Önvezető autó: az autóipar legsejtelmesebb sötét lova. Eleve többszörösen összetett műszaki probléma ez, amely az autógyártáson is túlmutat, hiszen egy számítógépek által irányított jármű a környezetével, a forgalomszervezéssel is új lehetőségeket és problémákat felvető állandó kölcsönhatásban van. És nem csak műszaki kérdések merülnek fel az autonóm járművek esetleges tömeges megjelenésével kapcsolatban.
Vajon milyen ökológiai hatásokkal járna egy ilyen technológiai váltás? Hatékonyabban és optimalizáltan futó autóparkra vagy sok új üresjáratra (szó szerint) és forgalomnövekedésre számíthatunk? Hogyan tudja megoldani a klasszikus autonóm autós felelősségi problémákat a jogrendszer?
Milyen szociológiai és gazdasági változásokra kell felkészülni a cégeknek és az embereknek? Örülünk majd az enyhülő sofőrhiánynak, vagy lesz egy csomó új munkanélkülink? Hányat kell még aludnom, mire megvehetem az első olyan autómat, ami értem tud jönni a kocsmába?
Sajnos ebben a cikkben sem tudjuk megválaszolni ezeket a fontos kérdéseket. Arról viszont a Nissan európai kutatóközpontjában tett látogatásunk és egy saját magát vezető Leafben tett vidéki autókázásunk után be tudunk számolni, technikailag hogyan is áll most ez az ügy. És azt is elárulhatjuk, hogy mikor és milyen formában kerülnek majd az utakra nagyobb számban az első önvezető Nissanok.
evolvAD: a Nissan aktuális európai önvezető kutatási projektje
Bár Japánban és Amerikában is futtat autonóm járműves kutatási projekteket a Nissan, az európai kutatóközpont meggyőzte a cégvezetést, hogy van értelme az önálló európai fejlesztési programnak is. Nagyon nem ugyanaz a forgalmi és infrastrukturális környezet a Nissan őshazájában, a rendezett, tükörsima aszfaltos, fegyelmezett közlekedőkkel működő yokohamai vidéken, mint olyan kátyús, repedezett szegélyű, festés nélküli országutakon, kusza növényzet mellett, a szabályokat lazán kezelő gyalogosokkal, bringásokkal és persze autósokkal, motorosokkal telített forgalomban, mint például ‒ és most nem egy magyar tájegység neve jön ‒ Londontól ötven kilométerre északra, Cranfieldnél, a Nissan brit R&D központja mellett. Mi idejöttünk kipróbálni egy igazi önvezető Nissant valódi forgalomban.
Kellemes munkahely a cranfieldi K+F-központ
Az evolvAD egy hosszabb távú program harmadik fázisa. A kutatómérnökök 2017‒2020-ban a HumanDrive projektben még első generációs Leafekkel azt próbálgatták, hogyan lehet az autonómiát úgy leprogramozni, hogy az autó a lehető „legemberibben” viselkedjen a forgalomban. Vagyis ne akadályozza a többi járművet, felismerhető szándékokkal közlekedjen, szabályosan, de gyorsan és határozottan reagálja le a forgalmi szituációkat.
A projekt csúcspontja a kutatóközponttól a sunderlandi gyárig vezető mintegy 350 kilométeres út autonóm levezetése volt, ami 99,9%-os eredménnyel sikerült is, méghozzá esős-ködös időben. A kormány mögött ülő biztonsági sofőrnek csak kétszer kellett beavatkoznia az úton, illetve a töltési kiállásokat is ő intézte.
A ServCity projektben a következő három évben az elővárosi forgalom sajátosságainak megfelelően finomították a technológiát, az evolvAD fázisban pedig már a kifejezetten sűrű forgalmú lakott területi és a keskeny, de gyors országúti autózás kihívásaival foglalkoztak. Parkoló járművek a keskeny út mindkét szélén, buszok, biciklisek, gyalogosok, sűrű sövények között futó utak: itt már mindent meg kell tudni oldani, gyors ritmusban.
Ez a projekt jutott most el olyan szintre, bő kétezer mérföldnyi tesztkilométer leautózása, 3,8 millió font (1,8 milliárd forint) elköltése után, hogy már újságírókat is be mertek ültetni a biztonsági sofőr és a fedélzeti kutatómérnök mellé az immár második szériás autonóm Leafekbe egy próbaútra.
Robert Bateman, a brit kutatási projekt vezetője és Shunsuke Shigemoto, az elektromos Nissanok fejlesztéséért felelős alelnök
Hány szeme van egy mai autonóm autónak?
Az evolvAD-projekt három Leafjét kívülről nézve a tetőre telepített szenzorrengeteg különbözteti meg leginkább a szériamodellektől. A kutatóközpontban készült kocsikon vagy simán a Thule-keresztlécekre szerelve, vagy egy egyedileg 3D-nyomtatott panellel leborítva a következő „szemek” találhatók:
- 4 darab nagy hatótávú LIDAR (a tükrös lapok elöl és hátul: ezeket nem jó közelről fotózni, mert tönkretehetik a mobil vagy a kamera érzékelőjét ‒ állítólag az ember szemét nem bántják);
- 2 darab széles sávban érzékelő LIDAR (a klasszikus kerek lézeres szenzorok);
- 1 darab előre néző radar;
- 15 darab optikai kamera.
A kamerák, LIDAR, radarok mindegyike sorozatgyártású termék. A kamerák kifejezetten olcsó cuccok, a Velodyne LIDAR-ok már kevésbé. A gyorsabb, pontosabb irányíthatóság kedvéért a Leafek egyedi steer-by-wire és brake-by-wire rendszert, azaz mechanikai összeköttetés nélküli, elektronikus kormányzást és féket kaptak. A pozicionálás GPS-alapú, centiméter pontosságú, a tetőn lévő két antennával az autó tájolása is mindenkor meghatározott.
Lézerrel, radarral, kamerákkal figyeli a környezetét az önvezető Nissan
Az extra felszerelésektől egy mázsával lett nehezebb a Leaf
Az igazi nagy titok a csomagtartóban van. Ide nem is volt szabad befotóznunk, pedig az ipari PC-k és mindenféle csatolók szép, rendezett alumíniumkeretre szerelt tömkelege nem tűnt különösebben rejtélyesnek. A szenzorok információit hat számítógép dolgozza fel, a kocsi hajtásláncának irányítását két számítógép végzi. A rendszer elektromos energiaigénye átlagosan körülbelül 2.2 kW. Az energiaellátást a klimatizálást is kiszolgáló tápegység biztosítja, de még így is marad elég villany fűteni-hűteni, a menetteljesítmények vagy akár a hatótáv komolyabb romlása nélkül.
Fontos kiemelni, hogy ezek az angliai önvezető Leafek nem használnak felhőalapú kommunikációt működés közben. Semmilyen értelemben nem kapnak távirányítás-szerű jeleket, csak abból dolgoznak, amit látnak és ami a térképadatbázisukban szerepel. Ugyanakkor mégiscsak többet látnak, mint amennyit a szenzoraikkal láthatnak. A mintegy négy kilométernyi tesztútvonalon 39 fix kamerát telepítettek a projekt keretében, és a kocsi ezeknek a képeit is használja, közvetlen, rövid hatótávú, titkosított rádiós kapcsolat alapú adatátvitellel.
Vizuális szemléltetése annak, hogy mit is lát maga körül az autó
Félreértés ne essék: ezek a kívülről jövő adatok nem szükségesek az önvezetéshez, de jelentősen gyorsítják a tempót azzal, hogy az autó messzebbről is kap információkat, mint ameddig saját kamerái és a LIDAR-jai ellátnak. Sőt: a telepített kamerák segítségével az autó kvázi belát tárgyak, kanyarok ívei mögé! Ez egy olyan szuperképesség a környezetével információs kölcsönhatásban lévő autonóm jármű esetében, ami egy emberi sofőr számára nem igazán lenne elérhető.
A másik ilyen emberfeletti képesség a különleges brake-by-wire rendszer, amely folyamatosan képes eltérő erővel fékezni a négy kereket. Ezzel a kis trükkel meggyőző dinamikai előnyt képes elérni a Nissan. Még utasként is éreztem, hogy ez a Leaf valahogy végig jobban ott van az úton, irányítottabban fordul, lassul, mint egy átlagos kompakt autó. Én ezt nem tudnám megcsinálni, még akkor se, ha kapnék négy külön fékpedált az egy helyett, mert ugye nem lenne hozzájuk elég lábam.
Érdekes, hogy táblafelismerés nincs ezekben az autókban: a korlátozásokat csak a térképadatok szerint veszik figyelembe.
Hánnyal megy?
60 mph, vagyis 95 km/h: ennyi a megengedett legnagyobb sebesség a vidéki utakon Angliában. Ennyi volt azokon a felfestés nélküli, szűk, épp-hogy-csak kétsávos, töredezett szélű, hepehupás utakon is, ahol most mi autóztunk. És mentünk is annyival, sokat, sokszor. Az önvezető Leaf úgy hasított, mintha egy ügyes sofőr vezette volna kimondottan dinamikusan. Határozottakat fékezett, erőseket gyorsított, és úgy egyáltalán, ment, mint a fene. A településhatárokon a fekvőrendőröket ügyesen kezelte, a szembejövő kamion mellett határozottan, magabiztosan ment el, a körforgalmakban pici bizonytalansággal, de nem zavaróan lassan vagy akadozva vágott át, a nyílt szakaszokon pedig tényleg meglepően gyors volt.
Volt egy-két érthetetlen befékezés. Volt egy kereszteződés, ahol iszonyú lassan fordultunk be balra, pedig nem jött senki, és még elsőbbségünk is volt. És volt egy vészvillogós, elakadt teherautó is, amit a biztonsági sofőrünk került ki, nem az autó. De összességében azért ez az egész tényleg működött.
A nagy sebességű tesztekhez komolyabban tokozott érzékelőrendszer jár
Őszintén megvallom: én magamtól nem is mentem volna ennyivel a sövények alatt, a szűk kanyarokban, a szembeforgalom mellett. Tudtam volna ennyivel menni, ha kell, de a tempó, amit a Nissan nyomott, már kicsit sietős, kiélezett, semmiképp nem komfortos sebesség lett volna, ha nekem kell tartanom. Készséggel elismerem: az önvezető autó 2025-ben már nem feltétlenül lassú és buta! Legalábbis nem mindig.
A jó időt futáshoz ugyanis szüksége van egy nagyon alapos, nagyon friss térképre, kilométerenként vagy tíz telepített kamerára, tiszta érzékelőkre, arra, hogy ne legyenek lassú járművek, biciklisek, amiket meg kellene előzni, mert az előzős programelem még nincs kész. Az se baj, ha mókusnál kisebb, de nagy károkat okozni képes dolgok (egy tégla) vagy kátyúk se legyenek az aszfalton, mert ezeket a kocsi nem biztos, hogy meglátja. (A mókust igen: mókusmentő autonóm fékezést már tapasztaltak a teszteken a mérnökök.) És a brit szabályozás értelmében az önvezető autót követnie kell egy nem önvezető kísérőkocsinak. Ja, és mindez még csak nappal megy: sötétben egyelőre nem tesztelte a kocsikat a Nissan…
A szélvédő mögött is van pár extra kamera: több szem többet lát
Na mindegy; bár érezhetően sok-sok minden kell még ahhoz, hogy a külső körülményektől teljesen függetlenül, mindig működjön élesben az önvezetés, nagyon úgy néz ki, hogy tényleg képes lehet működni! Az én fejemben mindenesetre átállt egy nagy, piros kapcsoló. Már nem afelől vannak kétségeim, hogy a teljes értékű, 5-ös szintű önvezetést egyáltalán meg lehet-e csinálni ténylegesen jó minőségben, nagy tömegben, akár minden kocsinál, hanem hogy valaha is érdemes lesz-e az egész világot olyan szinten feltérképezni, bekamerázni, hogy tényleg sehol ne kelljen ember egy autóba.
Az önvezetési piramis
Az autóiparban a jármű autonóm képességeinek sorszámozott szintjei alatt az alábbi képességeket szokás érteni a szakmában általánosan elfogadott besorolási rend szerint:
0-s szint: nincsenek elektronikus önvezetési funkciók, a sofőr maga irányítja az autót, és csak saját érzékszerveire hagyatkozhat.
1-es szint: elektronikus vezetéstámogató rendszerekkel felszerelt autó; a jármű figyelmeztetésekkel, önálló sebesség- és/vagy iránytartással, krízishelyzetben a jármű dinamikájába való beavatkozással segíti a sofőrt.
2-es szint: részleges önvezetés. Az autó bizonyos feltételek fennállása esetén képes a sebesség és az irány egyidejű önálló szabályozására, de a sofőrnek mindig figyelnie kell, kezét a kormányon kell tartania.
3-as szint: alkalmankénti önvezetés. Megfelelő feltételek mellett az autó képes az önálló haladásra, iránytartásra. A sofőr ilyenkor leveheti a kezét a kormányról, de az autó jelzésére bármikor azonnal vissza kell tudnia vennie az irányítást.
4-es szint: magas szintű önvezetés. A jármű önállóan közlekedik, és számára megoldhatatlan szituációban is képes a biztonságos lehúzódásra, megállásra.
5-ös szint: teljes önvezetés. Nincs szükség emberi jelenlétre, felügyeletre, beavatkozási készenlétre.
Ami ebből a közeljövőben ténylegesen megvalósul
Hogy mikor lesz ténylegesen reális áron megvásárolható és minden környezetben külső támogatás nélkül, vagy addigra már intézményesült külső támogatással (megbízható, pontos, real-time térképadatbázis, kiterjedt V2X-hálózat) működő önvezető autó a piacon ‒ ezt tehát továbbra sem merném megtippelni, és nem meri a Nissan sem. A projekt leginkább kézzelfogható eredménye egyelőre az utcai Nissanok fedélzeti vezetéstámogató rendszereinek finomabb, hatásosabb, vagy legalább kevésbé idegesítő működése lehet, ahogy a tapasztalatok beépülnek ezekbe az ADAS-okba.
Egy mai Nissan ADAS-számítóközpontja: ez is egy mázsás számítóközpontból fejlődött ekkorára
Egy konkrét, üzleti alapú önvezető projekt viszont várhatóan 2027-ben mégiscsak elindul majd. Az öregedő társadalom problémájával (sok idős ember, aki még menne kocsival ide-oda, csak már nem tud), viszont kiváló infrastruktúrával és közlekedési kultúrával rendelkező Japánban, Yokohamában Nissan Easy Ride néven 2027-ben ténylegesen kigurul az utakra egy hibrid Serena kisbuszokból álló, emberi helyszíni felügyelet nélkül működő autonóm flotta. És ez talán most jobban működik majd, mint azok a robottaxiprojektek, amikről eddig hallottunk szerte a világból. Drukkolunk neki!
Ilyen robotaxik szaladgálnak majd az idős japánokkal Yokohamában két év múlva
