211service.com
Fortsätt med försiktighet mot den självkörande bilen
Helt autonoma fordon kommer att förbli en fantasi i flera år. Tills de är här behöver vi teknik som förbättrar mänskliga förares förmågor snarare än att göra dessa förmågor allt mer föråldrade. 16 april 2013
När jag körde på Interstate 495 mot Boston i en Ford Fusion en kylig eftermiddag i mars, gjorde jag något som skulle ha fått till och med min avslappnade körlärare för länge sedan att spotta sitt kaffe över instrumentbrädan: jag tog händerna från ratten, lyfte min fot från gaspedalen och väntade för att se vad som skulle hända. Svaret: inte mycket. Till viss del körde bilen redan själv. Sensorer var upptagna med att spåra andra fordon och vägmarkeringar; datorsystem körde gaspedalen, bromsen och till och med ratten. Bilen sänkte hastigheten för att hålla ett säkert avstånd till framförvarande fordon, men när den bilen rusade upp igen gjorde min det också. Jag försökte knuffa på ratten så att vi drev mot den prickade linjen till vänster om mig. När linjen närmade sig tryckte bilen ratten i motsatt riktning mycket lätt för att hålla sig inom körfältet.
Tekniken bakom den här typen av fordonsautomation utvecklas i en rasande takt, och den borde göra körningen säkrare, bränslesnålare och mindre tröttsam. Men trots sådana framsteg och uppmärksamheten kring Googles självkörande bilar förblir full autonomi en avlägsen destination. En verkligt autonom bil, en som kan hantera alla verkliga situationer, skulle kräva mycket smartare artificiell intelligens än vad Google eller någon annan har utvecklat. Problemet är att tills våra bilar helt kan ta över kommer vi att behöva fordonsteknik för att hitta en knepig balans: de måste utöka våra förmågor utan att göra för mycket för föraren.
Saker granskade
2013 Ford Fusion med adaptiv farthållare och körfältshållningssystem
2010 Lincoln MKS med Active Park Assist
Utformningen av framtida saker
Don Norman
Grundböcker, 2007
Övervaka, hantera och motivera förarens säkerhet och välbefinnande
Joseph F. Coughlin, Bryan Reimer och Bruce Mehler
IEEE Pervasive Computing,
Juli–september 2011
Den här historien var en del av vårt majnummer 2013
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Biltillverkare har hittills introducerat autonom teknik noggrant, medvetna om att det kan vara lika farligt att ha för lite att oroa sig för bakom ratten som att ha för många distraktioner. Jag kunde upptäcka biltillverkarnas återhållsamhet när jag körde på I-495 i Ford Fusion, en $30 000 sedan som har två delvis autonoma system: Adaptive Cruise Control, som använder radar för att mäta avståndet till bilen framför och styr gaspedalen och bromsa för att hålla ett säkert avstånd; och Lane-Keeping System, som använder en kamera i backspegeln för att övervaka filmarkeringar och vibrerar ratten, eller försiktigt flyttar den, om bilen driver för långt till vänster eller höger. Bådas förmågor hålls tydligt i schack. Farthållaren fungerar inte under 12 miles per timme och stängs av om bilen framför börjar köra snabbare än den ursprungliga inställda hastigheten; körfältsspårningsfunktionen kan enkelt åsidosättas genom att flytta ratten med kraft. Den stängdes även av ett par gånger då ränderna på vägen var för slitna för att synas tydligt. Men även med sådana begränsningar är dessa två system anmärkningsvärt smarta och betryggande att använda. När jag körde hem i en annan bil senare kände jag mig häpen när jag inte såg min position inom det körfält som tydligt visas på instrumentbrädan.
När den implementeras på rätt sätt känns automatisering snabbt som bara en naturlig del av körningen. Faktum är att det är lätt att glömma att det har smygat sig in i bilar ända sedan handveven ersattes av en automatisk startmotor 1911. Men denna utveckling accelererar med system som utför köruppgifter på mycket högre nivå. Många biltillverkare säljer modeller som bromsar i övermänsklig hastighet om de upptäcker en förestående kollision; vissa kan hjälpa till att läsa vägskyltar när de susar förbi och sedan påminna föraren om rätt hastighetsgräns.
Bilar med autonomi kräver fortfarande en människas uppmärksamhet, men de kan också avskräcka det.
Många bilar kan också utföra en av de mest besvärliga köruppgifterna, parallellparkering. Jag provade den här funktionen, kallad Active Park Assist, i en Lincoln MKS. Systemet identifierar en lämplig plats och utför sedan en nästan perfekt backningsmanöver medan föraren manövrerar bromsen. Det var till en början irriterande att se ratten snurra våldsamt när bilen backade in på en tom plats, men jag förundrades också över hur felfritt den fungerade.
Denna erfarenhet antydde också den största utmaningen för ökad fordonsautomatisering: hur man effektivt sammanfogar mänskliga och maskinella förmågor. Bryan Reimer, en forskare vid MIT:s Age Lab, som använder Lincoln för att studera förarens beteende, satt i passagerarsätet under min provkörning när jag letade efter en parkeringsplats. Han varnade mig för att inte acceptera de första som bilen erbjöd sig att klämma sig in i, inte för att han tvivlade på tekniken utan för att han tvivlade på min förmåga att ångra vad den gjorde. Du kommer bara aldrig att ta dig därifrån, sa han och påpekade att Lincoln kan parkera sig själv med bara några centimeter över i vardera änden.
Hur man ser till att autonomi stämmer överens med mänskligt beteende är ett ämne som Don Norman, kognitionsforskare och produktdesignkonsult, utforskar på djupet i sin bok från 2007 Utformningen av framtida saker . Norman förutser många potentiella problem med mer autonoma bilar; faktiskt, påpekar han, har några redan dykt upp. Han beskriver hur han arbetade med biltillverkare vars adaptiva farthållare automatiskt skulle snabba upp en bil när en förare körde in på en avfart, eftersom rampen var fri från trafik; eller så skulle de plötsligt bromsa en bil om föraren körde in tätt bakom en annan bil när han bytte fil, och därmed tvingade bilen bakom att bromsa plötsligt också. Helautomatisk styrning blir säkrare, skriver han. Svårigheten ligger i övergången till full automatisering, då bara vissa saker kommer att automatiseras.
Det är frestande att tro att problemen Norman identifierar kommer att bli kortlivade. Google har trots allt testat en flotta av nästan helt autonoma, eller självkörande, hybridbilar under en tid. Dessa fordon använder en dyr laser monterad på taket för att kartlägga bilens omgivning i 3D och snabbt bearbeta denna bild och reagerar skickligt på andra bilar och fotgängare. Företaget säger att dess bilar har färdats mer än 300 000 miles utan en enda olycka under datorkontroll. Förra året producerade den en video där en blind man tar en tur bakom ratten i en av dessa bilar och stannar vid en Taco Bell och en kemtvätt.
Hur imponerande och rörande denna demonstration än är, är den också vilseledande. Googles bilar följer en rutt som redan har körts minst en gång av en människa, och en förare sitter alltid bakom ratten, eller i passagerarsätet, i händelse av olycka. Detta är inte enbart för att lugna fotgängare och andra bilister. Inget system kan ännu matcha en mänsklig förares förmåga att reagera på det oväntade, och plötsliga fel kan bli katastrofala i hög hastighet.
Men om autonomi kräver ständig övervakning kan det också avskräcka det. Tillbaka på sitt kontor visade Reimer mig ett diagram som illustrerar sambandet mellan en förares prestation och antalet saker han eller hon gör. Föga överraskande, i ena änden av diagrammet, sjunker prestandan dramatiskt när distraktionen ökar. Men i andra änden, där det är för lite för att hålla föraren engagerad, sjunker också prestandan. Någon som dagdrömmer medan bilen kör sig själv kommer att vara oförberedd på att ta kontroll när det behövs.
Googles demonstration är vilseledande. Ingenting kan ännu matcha en mänsklig förare på att hantera det oväntade.
Reimer oroar sig också för att om man förlitar sig för mycket på autonomi kan det leda till att förarens färdigheter atrofieras. En parallell kan hittas i flygplan, där ett ökat beroende av autopilotteknologi under de senaste decennierna har anklagats för att minska piloternas manuella flygförmåga. Ett utkast till rapport från 2011 beställt av Federal Aviation Administration antydde att överdriven tillit till automatisering kan ha bidragit till flera senaste krascher som involverade pilotfel. Reimer tror att samma sak kan hända förare. Mycket automatiserad körning kommer att minska de faktiska fysiska körda milen, och en förare som tappar hälften av körda mil kommer inte att vara samma förare efteråt, säger han. I stort sett glömmer vi ett viktigt problem: hur kopplar man den mänskliga hjärnan till denna teknik?
Norman hävdar att autonomin också måste vara mer anpassad till hur föraren mår. När maskiner börjar ta över mer och mer behöver de socialiseras; de behöver förbättra sättet de kommunicerar och interagerar, skriver han. Reimer och kollegor vid MIT har visat hur detta kan uppnås, med ett system som uppskattar en förares mentala arbetsbelastning och uppmärksamhet genom att använda sensorer på instrumentbrädan för att mäta hjärtfrekvens, hudkonduktans och ögonrörelser. Denna inställning skulle informera om ett slags adaptiv automatisering: bilen skulle mer eller mindre använda sina autonoma funktioner beroende på förarens nivå av distraktion eller engagemang.
Vissa system ser redan efter beteendesignaler om att förarens fokus vandrar. Faktum är att efter att jag hade åkt längs I-495 under några ögonblick under bilens kontroll, blinkade detta meddelande på instrumentbrädan: Driver Alert Warning: Put Hands Back on Steering Wheel. Under resten av min körning såg jag till att jag gjorde det.