Як працює безпілотний автомобіль

На думку деяких аналітиків, вже в найближчі роки людство чекає серйозна транспортна революція: автомобілі, керовані людиною за кермом, відійдуть у минуле, а замість них дороги заполонять безпілотні авто. Здивовані?

Нічого незвичайного тут немає. Адже якщо гарненько придивитися, то перші кроки зроблені вже сьогодні: в електромобілях Tesla, наприклад, використовується досить ефективний комп’ютерний помічник водія, здатний утримувати автомобіль в русі по своїй смузі, з відповідною для поточної дорожньої ситуації швидкістю, і вміє навіть самостійно перебудовуватися по команді.

І все це забезпечується завдяки спільній роботі декількох електронних блоків: ультразвук допомагає розпізнати наявність інших автомобілів на дорозі, фронтальному радару не страшні ні дощ, ні туман, а окрема відеокамера уважно зчитує дорожні знаки. Положення машини в такому режимі відстежується в реальному часі і коригується завдяки GPS.

Більш досконалі системи автоматичного водіння з’являться, мабуть, в найближчому майбутньому, бо вже сьогодні кілька великих компаній займаються серйозними розробками з даного напрямку. Можна згадати автомобіль від Google, який створювався на базі Toyota.

До речі, сама Toyota планує вже в найближчі роки налагодити випуск невеликих двомісних безпілотників, здатних пересуватися по дорогах зі швидкістю до 25 миль на годину.

Не стоїть осторонь і видатний любитель інноваційних розробок Ілон Маск, який прогнозує кардинальні зміни в найближчі роки (до 2020 року), завдяки своїм безпілотним авто від Tesla Motors.

Навіть КамАЗ збирається до 2025 року налагодити виробництво безпілотних вантажівок. Фактично виходить, що масове впровадження безпілотних автомобілів по всьому світу – це тільки питання часу.

Приклад успішної реалізації технології безпілотного автомобіля – безпілотний автомобіль Google, який для свого функціонування користується, в числі іншого, сервісом панорамного огляду вулиць Google Street View.

В основу розумної системи входять: радари, відеокамера, вимірювач положення, і особливий датчик LIDAR, встановлений на даху машини, і оперативно скануючий простір навколо неї в радіусі 60 м.

Відеокамера біля дзеркала заднього виду відстежує сигнали світлофорів і рухомі об’єкти. Радари на бамперах служать для запобігання будь-якого контакту автомобіля з перешкодами. Швидкості, напрямки рухів і розміри об’єктів навколо, а також відстань до них – всю цю інформацію збирають радари.

В результаті автомобіль наділений умінням оперативно і адекватно реагувати на різні перешкоди на своєму шляху. Окремий датчик підключений до одного з коліс, він допомагає відобразити поточний стан авто на карті.

Координати GPS з високою точністю виходять в режимі «видимості супутників», а коли геостаціонарні супутники недоступні, використовується стандартна точність GPS.

Застосування датчика LIDAR в гугломобіле – дозволяє бортовому комп’ютеру програмно відтворити тривимірну карту місцевості, і, зіставивши її з даними, що отримуються від датчиків, зважити всі «за» і «проти» при виборі траєкторії і характеру майбутнього руху.

Програма оцінить поточну дорожню ситуацію, розрахує ймовірності різних можливостей поведінки інших учасників дорожнього руху, і на основі всіх наявних у розпорядженні даних задасть безпілотному автомобілю траєкторію для найбільш ефективного і безпечного руху. Тут же будуть розпізнані та враховані дорожні знаки і навіть жести працівників ДПС.

Примітно, що коли автомобіль Google тільки розроблявся, перші його тести проводилися інженерами на комп’ютерній моделі руху. Це була звичайна дорога з відносно невеликою транспортної активністю.

Тут гугломобіль справлявся легко, адже йому досить було повернути, розвернутися, прискоритися або загальмувати там, де це необхідно. Але з перенесенням моделі в умови великого населеного пункту – все змінилося.

Як реагувати на аварію попереду? Пропускати чи шкільний автобус? Як реагувати на жест працівника ДПС, а як на пішохода? До чого зобов’язує поява серед учасників руху машини поліцейських з включеними маячками? І т. Д. І т п. Очевидно, недоліки вилазять на поверхню один за іншим.

Наприклад, оскільки об’єкти розпізнаються шляхом порівняння поточного ландшафту з раніше зробленими фото, то в умовах зміненої погоди (сніг, дощ) комп’ютера вже не так просто відрізнити собаку від квіткової клумби або стовп від людини. Проте, навіть настільки недосконалий досягнутий результат коштував розробникам істотних зусиль.

За задумом інженерів компанії, інформація, яку отримує кожен автомобіль Google в реальному часі, передається в загальну базу даних, з якою пов’язані і можуть обмінюватися інформацією всі автомобілі Google.

Таким чином гугломобіль в змозі подолати будь-яку складну ситуацію на дорозі, крім хіба що зовсім незвичайних, в яких йому залишиться просто загальмувати. Наприклад, проблема реакції на птахів стала непростим завданням для інженерів Google, коли вони опрацьовували взаємодія автомобіля з різними перешкодами на дорозі.

На перших етапах автомобіль гальмував кожен раз, коли «бачив» птицю, сприймаючи її як серйозну перешкоду. Пізніше проблема з птахами була вирішена, як і проблема пішохода, який неясно, чи збирається переходити дорогу, або просто стоїть у своїх справах біля узбіччя.

Пізніше гугломобіль навчили пригальмовувати і подавати сигнали, якщо намічається ситуація, що може навіть з невеликою часткою ймовірності привести до ДТП.

Так чи інакше, не за горами часи, коли безпілотні автомобілі витіснять автомобілі з водіями. Це настане рівно тоді, коли безпілотні автомобілі на 100% доведуть свою безпеку.

Уже зараз є статистика, що показує, що аварії з безпілотними автомобілями Google траплялися в основному з вини іншого водія, яким виступає жива людина. Таким чином, перспективи у безпілотних автомобілів однозначно світлі, адже електроніка не схильна до впливу емоцій, на відміну від людини.

Ссылка на основную публикацию