Skip to main content

Het kan niet missen dat je al een keer van zelfrijdende auto’s hebt gehoord. Elektrische autofabrikant Tesla is bijna wekelijks in het nieuws met hun “Autopilot” functie, zowel positief als negatief. Ook de grote autofabrikanten als Audi, BMW en Volvo zijn volop bezig met het ontwikkelen van zelfrijdende functies en tenslotte probeert ook Nederland voorop te lopen in deze ontwikkelingen. Kortom; zelfrijdende auto’s zijn hot! Maar wat maakt zelfrijdende auto’s nu zo’n mooi stukje techniek en hoe werkt dat dan? Zie ook een vorig artikel over de toekomst van de Automotive Industry.

Om de werking van zelfrijdende auto’s beter te begrijpen is het belangrijk eerst te weten wat we nu precies bedoelen met “zelfrijdend”. Het zelf rijden van een auto wordt ook wel autonoom rijden genoemd en er wordt door de National Highway Traffic Safety Administration uit Amerika onderscheid gemaakt in vijf niveaus van autonoom rijden.

Niveau 0:

Dit is het basis niveau waarop we nu veelal zitten. De bestuurder voert taken als sturen, gas geven, remmen en schakelen volledig zelf uit.

Niveau 1:

Op dit niveau worden de meeste functies nog steeds door de bestuurder uitgevoerd maar neemt een computer gestuurde assistent één specifieke functie, zoals bijvoorbeeld het sturen of accelereren, over van de bestuurder. Een voorbeeld is de eenvoudige cruise control zoals we die in de meeste nieuwe auto’s kennen.

Niveau 2:

We spreken van niveau 2 wanneer ten minste één computer gestuurde assistent het sturen en accelereren van een auto over kan nemen, rekening houdend met de omgeving. Denk hier bijvoorbeeld aan adaptieve cruise control en een rijbaan assistent. De bestuurder kan zowel zijn voeten van het gaspedaal houden als zijn handen van het stuur. Veel autofabrikanten zoals Audi, BMW, Mercedes en Volvo hebben al dit soort functionaliteiten in hun topmodellen ingebouwd.

Niveau 3:

Op dit niveau wordt het allemaal wat spannender. Een persoon op de bestuurdersstoel is nog altijd verantwoordelijk, maar hoeft enkel in te grijpen bij veiligheidsbedreigende situaties. Dit niveau van autonoom rijden verplicht de bestuurder toch paraat te staan bij bepaalde situaties. Niveau 3 is daarom redelijk “gevaarlijk” te noemen, omdat men in de praktijk niet van een bestuurder kan verwachten dat deze nog aan het opletten is als de auto zelf volledig rijdt. Op dit moment is vooral de autopilot functie van fabrikant Tesla een goed voorbeeld voor dit niveau van autonoom rijden.

Niveau 4:

Dit is meestal wat men bedoelt als men spreekt over zelfrijdende auto’s. De auto is ontworpen om alle handelingen zelf uit te voeren en alle wegcondities te monitoren tijdens de volledige reis. Een kanttekening op deze zin is dat een auto specifiek moet worden ontworpen voor een bepaald “domein” van autorijden. Het is dus bijvoorbeeld mogelijk dat de auto niet zelfstandig over een ongeregistreerde zandweg kan rijden.

Niveau 5:

De zelfrijdende auto is op dit niveau volledig gelijk aan een menselijke bestuurder en kan ongeacht welke situatie dan ook volledig autonoom rijden. Het onderscheid tussen de diverse niveaus is belangrijk om aan te geven welke functionaliteiten een auto wel of niet bevat en in hoeverre de bestuurder zelf alert dient te zijn. Autofabrikanten staan er om bekend graag reclame te maken voor alle functies die hun auto bevat, wat misleidend kan zijn voor consumenten. Door dit onderscheid voor iedereen goed duidelijk te hebben, wordt men niet misleid bij de aankoop van een “zelfrijdende” auto en is duidelijk welk niveau van paraatheid van de bestuurder verwacht wordt.

Niveau 4 en hoger

Eigenlijk spreken we pas vanaf niveau 4 van een volledig zelfrijdende auto. Vanaf dit niveau geven we ons als het ware volledig over aan de auto en vertrouwen we erop dat de auto ons veilig van A naar B brengt. Dat wij als risicomijdende mensen onze levens volledig in de handen van de techniek leggen is per definitie al vooruitstrevend te noemen. Nog interessanter is het om te weten hoe deze techniek werkt! De zelfrijdende auto is een volledige samenwerking tussen enerzijds hardware in de vorm van sensoren, zoals camera’s en GPS, en natuurlijk software. De wijze waarop dit in een zelfrijdende auto gebeurt is echter zeer belangrijk voor het functioneren ervan. Om de techniek te begrijpen zoomen we eerst dieper in op het probleem dat opgelost dient te worden. Stel je de situatie voor van een lange rechte snelweg zonder verkeer en overige zaken waardoor de auto zou moeten stoppen. Het zou met de huidige techniek prima mogelijk zijn om de auto zelf dit stuk te laten rijden omdat het enkel gas hoeft te geven en hoeft te zorgen dat de auto op de weg blijft (rijbaan-assistent). Je hebt op de snelweg echter te maken met invoegende auto’s, remmende voorliggers, files en ga zo maar door. Tal van gebeurtenissen waarop de auto gepast moet reageren, wil het veilig van A naar B rijden. We hebben het dan nu enkel nog maar over een simpele snelweg, laat staan een drukke weg midden in de stad waarbij ook voetgangers en fietsers een rol spelen. Om een zelfrijdende auto veilig door het verkeer te laten sturen zal het dus moeten reageren op objecten of gebeurtenissen die kunnen voorkomen. Met de huidige technieken is het mogelijk om vooraf een complete 3D afbeelding van de omgeving te maken, die door de auto gebruikt kan worden. Deze kaarten zijn zeer gedetailleerd en bevatten alle objecten die kunnen voorkomen, op en langs de weg. De camera’s en sensoren in de auto registreren vervolgens continue de huidige omgeving waarin de auto rijdt en vergelijkt deze in real-time met de kaarten die beschikbaar zijn. De software is vervolgens in staat om de gebeurtenissen of objecten die afwijken van de vooraf gedefinieerde kaart te herkennen en op basis hiervan beslissingen te nemen. Beslissingen monden vervolgens uit in het gas geven, remmen of bijsturen van de auto. Alle gebeurtenissen en beslissingen worden uiteindelijk door de auto opgeslagen en kunnen door de fabrikant geanalyseerd worden om de software nog verder te verbeteren.

tomtom

Figuur 1; links de camera registratie en rechts de vooraf gedefinieerde kaart

Wetgeving en ethiek

De techniek loopt in het geval van de zelfrijdende auto voor op de wetgeving. Het is in vrijwel alle landen verboden om een auto zonder bestuurder de weg op te sturen. Ook loopt de wetgeving op het gebied van aansprakelijkheid ver achter. Op het moment dat de auto een ongeluk veroorzaakt, wie is er dan aansprakelijk? De bestuurder heeft immers niet zelf gereden, dat was de (techniek in de) auto. In veel gevallen hebben overheden hier nog geen wetgeving voor en gaat de vooruitgang sneller dan gedacht. In het geval van Nederland zijn er enkel richtlijnen voor het testen met zelfrijdende auto’s, maar is er nog geen enkel wetsvoorstel dat de problemen hierboven oplost. Een geheel andere kwestie is ethiek. Zoals beschreven neemt de auto zelf beslissingen op basis van de gebeurtenissen die voorkomen. De vraag is echter of deze beslissing ethisch gezien wel altijd de juiste is. Om dit te illustreren geven we een voorbeeld: Je rijdt met 80 kilometer over een rondweg voorbij een afslag. Je nadert een afslag waarbij ook fietsers kunnen oversteken. In eerste instantie staat de fietser te wachten, maar op het laatste moment steekt de fietser toch ineens over. De auto detecteert deze gebeurtenis in luttele milliseconden en maakt een beslissing. De auto zal in alle gevallen remmen en kan daarbij:

1. Uitwijken met het risico zelf bovenop een boom of een tegenligger te knallen

2. Niet uitwijken en hopen dat de schade bij de fietser zal meevallen

Het zal per persoon verschillend zijn wat hij/zij de beste beslissing vindt, maar het is aan autofabrikanten om hierin een duidelijk patroon aan te brengen in hun software. Zo zou een autofabrikant er bijvoorbeeld voor kunnen kiezen de software zo te programmeren dat altijd je eigen leven boven dat van een ander telt indien de risico’s te hoog worden. Uiteraard is dit voorbeeld van een hele extreem geval, maar daarom niet minder relevant. De introductie van de zelfrijdende auto zal een grote maatschappelijke impact hebben op hoe wij omgaan met auto’s, de wetgeving, de verzekeringen en ethische kwesties. De techniek zal gestaag doorontwikkeld worden, maar we hebben nog een hoop stappen te zetten voordat de zelfrijdende auto onderdeel wordt van ons straatbeeld.

Leave a Reply