De revolutie van zelfrijdende auto's heeft de wereld stormenderhand veroverd en bedrijven als Google en Tesla proberen allemaal een stukje van de markt te bemachtigen.
Maar wat betekent dit voor de toekomst van transport en, nog belangrijker, voor de ingenieurs van de toekomst?
Terwijl de wereld een nieuw tijdperk van transport binnengaat, moeten ingenieursstudenten en professionals zowel de technologie achter zelfrijdende auto's begrijpen als wat dit betekent voor de toekomst.
Dus laten we ons vastbinden en een duik nemen in de wereld van zelfrijdende auto's, waar de weg voor ons vol zit met nieuwe ideeƫn en mogelijkheden.
Inzicht in autonome voertuigen
Formele definitie:
Een voertuig dat in staat is zijn pad te plannen en zijn plan uit te voeren zonder menselijke tussenkomst.
Een autonoom voertuig is perfect als je te moe bent om te rijden of gewoon een dutje wilt doen op weg naar je werk. Leun achterover en laat de auto alles doen. Wie heeft deze aflevering van de show "South Park" gezien?
OkƩ, terug naar de uitleg:
Een autonoom voertuig is een auto met sensoren, camera's, radar en kunstmatige intelligentie (AI) waarmee hij zonder menselijke hulp kan rijden.
Deze technologie is een combinatie van ingebouwde en externe hardware en software die een voertuig kan besturen zonder dat een menselijke operator het fysiek bestuurt of in de gaten houdt.
Autonome voertuigtechnologie kan auto's veiliger maken, voorkomen dat mensen gewond raken en zelfs levens redden. Maar er zijn nog veel problemen op te lossen voordat volledig autonome voertuigen door de meeste mensen kunnen worden gebruikt.
Autonome voertuigniveaus
Op basis van wat ze kunnen, zijn autonome voertuigen verdeeld in vijf niveaus.
Hier is een lijst met de niveaus:
- Niveau 0: De bestuurder heeft de leiding over alles wat met het besturen van de auto te maken heeft.
- Niveau 1: De auto heeft Ć©Ć©n geautomatiseerd systeem, zoals cruise control of hulp bij het op uw rijstrook blijven, maar de bestuurder heeft de leiding over al het andere.
- Niveau 2: De auto heeft twee of meer geautomatiseerde systemen die samenwerken, zoals adaptieve cruisecontrol en hulp om op uw rijstrook te blijven.
- De bestuurder houdt nog steeds de auto in de gaten en neemt de controle over indien nodig.
- Niveau 3: De auto kan het grootste deel van het rijden voor zijn rekening nemen, maar de bestuurder moet op elk moment klaar staan āāom het over te nemen als de auto daarom vraagt.
- Niveau 4: Het voertuig kan in bepaalde situaties zelf rijden en heeft geen hulp van een persoon nodig. Maar de auto heeft misschien nog steeds een stuur en pedalen die een menselijke bestuurder indien nodig zou kunnen gebruiken.
- Niveau 5: Het voertuig is volledig zelfrijdend en heeft geen hulp van een persoon nodig.
Voor meer informatie over de niveaus van automatisering:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Huidige status van autonome voertuigen
Op het moment dat ik dit schrijf, zijn er in de Verenigde Staten geen volledig autonome voertuigen die legaal kunnen worden bestuurd.
Er zijn echter voertuigen die slechts gedeeltelijk zelfrijdend zijn. Sommige hebben bijvoorbeeld adaptieve cruisecontrol en helpen om in hun rijstrook te blijven.
Autofabrikanten en technologiebedrijven werken eraan om binnenkort volledig zelfrijdende auto's beschikbaar te maken voor het publiek.
Autonome voertuigtechnologie
Autonome voertuigen gebruiken verschillende technologieƫn om hun omgeving waar te nemen en beslissingen te nemen.
Enkele van de technologieƫn die worden gebruikt in zelfrijdende auto's zijn:
- Sensoren: Autonome voertuigen gebruiken onder andere camera's, radar en LiDAR om hun omgeving te zien en te begrijpen.
- Kunstmatige intelligentie: Autonome voertuigen analyseren sensordata en nemen beslissingen op basis van complexe algoritmen en machine learning-systemen.
- In kaart brengen: met behulp van informatie van hun sensoren maken zelfrijdende auto's een kaart van hun omgeving en houden deze bij.
Autonome auto's kunnen verkeersborden en markeringen lezen met behulp van cameratechnologie.
Light Detection and Ranging (LiDAR)-systemen worden door zelfrijdende auto's gebruikt om een āā3D-kaart van hun omgeving te maken.
Uitdagingen voor autonome voertuigen
Voordat de massaproductie van zelfrijdende auto's van start kan gaan, zijn er een aantal problemen die moeten worden opgelost. Onder deze problemen zijn:
- Vooruitgang in technologie: er is meer vooruitgang in AI en sensortechnologie nodig om autonome voertuigen veiliger en betrouwbaarder te maken.
- Omgeving: Zelfrijdende auto's moeten veilig kunnen werken in verschillende weersomstandigheden, zoals regen en sneeuw.
- Regulering: Op dit moment zijn er geen federale regels voor zelfrijdende auto's en elke staat heeft zijn eigen manier om te reguleren hoe ze kunnen worden gebruikt.
- Aansprakelijkheid bij ongevallen: Het is niet duidelijk wie in fout zou zijn als een autonoom voertuig een ongeval zou krijgen.
Dit is een gecompliceerd juridisch probleem dat moet worden opgelost voordat massaproductie kan beginnen.
Autonome voertuigen bouwen
Om een āāauto te maken die zichzelf bestuurt, moeten zowel software- als hardwareonderdelen worden gemaakt.
De softwarecomponent vereist kennis van informatica, machine learning en deep learning om rij-instructies te genereren uit sensor- en invoergegevens.
Het hardware-onderdeel heeft sensoren, camera's en andere onderdelen nodig om in elkaar te worden gezet, zodat de rij-instructies in de echte auto kunnen worden uitgevoerd.
Bovendien hebben autonome voertuigen een complexe softwarestack nodig voor alle autonome functies, zoals objectdetectie en -identificatie.
Bij het op de openbare weg zetten van zelfrijdende auto's moet ook rekening worden gehouden met de veiligheid.
Vaardigheden en kwalificaties
Om autonoom voertuigingenieur te worden, heb je een sterke achtergrond in informatica, elektrotechniek of werktuigbouwkunde en ervaring met robotica, sensorsystemen en machine learning nodig.
Doorgaans is een bachelordiploma in een verwant vakgebied, zoals computertechniek, mechatronica-engineering of informatica, vereist, samen met relevante werkervaring of stages.
Voor sommige banen is mogelijk een master- of doctoraatsdiploma op een gerelateerd gebied vereist.
Werk verantwoordelijkheden
De taken van een autonome voertuigingenieur kunnen het ontwerpen en implementeren van software-algoritmen omvatten, het maken en integreren van sensorsystemen, het testen en evalueren van autonome rijsystemen en ervoor zorgen dat ze de veiligheidsregels volgen.
Ingenieurs moeten op de hoogte blijven van de nieuwste ontwikkelingen en trends in hun vakgebied en werken eraan om hun vaardigheden en kennis voortdurend te verbeteren.
Onderwijs en training
Om de nodige vaardigheden en kennis op te doen voor een carriĆØre in autonome voertuigen, kunnen individuen cursussen volgen of een diploma behalen aan universiteiten die gespecialiseerde programma's aanbieden in robotica, mechatronica of autonome voertuigen.
Er zijn ook veel online cursussen en bronnen, zoals Coursera, Udacity en edX, die certificeringen en graden in autonome voertuigtechniek bieden.
Ook het bezoeken van conferenties en het leggen van contacten met andere professionals in uw vakgebied kan u waardevolle inzichten opleveren en u helpen hogerop te komen in uw carriĆØre.
Markttrends in autonome voertuigen
De komende jaren zal de wereldmarkt voor zelfrijdende auto's naar verwachting flink groeien.
In 2020 werd de markt gewaardeerd op $ 76,13 miljard, en naar verwachting zal deze in 2030 $ 2.161,79 miljard bereiken, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 40,1% van 2021 tot 2030.
Verschillende factoren drijven deze groei aan, waaronder de vooruitgang van slimme steden, de ontwikkeling van infrastructuur en connectiviteit en de toenemende vraag naar autonome voertuigen.
Segmentatie
De markt voor autonome voertuigen kan worden gesegmenteerd op basis van verschillende factoren, waaronder het automatiseringsniveau en het voertuigtype.
- Mate van automatisering: op basis van wat ze kunnen doen, kunnen autonome voertuigen in een van de vijf categorieƫn worden ingedeeld
Level 5 is volledig autonoom en heeft geen hulp van een persoon nodig. Hoe meer geautomatiseerd een auto is, hoe groter de kans dat het veel geld gaat kosten. In 2021 was het semi-autonome marktsegment een groot deel van de wereldmarkt.
- Type voertuig: De markt voor autonome voertuigen wordt gedomineerd door personenauto's, die in 2021 het grootste deel van het marktaandeel voor hun rekening namen.
Er is echter ook een groeiende vraag naar zelfrijdende vrachtwagens en bussen, met name voor gebruik in de logistiek en het openbaar vervoer.
Grote bedrijven in de markt
Verschillende grote bedrijven lopen voorop in de markt voor zelfrijdende auto's.
- Volkswagen AG.
- De Toyota Motor Corporation.
- De Ford Motor Company.
- De General Motors Company.
- De BMW-groep.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Deze bedrijven steken veel geld in onderzoek en ontwikkeling om nieuwe technologieƫn voor autonome voertuigen te bedenken
Ze zullen waarschijnlijk een grote impact hebben op de toekomst van de markt.
Autonome onderwatervoertuigen
Een autonoom onderwatervoertuig (AUV) is een onbemande, ongebonden robot die onder water kan bewegen zonder constante controle van een persoon aan de oppervlakte.
AUV's worden vaak gebruikt voor onderzoek in de oceaan, waar ze worden gebruikt om te onderzoeken, monsters te nemen en gegevens te verzamelen.
Operators op een schip of zelfs aan land kunnen ze programmeren of besturen. Ze hebben een verscheidenheid aan hulpmiddelen voor bemonstering en onderzoek, zoals camera's, sonar en dieptesensoren.
Kracht en mobiliteit
AUV's worden aangedreven door speciale batterijen, brandstofcellen of zonnepanelen die kunnen worden opgeladen, zodat ze lange tijd zelfstandig kunnen werken.
Ze kunnen gaan waar boten niet kunnen omdat ze in ondieper water kunnen gaan. Dit maakt ze handig voor het verkennen van gebieden waar grotere schepen niet kunnen komen.
AUV's hebben voortstuwingssystemen waarmee ze snel en nauwkeurig door het water kunnen bewegen.
toepassingen
AUV's zijn flexibel en kunnen voor veel verschillende dingen worden gebruikt, zoals:
AUV's worden gebruikt om de zeebodem te onderzoeken en de kwaliteit, temperatuur en zoutgehalte van het water te meten.
AUV's kunnen worden gebruikt om olielozingen in de gaten te houden, veranderingen in koraalriffen op te sporen en uit te zoeken waar de vervuiling vandaan komt.
Militaire operaties: AUV's kunnen worden gebruikt om te beschermen tegen mijnen, inlichtingen te verzamelen en onderzeeƫrs te volgen.AUV's worden in de offshore olie- en gasindustrie gebruikt om pijpleidingen te inspecteren en te onderhouden
Ze worden ook gebruikt in de scheepvaartindustrie om de rompen van schepen te inspecteren.
Veiligheid en aansprakelijkheid in autonome voertuigen
Naarmate het aantal zelfrijdende auto's op de weg groeit, zijn vragen over veiligheid en wie verantwoordelijk is belangrijker geworden.
Als er een ongeluk gebeurt met een autonoom voertuig, kan het moeilijk zijn om erachter te komen wie de schuldige was en wie de schade moet betalen.
Verschillende plaatsen hebben verschillende wetten en regels over wie verantwoordelijk is voor een ongeval met een autonoom voertuig, en er is nog geen duidelijke overeenstemming over hoe aansprakelijkheid zal worden beslist in het geval van een ongeval met een autonoom voertuig.
Aansprakelijkheid voor autonome voertuigongevallen
Wanneer een zelfrijdende auto crasht, moet de maker van de auto mogelijk de schade betalen. Dit komt omdat de crash mogelijk is veroorzaakt door onzorgvuldigheid van het geautomatiseerde rijsysteem.
De wet zou kunnen zeggen dat de mensen die deze auto's maken verantwoordelijk zijn voor elk ongeval dat wordt veroorzaakt door het geautomatiseerde rijsysteem.
Autobedrijven als Volvo, Mercedes en Google hebben laten doorschemeren dat zij verantwoordelijk zijn als een ongeval wordt veroorzaakt door een van hun volledig autonome auto's.
Maar het is belangrijk om te onthouden dat als een zelfrijdende auto een ongeluk krijgt, het misschien niet de schuld van de auto is.
Als een andere bestuurder iets als snelheid zou doen, door rood licht zou rijden of roekeloos zou rijden, dan zou de bestuurder van de zelfrijdende auto of de auto zelf daar geen schuld aan hebben.
In dit geval, als een zelfrijdende auto een ongeluk krijgt, kan de andere bestuurder de schuld hebben omdat hij onvoorzichtig is geweest of kan de eigenaar van een onroerend goed de schuld hebben omdat hij een gevaarlijk gebied heeft.
Verzekeringsbetalingen en schade
Na een ongeval in een zelfrijdend voertuig kunnen slachtoffers mogelijk gemakkelijker verzekeringsgeld krijgen omdat de bestuurder bijna niet meer verantwoordelijk is.
Als een autonoom voertuig een ongeval krijgt, kan de schade worden betaald door de voertuigfabrikant, de bestuurder van het zelfrijdende voertuig, een derde partij of een combinatie van deze partijen, afhankelijk van de specifieke kenmerken van het ongeval en de wetten van het land. Plaats waar het ongeval is gebeurd.
Meer weten over het onderwerp?
Gebruik gevallen
| Gebruikt in: | Beschrijving: |
|---|---|
| Persoonlijk vervoer | Zelfrijdende auto's kunnen worden gebruikt voor persoonlijk vervoer, zodat mensen niet zelf hoeven te rijden. Dit kan met name nuttig zijn voor mensen die niet kunnen autorijden, een handicap hebben of geen toegang hebben tot een auto. |
| Diensten voor het delen van ritten | Zelfrijdende auto's kunnen worden gebruikt voor diensten als Uber en Lyft, waardoor er minder menselijke chauffeurs nodig zijn en de dienst goedkoper kan worden voor passagiers. Vervoer voor het publiek: zelfrijdende auto's kunnen worden gebruikt voor openbaar vervoer, waardoor het sneller en betrouwbaarder wordt zonder dat er een bestuurder nodig is. |
| Goederenaflevering | Autonome voertuigen kunnen worden gebruikt om goederen af āāte leveren, waardoor er minder menselijke chauffeurs nodig zijn en het bezorgproces kan worden versneld en geld kan worden bespaard. |
| Industrieel transport | Autonome voertuigen kunnen worden gebruikt om goederen te verplaatsen in industriƫle omgevingen zoals fabrieken, magazijnen en havens. Dit zou de efficiƫntie verbeteren en het risico op ongevallen verkleinen. |
| landbouw | Autonome voertuigen kunnen in de landbouw worden gebruikt om bijvoorbeeld akkers te ploegen, zaden te planten en gewassen te verzamelen. |
| Mijnbouw | Autonome voertuigen zouden in de mijnbouw kunnen worden gebruikt om bijvoorbeeld erts te halen, te boren en te graven, wat het aantal ongelukken zou verminderen en het proces efficiƫnter zou maken. Autonome voertuigen kunnen door het leger worden gebruikt voor zaken als transport, bewaking en verkenning. |
| Hulpdiensten | Zelfrijdende auto's kunnen worden gebruikt voor hulpdiensten, zoals gewonden naar ziekenhuizen brengen of medische benodigdheden vervoeren. |
Conclusie
Zoals we hebben gezien, verandert de wereld van zelfrijdende auto's snel en zal de manier waarop we ons verplaatsen in de toekomst blijven veranderen.
Maar het gaat niet alleen om de technologie; het gaat ook over hoe het de samenleving als geheel zal beĆÆnvloeden.
Zelfrijdende auto's kunnen de manier waarop we leven en werken op veel manieren veranderen, bijvoorbeeld door het verkeer en de CO2-uitstoot te verminderen en door nieuwe bedrijfsmodellen en werkgelegenheid te creƫren.
Maar elke nieuwe technologie komt met zijn eigen reeks problemen en morele vragen.
Voordat u zich volledig aansluit bij de beweging van autonome voertuigen, moet u aan veel dingen denken, zoals aansprakelijkheid en verzekeringen, en de mogelijkheid dat banen op bepaalde gebieden verloren kunnen gaan.
Als ingenieurs en toekomstige leiders op dit gebied is het aan ons om deze problemen aan te pakken en de toekomst van transport vorm te geven op een manier die iedereen helpt.
De weg die voor ons ligt is misschien moeilijk, maar als we de juiste houding hebben en ons inzetten voor innovatie en vooruitgang, kunnen we een veiligere, efficiƫntere en duurzamere wereld maken voor toekomstige generaties.
Dus laten we de kansen benutten en de problemen het hoofd bieden.
Zelfrijdende auto's zijn niet alleen een technologische vooruitgang; ze zijn ook sociaal, en het is aan ons om ervoor te zorgen dat ze de samenleving als geheel helpen.
Als ingenieurs hebben we een unieke kans om aan het front van deze revolutie te staan, en dat moeten we niet als vanzelfsprekend beschouwen.
We hebben controle over de toekomst, dus laten we er het beste van maken.
Delen opā¦
