รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติเป็นยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองซึ่งสามารถทำงานได้โดยมีคนป้อนน้อยที่สุดหรือเป็นศูนย์ ยานพาหนะเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากปัญญาประดิษฐ์ (AI) และเทคโนโลยียานยนต์ที่มีอยู่ก่อน เช่น ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้เพื่อทำให้ประสบการณ์การขับขี่เป็นไปโดยอัตโนมัติ
ยานพาหนะที่ขับด้วยตนเองนั้นมีความซับซ้อนแตกต่างกันไปตั้งแต่ระบบพื้นฐานที่ต้องถูกตรวจสอบโดยคนขับอย่างต่อเนื่อง ไปจนถึงระบบที่สามารถทำงานได้ในทุกสภาวะและไม่มีองค์ประกอบของมนุษย์เลย
บริษัทอย่าง Waymo มีรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติอยู่บนท้องถนนแล้ว และผู้ผลิตรถยนต์อย่าง Tesla, Ford, GM และอื่นๆ ต่างก็พัฒนาเทคโนโลยียานยนต์ไร้คนขับของตนเอง เช่น Tesla Autopilot, Argo AI และ GM Cruise
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติทำงานอย่างไร
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติใช้การผสมผสานระหว่างปัญญาประดิษฐ์และระบบยานพาหนะโดยอิงจากระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) ที่มีอยู่เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าระบบไดรเวอร์อัตโนมัติ (ADS)
ปัญญาประดิษฐ์ที่เป็นหัวใจของรถยนต์ไร้คนขับรับอินพุตจากเซ็นเซอร์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่ในตัวรถ และใช้อินพุตเหล่านั้นเพื่อสร้างภาพโลกภายนอก ด้วยภาพนั้น เมื่อรวมกับแผนที่ของพื้นที่ และข้อมูลดาวเทียมระบุตำแหน่งบนพื้นโลก (GPS) ยานยนต์ที่เป็นอิสระสามารถวางแผนเส้นทางผ่านสภาพแวดล้อมได้อย่างปลอดภัย
เพื่อย้ายจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง AI จะแตะเข้าไปในระบบของรถยนต์ เช่น คันเร่งไฟฟ้าแบบขับต่อสาย เบรก และระบบควบคุมพวงมาลัย เมื่อเซ็นเซอร์ของรถ ซึ่งอาจรวมทุกอย่างตั้งแต่เรดาร์ไปจนถึงเลเซอร์ ตรวจจับวัตถุ เช่น คนเดินถนนหรือยานพาหนะอื่น AI ได้รับการออกแบบให้ดำเนินการแก้ไขทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ
นอกจากการควบคุม AI เต็มรูปแบบแล้ว รถยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติยังได้รับการออกแบบโดยมีตัวเลือกสำหรับการควบคุมคนขับเต็มรูปแบบ ในยานพาหนะประเภทนี้ ADS จะทำหน้าที่เป็นระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติขั้นสูง ซึ่งผู้ขับขี่สามารถใช้หรือละทิ้งการควบคุมได้ทุกเมื่อที่ต้องการ
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติบางคันได้รับการออกแบบให้ทำงานโดยไม่ต้องอาศัยมนุษย์เลย แม้ว่ากฎหมายของรถยนต์ไร้คนขับจะแตกต่างกันไปในแต่ละที่
เทคโนโลยีหลักที่ทำให้รถขับเองได้
สำหรับรถยนต์ที่จะขับเองได้ ต้องใช้เทคโนโลยีจำนวนมากที่อยู่ในรถของเรามานานหลายปี และในบางกรณีอาจใช้เวลานานหลายสิบปี รถต้องรักษาการควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ในทุกระบบ ตั้งแต่เครื่องยนต์และเกียร์ ไปจนถึงเบรก และต้องใช้ปัญญาประดิษฐ์บางประเภทในการผูกมันไว้ด้วยกัน
เทคโนโลยีส่วนใหญ่ที่ใช้ในรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัตินั้นรู้จักกันในชื่อ Advanced Driver Assistance Systems เนื่องจากได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ประสบการณ์การขับขี่สะดวกสบายและอันตรายน้อยลง
นี่คือเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดบางส่วนที่สนับสนุนรถยนต์ไร้คนขับ:
- ปัญญาประดิษฐ์: รถยนต์อัตโนมัติจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีปัญญาประดิษฐ์ ยานพาหนะเหล่านี้ถูกควบคุมโดยโปรแกรม AI ที่พัฒนาและฝึกฝนผ่านการเรียนรู้ของเครื่องจักรเพื่อให้สามารถอ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์ต่างๆ ที่สร้างขึ้นในรถแล้วกำหนดการดำเนินการที่เหมาะสมที่สุดในสถานการณ์ใดก็ตาม
- Drive-by-wire: ระบบเหล่านี้มีอยู่ในรถยนต์ทั่วไปมาหลายปีแล้ว และโดยพื้นฐานแล้วระบบเหล่านี้จะแทนที่การเชื่อมต่อทางกลด้วยการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและการควบคุม สิ่งนี้ทำให้ AI ในตัวง่ายขึ้นมากในการควบคุมแต่ละระบบ เช่น การบังคับเลี้ยว การเร่งความเร็ว และการเบรก
- การรักษาช่องทางเดินรถ: ระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยให้มนุษย์ขับรถหลีกเลี่ยงการออกนอกเลนในการจราจร แต่ยานพาหนะอัตโนมัติใช้เซ็นเซอร์และเทคนิคประเภทเดียวกันมากมาย
- การเบรกอัตโนมัติ: เดิมได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันอุบัติเหตุโดยการใช้เบรกโดยอัตโนมัติในสถานการณ์ที่คนขับช้าเกินไปที่จะกระทำ รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกันในขนาดที่กว้างกว่ามาก
- ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้: นี่เป็นอีกระบบหนึ่งที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยเหลือผู้ขับขี่ ในกรณีนี้คือการเพิ่มและลดความเร็วแบบไดนามิกที่สัมพันธ์กับการจราจรโดยรอบ รถยนต์ที่ขับขี่อัตโนมัติต้องทำงานพื้นฐานเดียวกันนี้ นอกเหนือไปจากสิ่งอื่นที่ผู้ขับขี่มักจะทำ
องศาอิสระ: รถยนต์ไร้คนขับสามารถไร้คนขับได้จริงหรือ
การพัฒนารถยนต์ไร้คนขับเป็นการเดินขบวนที่ช้า ไม่ใช่สวิตช์ที่ใครบางคนตัดสินใจพลิกกลับในวันหนึ่ง มันเริ่มต้นในปี 1950 ด้วยคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและความสะดวกสบายบางอย่างที่กลายเป็นเรื่องธรรมดาเมื่อเวลาผ่านไป เช่น เบรกป้องกันล้อล็อกและระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ และเร่งความเร็วขึ้นในปี 2000 ด้วย ADAS เช่น ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้และการเบรกอัตโนมัติ
เนื่องจากรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติได้ผ่านกระบวนการที่ช้าและเพิ่มขึ้น สมาคมวิศวกรยานยนต์ (SAE) จึงได้พัฒนาระบบอัตโนมัติห้าระดับ
มาตราส่วนนี้อธิบายทุกอย่างตั้งแต่ยานพาหนะธรรมดาของเมื่อวานไปจนถึงยานพาหนะอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่คาดว่าจะปรากฏบนชั้นโชว์รูมและทางหลวงภายในปี 2020
นี่คือระดับของระบบอัตโนมัติที่ยานพาหนะมีได้:
ระดับ 0: ไม่มีการทำงานอัตโนมัติ
เหล่านี้เป็นยานพาหนะแบบดั้งเดิมที่ต้องการการป้อนข้อมูลของคนขับอย่างต่อเนื่องเพื่อทำงาน ยานพาหนะเหล่านี้ไม่มีแม้กระทั่งคุณสมบัติเช่นเบรกป้องกันล้อล็อกหรือระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ
ระดับ 1: การช่วยเหลือผู้ขับขี่
ยานพาหนะเหล่านี้ยังคงถูกควบคุมโดยคนขับทั้งหมด แต่รวมถึงระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ทั่วไปด้วย ยานพาหนะในระดับนี้จะมีคุณสมบัติพื้นฐานเช่นระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ
ระดับ 2: ระบบอัตโนมัติบางส่วน
ในขั้นตอนนี้ รถยนต์จะได้รับการควบคุมอัตโนมัติในระดับหนึ่งสำหรับฟังก์ชันต่างๆ เช่น การเร่งความเร็ว การเบรก และการบังคับเลี้ยว คนขับยังคงควบคุมรถได้อย่างเต็มที่ และรถในระดับนี้จะไม่สามารถขับเองได้หากไม่มีคนขับ
ยานพาหนะประเภทนี้มักจะมี ADAS เช่น การเบรกอัตโนมัติ ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้ และระบบรักษาเลนบางประเภท
ระดับ 3: ระบบอัตโนมัติแบบมีเงื่อนไข
ยานพาหนะในระดับนี้มีโฆษณา ดังนั้นจึงมีอิสระทางเทคนิค รถยนต์เหล่านี้สามารถนำทางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ระบุอันตราย และตอบสนองต่อสิ่งเหล่านั้น ยังคงมีคนขับที่เป็นมนุษย์อยู่ในกรณีฉุกเฉิน และผู้ขับขี่จะต้องตื่นตัวและพร้อมที่จะควบคุม
ทุกระบบในยานพาหนะในระดับนี้ต้องเป็นแบบอัตโนมัติ และรถยนต์เหล่านี้ยังต้องการความสามารถด้านปัญญาประดิษฐ์ที่กว้างขวางเพื่อทำงานอย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องป้อนข้อมูลจากคนขับ
ระดับ 4: ระบบอัตโนมัติสูง
ที่ระดับนี้ ยานพาหนะจะทำงานอัตโนมัติโดยสมบูรณ์ สามารถนำทางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้อย่างปลอดภัยภายใต้สภาวะส่วนใหญ่ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ และในบางกรณี รถอาจยังต้องการข้อมูลจากเจ้าหน้าที่
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติประเภทนี้มีสมรรถนะทางเทคนิคโดยไม่ต้องมีมนุษย์ควบคุม แต่อาจรวมตัวเลือกสำหรับผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์ด้วย
ระดับ 5: ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ
ยานพาหนะในระบบอัตโนมัติระดับนี้เป็นระบบอัตโนมัติอย่างแท้จริงและสามารถทำงานได้โดยไร้คนขับในทุกสภาวะการขับขี่ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์อาจมีทางเลือกในการควบคุมด้วยตนเอง แต่ยานพาหนะประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ให้ต้องมีการแทรกแซงประเภทนั้น
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติมีประโยชน์อย่างไร
ประโยชน์หลักของรถยนต์ไร้คนขับและแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนารถยนต์ไร้คนขับคือความปลอดภัยตาม NHTSA มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของความผิดพลาดร้ายแรงทั้งหมดเกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์ แนวคิดพื้นฐานคือถ้าองค์ประกอบของมนุษย์สามารถลบออกจากสมการได้อย่างสมบูรณ์ หลายชีวิตสามารถช่วยชีวิตได้
นอกจากการสูญเสียชีวิตครั้งใหญ่จากอุบัติเหตุทางรถยนต์ในแต่ละปีแล้ว ยังมีผลกระทบทางเศรษฐกิจอย่างมหาศาลเช่นเดียวกันจากเหตุการณ์เหล่านี้ ตาม NHTSA อุบัติเหตุมีค่าใช้จ่ายหลายร้อยพันล้านดอลลาร์ในแต่ละปีจากกิจกรรมในที่ทำงานที่ลดลง ความเสียหาย และการสูญเสียกิจกรรมทางเศรษฐกิจ
ข้อดีของรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติที่ใช้งานได้จริงคือ สามารถลดการจราจรติดขัดได้ด้วยการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้เวลาเดินทางสั้นลงสำหรับผู้ขับขี่หลายคน นอกจากนี้ ผู้ขับขี่ยังสามารถใช้เวลาเดินทางเพื่ออ่าน ติดตามข่าวสาร เตรียมพร้อมสำหรับการทำงาน หรือมีส่วนร่วมในงานอื่นๆ ที่มีประสิทธิผล
ข้อดีอีกอย่างที่รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติสามารถให้ได้คือความคล่องตัวที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้สูงอายุและผู้พิการเนื่องจากยานพาหนะเหล่านี้สามารถทำงานโดยอัตโนมัติได้อย่างสมบูรณ์ จึงสามารถขับขี่ได้อย่างปลอดภัยโดยผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นและเวลาในการตอบสนอง และแม้แต่สภาวะเช่นอัมพาตครึ่งตัวที่ปกติแล้วจะทำให้การขับขี่ยานยนต์ปลอดภัยได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้
ด้วยความสามารถในการไปทำงาน นัดหมาย หรือแม้แต่ซื้อของชำ ผู้สูงอายุและผู้พิการจำนวนมากอาจสามารถรักษาระดับความเป็นอิสระให้สูงกว่าที่จะเป็นไปได้หากไม่มีรถยนต์ไร้คนขับ.
ปัญหาของผลประโยชน์เหล่านี้ส่วนใหญ่คือรถยนต์อัตโนมัติจะถ่ายทอดผลประโยชน์อย่างเต็มที่เมื่อมียานพาหนะเหล่านี้เพียงพอบนท้องถนนเท่านั้น
เช่น รถยนต์อัตโนมัติสามารถเอาองค์ประกอบของมนุษย์ออกจากอุบัติเหตุเมื่อไม่มีคนขับอยู่บนท้องถนนเท่านั้น ในทำนองเดียวกัน รถยนต์ไร้คนขับจะสามารถลดการจราจรติดขัดได้ก็ต่อเมื่อยานพาหนะส่วนใหญ่บนท้องถนนไม่มีคนขับ
จนกว่ารถยนต์อัตโนมัติจะกลายเป็น new normal ประโยชน์หลักของการใช้รถยนต์คันนี้คือปัจจัยของความสะดวกสบายเป็นหลัก โดยคำนึงถึงความปลอดภัยบ้าง