerciele auto die claimt niveau 3 zelfrijdend te zijn.
Deze specifieke auto heeft een zogenaamde Traffic Jam Pilot. Wanneer deze is geactiveerd door de besturder, neemt de auto volledige controle over in langzaamrijdend verkeer (tot 60 km/h). Deze functie werkt alleen op snelwegen met een fysieke afscheiding tussen tegemoetkomend verkeer (bijvoorbeeld vangrail of middenberm).

SAE Level 4 / Niveau 4
"mind off": Net zoals bij niveau 3, maar hier hoeft de bestuurder geen aandacht meer te geven voor de veiligheid. De bestuurder kan veilig gaan slapen of de bestuurderspositie verlaten. Dit niveau werkt alleen in gelimiteerde locaties die zijn afgeschermd door 'geofencing' of tijdens speciale omstandigheden zoals een file. Buiten deze situaties zal het voertuig zichzelf moeten kunnen parkeren als de bestuurder de controle niet overneemt.

SAE Level 5 / Niveau 5
"steering wheel optional": Hier is geen enkele tussenkomst van mensen meer nodig en het voertuig kan overal rijden. Een voorbeeld hiervan is een gerobotiseerde taxi.

Techniek achter zelfrijdende auto's
Om auto's zelfsturend te maken leunen ze sterk op techniek. Een mens heeft maar een beperkt blikveld, en in dat blikveld is ook niet alles even duidelijk. Een zelfrijdende auto beschikt over meerdere sensoren die een interpretatie van de werkelijkheid maken. Zelfrijdende auto's zijn o.a. uitgerust met GPS, Stereocamera's, Sonar, LIDAR (laserscanner of Light / Radar) en IMU's om de omgeving te scannen.
Deze data wordt dan gevoerd aan een systeem dat objecten moet herkennen. Hiervoor wordt ook Deep Learning ingezet. Een techniek om computers te laten leren van verschillende situaties.

Verschillende bedrijven zijn bezig met het ontwikkelen van zelfrijdende auto's.
Denk aan techbedrijven zoals Google (Alphabet), Apple & Uber? Maar ook autofabrikanten zelf zoals: BMW, Nissan, GM, Tesla, Ford richten zich op de ontwikkeling van zelfrijdende auto's. 

Gerelateerde termen/definities aan de zelfrijdende auto zijn:
computer-controlled car that drives itself.
autonomous vehicle.
driverless car.
fully automated vehicles.

zie ook:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
https://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_Autopilot
Title: Re: Autonoom zelfrijdende autos
Post by: Robert on September 17, 2018, 10:17:42 AM
Wat zijn nou de grote voordelen van een zelfrijdende auto?

1. Je kan de tijd die je doorbrengt in een auto zelf indelen.
Of je nou wil slapen, lezen, tv-kijken, praten, borrelen, werken. Het kan allemaal in een zelfrijdende auto (SAE level 4 en 5). Ongestoord van A naar B in een zelfrijdende auto.

2. Geen parkeerplaats meer nodig met zelfrijdende auto's
Een zelfrijdende auto kan zichzelf parkeren en opladen. (bijvoorbeeld centraal buiten het centrum). Op het juiste moment staat de auto voor je deur om je van A naar B te brengen. Hierdoor kunnen wijken en steden opnieuw worden ingericht.

3. Een zelfrijdende auto kun je delen.
Op het moment dat je de zelfrijdende auto zelf niet gebruikt, kan deze andere passagiers rondrijden. Mercedes is bezig met concepten om het onderstel zo te maken, dat er meerdere modules op geplaatst kunnen worden. Zo heeft iedere bestuurder nog steeds zijn/haar eigen auto/interieur, maar het onderstel wordt gedeeld. Wel zo efficiƫnt. En als je wat minder waarde hecht aan eigen, kun je je auto volledig delen. Verhuurbedrijven zullen 1 auto aan meerdere passagiers kunnen verhuren. Hierdoor dalen de operationele kosten voor het kunnen gebruiken aanzienlijk. Er zouden zelfs Openbaar-zelfstandig-rijdende-auto's kunnen komen. (OV)

4. Een zelfrijdende auto kan veilig je kinderen van school ophalen. Terwijl je zelf bijvoorbeeld op je werk zit.

5. Zelfrijdende auto's kunnen heel goed en veilig in een soort treintje rijden. Allemaal dezelfde snelheid. Ze zouden zich zelfs aan elkaar kunnen koppelen om een echt fysiek treintje te vormen.

6. Met zelfrijdende auto's behoren files tot het verleden. Ze kunnen in colonne met hoge snelheid achter elkaar rijden. Ritsen/invoegen en uitvoegen is nooit een probleem dat nog opstopping veroorzaakt. Voordringers of treuzelaars bestaan niet. Het debiet van snelwegen zal enorm omhoog gaan. (er kunnen meer auto's overheen).

7. Stoplichten etc. zijn niet meer nodig.

8. Door de veiligheid van de zelfrijdende auto's, kan de kooiconstructie om mensen te beschermen een stuk lichter. Immers maken ze geen ongelukken. De auto's kunnen hierdoor kleiner worden (geen kreukelzone nodig). En het chassis kan van lichtgewicht metaal of kunststof gemaakt worden. Hierdoor daalt het gewicht enorm, stijgt de efficiƫntie en daalt het brandstof verbruik. Kleine elektromotoren (of misschien gewoon persluchtmotoren) zijn genoeg om een auto voldoende actieradius mee te geven. Je hoeft geen mega batterijen mee te zeulen, omdat de auto zichzelf om de 50? 100km? kan opladen, terwijl je zelf aan het winkelen bent, of aan het werk, of op bezoek... etc.
Dus lichte motoren, lichte accu's, licht chassis. kleinere banden, minder wrijving, minder fijnstof .

9. Het begrip mobilieit wordt hergedefinieerd.
Het hele begrip mobiliteit zal nog verder veranderen. Een klein scootmobiel-achtig voertuig (zoals een Renaul Twizy) zou gebruikt kunnen worden om passagiers van en naar bushaltes te vervoeren. Vanaf dat punt rijden zelfstandigrijdende bussen naar grotere hubs/stations. (Vervoer op perrons kan op zelfrijdende golfkarretjes, segways, en misschien zelfs zelfrijdende hoverboard. Op die stations kun je eenvoudig overstappen op treinen die je naar grote stedelijke centra brengen. Eenmaal daar aangekomen, kunnen kleinere voertuigen je weer naar de eindbestemming brengen. Voertuigen kunnen een stuk kleiner zijn dan de huidige auto's. En dus weer lichter, energiezuinig, geodkoper etc.

10. Zelfrijdende vrachtwagens rijden zichzelf van en naar fabrieken/distributiecentra naar magazijnen. Misschien rijdt er per 10 vrachtwagens nog 1 'chauffeur' mee, die helpt om te laden en te lossen. Dit vormt wel een bedreiging voor chauffeurs, maar er komen weer andere banen voor terug. (LIDAR makers, software developers, etc)

etc. etc. etc.