Как работи системата за самостоятелно управление
Германското правителство наскоро обяви, че иска да насърчи развитието на технологиите и планира да създаде специализирана инфраструктура по магистралите. Александър Добринд, министър на транспорта на Германия, обяви, че участъкът от магистрала А9 от Берлин до Мюнхен ще бъде изграден по такъв начин, че автономните автомобили да могат да се движат удобно по целия маршрут.
Речник на съкращенията
коремни мускули Антиблокираща система. Система, използвана в автомобилите за предотвратяване на блокиране на колелата.
ACC Адаптивен круиз контрол. Устройство, което поддържа подходящо безопасно разстояние между движещите се превозни средства.
AD Автоматизирано шофиране. Автоматизираната система за шофиране е термин, използван от Mercedes.
ADAS Усъвършенствана система за подпомагане на водача. Разширена система за поддръжка на драйвери (като решения на Nvidia)
ASSK Усъвършенстван интелигентен круиз контрол. Радарно базиран адаптивен круиз контрол
АВГУСТ Автоматична система за управление на автомобила. Автоматизирана система за наблюдение и шофиране (например на паркинг)
DIV Безпилотни интелигентни превозни средства. Умни коли без шофьори
ECS Електронни компоненти и системи. Общо наименование за електронно оборудване
ИН Интернет на нещата. Интернет на нещата
HIS Интелигентни транспортни системи. Интелигентни транспортни системи
LIDAR Откриване на светлина и обхват. Устройство, което работи подобно на радар – съчетава лазер и телескоп.
LKAS Система за подпомагане на движението в лентата. Система за поддържане на лентата
V2I Автомобилна инфраструктура. Комуникация между превозно средство и инфраструктура
V2V Превозно средство до превозно средство. Комуникация между превозните средства
Планът включва, наред с други неща, създаването на инфраструктура за поддържане на комуникацията между превозните средства; за тези цели ще бъде разпределена честота от 700 MHz.
Тази информация не само показва, че Германия е сериозна за развитието моторизация без водачи. Между другото, това кара хората да разберат, че безпилотните превозни средства са не само самите превозни средства, свръхмодерни автомобили, пълни със сензори и радари, но и цели административни, инфраструктурни и комуникационни системи. Няма смисъл да караш една кола.
Много данни
Работата на газова система изисква система от сензори и процесори (1) за откриване, обработка на данни и бърза реакция. Всичко това трябва да се случва паралелно на интервали от милисекунди. Друго изискване към оборудването е надеждност и висока чувствителност.
Камерите например трябва да са с висока разделителна способност, за да разпознават фини детайли. Освен това всичко това трябва да е издръжливо, издръжливо на различни условия, температури, удари и възможни удари.
Неизбежна последица от въвеждането автомобили без шофьори е използването на технологията Big Data, тоест получаване, филтриране, оценка и споделяне на огромни количества данни за кратко време. Освен това системите трябва да бъдат сигурни, устойчиви на външни атаки и намеса, които могат да доведат до големи аварии.
Коли без шофьори те ще се движат само по специално подготвени пътища. За размазани и невидими линии по пътя не може да става и дума. Интелигентните комуникационни технологии – автомобил към автомобил и автомобил към инфраструктура, известни още като V2V и V2I, позволяват обмен на информация между движещите се превозни средства и околната среда.
Именно в тях учени и дизайнери виждат значителен потенциал, когато става дума за разработване на автономни автомобили. V2V използва честота 5,9 GHz, използвана и от Wi-Fi, в лентата 75 MHz с обхват от 1000 м. V2I комуникацията е нещо много по-сложно и не включва само директна комуникация с елементи на пътната инфраструктура.
Това е цялостна интеграция и адаптиране на автомобила към трафика и взаимодействие с цялата система за управление на трафика. Обикновено безпилотното превозно средство е оборудвано с камери, радари и специални сензори, с които „възприема“ и „усеща“ външния свят (2).
В паметта му се зареждат подробни карти, по-точни от традиционната автомобилна навигация. GPS навигационните системи в превозните средства без водач трябва да бъдат изключително точни. Точността до десетина сантиметра има значение. Така машината залепва за колана.
1. Изграждане на автономна кола
Светът на сензорите и свръхпрецизните карти
За факта, че самата кола се придържа към пътя, системата от сензори е отговорна. Обикновено има и два допълнителни радара отстрани на предната броня за откриване на други превозни средства, приближаващи се от двете страни на кръстовище. Четири или повече други сензора са инсталирани в ъглите на тялото, за да наблюдават възможни препятствия.
2. Какво вижда и чувства една автономна кола
Предната камера с 90-градусов ъгъл на видимост разпознава цветовете, така че ще разчита пътни сигнали и пътни знаци. Сензорите за разстояние в автомобилите ще ви помогнат да поддържате правилна дистанция от другите превозни средства на пътя.
Също така, благодарение на радара, автомобилът ще поддържа дистанция от другите превозни средства. Ако не открие други превозни средства в рамките на 30 метра, ще може да увеличи скоростта си.
Други сензори ще помогнат за премахване на т.нар. Слепи зони по маршрута и засичане на обекти на разстояние, сравнимо с дължината на две футболни игрища във всяка посока. Технологиите за безопасност ще бъдат особено полезни на натоварени улици и кръстовища. За допълнителна защита на автомобила от сблъсъци, максималната му скорост ще бъде ограничена до 40 км/ч.
W кола без шофьор Сърцето на Google и най-важният елемент от дизайна е 64-лъчев лазер Velodyne, монтиран на покрива на автомобила. Устройството се върти много бързо, така че превозното средство "вижда" 360-градусово изображение около себе си.
Всяка секунда се записват 1,3 милиона точки заедно с тяхното разстояние и посока на движение. Това създава 3D модел на света, който системата сравнява с карти с висока резолюция. В резултат на това се създават маршрути, с помощта на които автомобилът заобикаля препятствия и спазва правилата за движение.
Освен това системата получава информация от четири радара, разположени пред и зад автомобила, които определят позицията на други превозни средства и обекти, които могат неочаквано да се появят на пътя. Камера, разположена до огледалото за обратно виждане, улавя светлини и пътни знаци и непрекъснато следи позицията на автомобила.
Работата му се допълва от инерционна система, която поема проследяването на позицията навсякъде, където GPS сигналът не достига – в тунели, между високи сгради или на паркинги. Използва се за шофиране на кола: изображенията, събрани при създаването на база данни, представена под формата на Google Street View, са подробни снимки на градски улици от 48 страни по света.
Разбира се, това не е достатъчно за безопасно шофиране и маршрута, използван от автомобилите на Google (основно в щатите Калифорния и Невада, където шофирането е разрешено при определени условия). автомобили без шофьор) се записват точно предварително по време на специални пътувания. Google Cars работи с четири слоя визуални данни.
Два от тях са свръхпрецизни модели на терена, по който се движи превозното средство. Третият съдържа подробна пътна карта. Четвъртият е данните за сравнение на неподвижни елементи на ландшафта с движещи се (3). Освен това има алгоритми, които следват от психологията на движението, например сигнализиране на малък вход, че искате да пресечете кръстовище.
Може би в една напълно автоматизирана пътна система на бъдещето без хора, които трябва да бъдат накарани да разберат нещо, то ще се окаже излишно и превозните средства ще се движат по предварително приети правила и строго описани алгоритми.
3. Как Auto Car на Google вижда заобикалящата го среда
Нива на автоматизация
Нивото на автоматизация на автомобила се оценява по три основни критерия. Първият е свързан със способността на системата да поеме контрол над автомобила, както при движение напред, така и при маневриране. Вторият критерий се отнася до лицето в превозното средство и способността му да прави нещо различно от управление на превозното средство.
Третият критерий включва поведението на самия автомобил и способността му да "разбира" какво се случва на пътя. Международната асоциация на автомобилните инженери (SAE International) класифицира автоматизацията на пътния транспорт на шест нива.
От гледна точка на автоматизация от 0 до 2, основният фактор, отговорен за шофирането, е човешкият водач (4). Най-напредналите решения на тези нива включват адаптивен круиз контрол (ACC), разработен от Bosch и все по-често използван в луксозните превозни средства.
За разлика от традиционния круиз контрол, който изисква водачът постоянно да следи разстоянието до автомобила отпред, той също така върши минимално количество работа за водача. Редица сензори, радари и тяхното взаимодействие помежду си и с други системи на превозното средство (включително задвижване, спиране) принуждават автомобил, оборудван с адаптивен круиз контрол, да поддържа не само зададена скорост, но и безопасно разстояние от превозното средство отпред.
4. Нива на автоматизация в автомобилите според SAE и NHTSA
Системата ще спира автомобила според нуждите и забави самза да избегнете сблъсък със задната част на автомобила отпред. Когато пътните условия се стабилизират, автомобилът отново ускорява до зададената скорост.
Устройството е много полезно на магистралата и осигурява много по-високо ниво на безопасност от традиционния круиз контрол, който може да бъде много опасен, ако се използва неправилно. Друго усъвършенствано решение, използвано на това ниво, е LDW (Предупреждение за напускане на лентата, Lane Assist), активна система, предназначена да подобри безопасността при шофиране, като ви предупреждава, ако неволно напуснете лентата.
Базира се на анализ на изображения - камера, свързана с компютър, следи знаците за ограничаване на лентата и в сътрудничество с различни сензори предупреждава водача (например чрез вибрация на седалката) за смяна на лентата, без да включва мигача.
При по-високи нива на автоматизация, от 3 до 5, постепенно се въвеждат повече решения. Ниво 3 е известно като "условна автоматизация". След това превозното средство придобива знания, тоест събира данни за околната среда.
Очакваното време за реакция на човешкия водач в този вариант е увеличено до няколко секунди, докато при по-ниски нива е само секунда. Бордовата система управлява самото превозно средство и само при необходимост уведомява лицето за необходимата намеса.
Последният обаче може да прави нещо съвсем друго, като четене или гледане на филм, като е готов да шофира само когато е необходимо. При нива 4 и 5 очакваното време за човешка реакция се увеличава до няколко минути, тъй като автомобилът придобива способността да реагира независимо по време на целия път.
Тогава човек може напълно да спре да се интересува от шофиране и например да заспи. Представената SAE класификация също е вид план за автоматизация на превозното средство. Не е единствената. Американската агенция за безопасност на движението по пътищата (NHTSA) използва разделение на пет нива, от напълно човешки - 0 до напълно автоматизирани - 4.
