De technologie achter zelfrijdende auto’s: sensoren en AI als de ogen en hersenen van de auto
Zelfrijdende auto’s vertrouwen op een combinatie van geavanceerde technologieën. Diverse soorten sensorendienen als de ‘ogen’ van de auto. Ze registreren bijvoorbeeld waar de weg is en waar medeweggebruikers zich bevinden. De boordcomputer, die werkt met kunstmatige intelligentie, verwerkt deze gegevens razendsnel zodat veilig aan het verkeer kan worden deelgenomen. De belangrijkste technologieën aan boord van een zelfrijdende auto zijn:
Lidar (Light Detection and Ranging): dit systeem maakt gebruik van lichtpulsen om razendsnel gedetailleerde 3D-kaarten van de omgeving te maken.
Radar: helpt objecten en afstanden nauwkeurig te meten, zelfs bij slecht weer.
Camera’s: registreren aanvullende visuele informatie die door AI-software wordt geanalyseerd. Camera’s helpen bijvoorbeeld bij het herkennen van wegmarkeringen, verkeersborden en voetgangers.
Kunstmatige intelligentie: AI-algoritmen in de boordcomputer verwerken alle sensorinformatie in real-time en sturen op basis daarvan de auto aan. Deze technologie bepaalt bijvoorbeeld of de auto moet afremmen, van rijstrook moet wisselen, of moet stoppen.
De verschillende niveaus van autonoom rijden
Hoewel vaak wordt gesproken over ‘de zelfrijdende auto’, zijn er feitelijk meerdere gradaties wat betreft zelfrijdende auto’s. Er zijn zes niveaus van autonomie in voertuigen, vastgesteld door de Society of Automotive Engineers (SAE):
Niveau 0 – geen autonomie: de bestuurder heeft volledige controle over het voertuig.
Niveau 1 – assistentie: de bestuurder heeft volledige controle over het voertuig, maar wordt daarbij ondersteund door eenvoudige systemen zoals cruise control. De bestuurder moet echter altijd volledig blijven opletten.
Niveau 2 – gedeeltelijke autonomie: de auto kan zelfstandig sturen, versnellen en remmen, maar de bestuurder moet altijd alert blijven en direct kunnen ingrijpen indien nodig.
Niveau 3 – voorwaardelijke autonomie: de auto kan zichzelf volledig besturen in bepaalde situaties, maar de bestuurder moet altijd alert en beschikbaar blijven om het over te nemen.
Niveau 4 – hoge autonomie: de auto kan zelfstandig rijden onder specifieke omstandigheden, zonder tussenkomst van de bestuurder. De bestuurder moet de bediening wel weer overnemen zodra de omstandigheden te ingewikkeld worden voor de auto.
Niveau 5 – volledige autonomie: de auto kan overal en onder alle omstandigheden rijden zonder enige tussenkomst van de mens.
Voorbeelden van zelfrijdende technologieën
Laten we het iets concreter maken. Op de gewone consumentenmarkt zijn er eigenlijk alleen nog auto’s die zelfrijdend zijn op maximaal niveau 2. Alleen enkele zeer geavanceerde modellen zijn zelfrijdend op niveau 3. Denk aan de meest uitgebreide versies van systemen zoals automatische rijstrookassistentie, automatische parkeersystemen en adaptieve cruise control. Sommige autofabrikanten en technologiebedrijven experimenteren op dit moment met auto’s met technologie op niveau 4, maar dergelijke systemen zijn voorlopig niet te koop voor consumenten.
De voordelen van zelfrijdende auto’s
Zelfrijdende auto’s hebben diverse voor- en nadelen. Laten we eerst kijken naar de belangrijkste voordelen.
Verbeterde verkeersveiligheid
Zelfrijdende voertuigen hebben het potentieel om het aantal verkeersongelukken aanzienlijk te verminderen. De meeste ongelukken worden immers veroorzaakt door menselijke fouten. Zelfrijdende auto’s daarentegen zijn nooit vermoeid of eventjes afgeleid. Autonome voertuigen kunnen beslissingen nemen op basis van data en reageren bovendien sneller dan mensen.
Efficiëntie en minder filevorming
Zelfrijdende auto’s kunnen het verkeer efficiënter maken door nauwkeurig te anticiperen op verkeerspatronen. Dit kan helpen bij het verminderen van files en het optimaliseren van de doorstroming op drukke wegen.
Toegankelijkheid voor mensen met mobiliteitsproblemen
Zelfrijdende voertuigen kunnen een oplossing bieden voor mensen die door hun leeftijd, een handicap of om medische redenen niet (meer) kunnen rijden. Ze bieden deze mensen de vrijheid om zich te verplaatsen zonder afhankelijk te zijn van anderen.
De nadelen van zelfrijdende auto’s
Zelfrijdende auto’s hebben echter ook nadelen. We zetten ze hieronder op een rij.
Ethiek en verantwoordelijkheid
Wie is verantwoordelijk bij een ongeval met een zelfrijdende auto? Dit blijft een complex ethisch en juridisch vraagstuk. Is de menselijke inzittende verantwoordelijk, omdat hij de zelfrijdende functie heeft geactiveerd? Of de fabrikant, omdat die immers heeft beloofd dat de auto veilig zelfstandig kan rijden? Dan is er nog een tweede ethisch vraagstuk: als de zelfrijdende auto in geval van nood moet kiezen tussen een aanrijding met een gebouw of een groep mensen, voor welke optie moet hij dan kiezen? Moet hij altijd de inzittenden beschermen (gebouw ontwijken) of zo veel mogelijk slachtoffers voorkomen (groep mensen ontwijken)? Er zijn nog geen duidelijke regels over aansprakelijkheid en ethiek en het is een zodanig lastige discussie dat het naar verwachting nog lang zal duren voordat er eenduidige wetgeving is op dit gebied.
Kosten van de technologie en ontwikkeling
De technologie die nodig is voor zelfrijdende auto’s is kostbaar. Sensoren zoals lidar en complexe AI-systemen maken een autonoom rijdend voertuig aanzienlijk duurder. Deze hoge kosten kunnen een belemmering vormen voor brede adoptie door consumenten. In bredere zin vergt de ontwikkeling van de technologie voor zelfrijdende auto’s een flinke investering voor fabrikanten die niet snel kan worden terugverdiend.
Cyberbeveiliging en privacy
Zelfrijdende voertuigen zijn gevoelig voor hacking, zeker vergeleken met traditionele auto’s die alleen door mensen bestuurd kunnen worden. Cyberaanvallen kunnen mogelijk het controlemechanisme van de auto beïnvloeden, wat gevaarlijke situaties kan opleveren. Daarnaast verzamelt de auto continu data, wat zorgen oproept over de privacy van bestuurders en passagiers. Ook op dit vlak is er nog altijd geen duidelijke wetgeving.
Hoe waarschijnlijk is het dat zelfrijdende auto’s werkelijkheid worden?
De technologie voor zelfrijdende auto’s heeft de afgelopen jaren al de nodige vooruitgang geboekt en steeds meer autofabrikanten en techbedrijven investeren in deze ontwikkeling. Toch staan we nog voor een aantal grote uitdagingen voordat volledig zelfstandig rijden echt werkelijkheid wordt. De ontwikkeling van niveau 4 autonomie verloopt al moeizaam en het zal minstens tien tot vijftien jaar duren voordat deze technologie voor consumenten te koop is.
Voor volledige autonomie is het de vraag of dit überhaupt ooit werkelijkheid wordt. Voor alle niveaus van zelfrijdende auto’s is bovendien nog veel werk nodig op het gebied van wetgeving, ethische kwesties en technologische verfijning.
