Podstawowym elementem wyposażenia, niezbÄ™dnym do dziaÅ‚ania zaawansowanych systemów bezpieczeÅ„stwa czynnego lub funkcji zautomatyzowanego prowadzenia pojazdów jest kamera. Zainstalowana za przedniÄ… szybÄ…, zazwyczaj przed wewnÄ™trznym lusterkiem wstecznym, dostarcza obrazu drogi przed samochodem, który nastÄ™pnie analizowany jest przez potężny komputer systemu. W efekcie system uzyskuje informacje o poÅ‚ożeniu samochodu w obrÄ™bie pasa ruchu (wzglÄ™dem linii oznakowania poziomego jezdni), znakach drogowych (w szczególnoÅ›ci znakach zakazu i ograniczeÅ„ prÄ™dkoÅ›ci), a także obecnoÅ›ci przeszkód, np. innych pojazdów. Obraz z kamery pozwala także wykryć Å›wiatÅ‚a przednie lub tylne pojazdów w odlegÅ‚oÅ›ci do ok. 100 metrów, co jest wykorzystywane przez funkcjÄ™ automatycznych Å›wiateÅ‚ drogowych. W bardziej zaawansowanych systemach, wykorzystuje siÄ™ kamery stereoskopowe, czyli po prostu dwie kamery umieszczone na tej samej wysokoÅ›ci w odlegÅ‚oÅ›ci kilku-kilkunastu centymetrów wzglÄ™dem siebie – takie rozwiÄ…zanie zastosowano np. w najnowszym Lexusie LS. Kamery stereoskopowe dziaÅ‚ajÄ… podobnie do ludzkiego wzroku, dajÄ…c pojazdowi możliwość „widzenia” przestrzennego.

Lidar

Kamerom towarzyszÄ… z reguÅ‚y dodatkowe czujniki. Pierwszym z nich jest lidar – precyzyjny czujnik optyczny, stanowiÄ…cy poÅ‚Ä…czenie lasera z fotodetektorem. Nazwa lidar pochodzi od poÅ‚Ä…czenia sÅ‚ów „light” (Å›wiatÅ‚o) i radar, można jÄ… też interpretować jako skrót od „Light Detection and Ranging” (wykrywanie i pomiar odlegÅ‚oÅ›ci za pomocÄ… Å›wiatÅ‚a) lub „Laser Imaging, Detection and Ranging” (laserowe obrazowanie, wykrywanie i pomiar odlegÅ‚oÅ›ci).

Krótko mówiÄ…c, najważniejszym zadaniem lidaru jest wÅ‚aÅ›nie okreÅ›lenie dystansu od poszczególnych obiektów znajdujÄ…cych siÄ™ przed pojazdem. Odbywa siÄ™ to w ten sposób, że promieÅ„ lasera Å›wiecÄ…cego niewidzialnym dla oka Å›wiatÅ‚em podczerwonym odchylany jest przez wirujÄ…ce lustro, dziÄ™ki czemu periodycznie omiata przestrzeÅ„ przed samochodem. Odbite od przeszkód Å›wiatÅ‚o wraca do czujnika, gdzie jest wykrywane przez fotodetektor. NastÄ™pnie komputer  na podstawie czasu, który minÄ…Å‚ od wysÅ‚ania promienia lasera do jego powrotu do czujnika oblicza odlegÅ‚ość od poszczególnych przeszkód, a w pamiÄ™ci systemu powstaje „mapa”, zwana „chmurÄ… punktów”, pozwalajÄ…ca komputerowi ocenić, czy istnieje zagrożenie kolizjÄ….

Radar

Ponieważ zasiÄ™g lidaru jest stosunkowo niewielki, zwÅ‚aszcza podczas intensywnych opadów lub mgÅ‚y, w bardziej zaawansowanych systemach stosuje siÄ™ radar. Zasada jego dziaÅ‚ania również polega na okreÅ›laniu odlegÅ‚oÅ›ci na podstawie pomiaru czasu powrotu fali radiowej odbitej od przeszkody, jednak użycie milimetrowych fal radiowych zapewnia praktycznÄ… niewrażliwość na warunki atmosferyczne, a ponadto wiÄ™kszy zasiÄ™g i dokÅ‚adność – dlatego w pojazdach wyposażonych w aktywny tempomat, takich jak nowa Toyota Prius czy samochody marki Lexus, instaluje siÄ™ wÅ‚aÅ›nie radar.

Czy rzeczywiÅ›cie pojazd autonomiczny musi być aż tak najeżony czujnikami? Teoretycznie nie – Elon Musk twierdzi, że system automatycznego prowadzenia może funkcjonować wyÅ‚Ä…cznie w oparciu o kamery. W zasadzie ma racjÄ™, bo przecież czÅ‚owiekowi do prowadzenia samochodu wystarczy para oczu. Jednak uzyskanie na podstawie obrazu informacji niezbÄ™dnych do bezpiecznej jazdy wymaga potężnej mocy obliczeniowej, a dodatkowe czujniki pozwalajÄ… realizować cele systemu z użyciem znacznie prostszych komputerów, w dodatku w warunkach ograniczonej widocznoÅ›ci.