Kā darbojas pašbraukšanas sistēma
Vācijas valdība nesen paziņoja, ka vēlas veicināt tehnoloģiju attīstību un plāno izveidot specializētu infrastruktūru uz automaģistrālēm. Vācijas transporta ministrs Aleksandrs Dobrindts paziņoja, ka automaģistrāles A9 posms no Berlīnes līdz Minhenei tiks izbūvēts tā, lai autonomās automašīnas varētu ērti pārvietoties visā maršrutā.
Saīsinājumu glosārijs
ABS Pretbloķēšanas sistēma. Sistēma, ko izmanto automašīnās, lai novērstu riteņu bloķēšanos.
ACC Adaptīvā kruīza kontrole. Ierīce, kas uztur atbilstošu drošu attālumu starp kustīgiem transportlīdzekļiem.
AD Automatizēta braukšana. Automatizētā braukšanas sistēma ir termins, ko lieto Mercedes.
ADAS Uzlabota vadītāja palīdzības sistēma. Paplašināta draiveru atbalsta sistēma (piemēram, Nvidia risinājumi)
ASSK Uzlabota viedā kruīza kontrole. Adaptīvā kruīza kontrole, kas balstīta uz radaru
AVGS Automātiska transportlīdzekļa vadības sistēma. Automatizēta novērošanas un braukšanas sistēma (piemēram, autostāvvietā)
DIV Bezpilota viedie transportlīdzekļi. Gudras automašīnas bez vadītājiem
ECS Elektroniskie komponenti un sistēmas. Vispārīgs elektronisko iekārtu nosaukums
IoT Lietu internets. Lietu internets
VIŅU Inteliģentas transporta sistēmas. Viedās transporta sistēmas
LIDĀRS Gaismas noteikšana un diapazona noteikšana. Ierīce, kas darbojas līdzīgi radaram – tā apvieno lāzeru un teleskopu.
LKAS Joslas saglabāšanas palīgsistēma. Joslas uzturēšanas palīgs
V2I Transportlīdzekļu infrastruktūra. Komunikācija starp transportlīdzekli un infrastruktūru
V2V Transportlīdzeklis transportlīdzeklim. Saziņa starp transportlīdzekļiem
Plāns cita starpā ietver infrastruktūras izveidi, lai atbalstītu saziņu starp transportlīdzekļiem; šiem nolūkiem tiks piešķirta 700 MHz frekvence.
Šī informācija liecina ne tikai par to, ka Vācija ir nopietni noskaņota uz attīstību motorizācija bez vadītājiem. Starp citu, tas liek cilvēkiem saprast, ka bezpilota transportlīdzekļi ir ne tikai paši transportlīdzekļi, ultramodernas automašīnas, kas pildītas ar sensoriem un radariem, bet arī veselas administratīvās, infrastruktūras un sakaru sistēmas. Nav jēgas braukt ar vienu mašīnu.
Daudz datu
Gāzes sistēmas darbībai ir nepieciešama sensoru un procesoru sistēma (1) noteikšanai, datu apstrādei un ātrai reaģēšanai. Tam visam jānotiek paralēli ar milisekundes intervālu. Vēl viena aprīkojuma prasība ir uzticamība un augsta jutība.
Piemēram, kamerām ir jābūt ar augstu izšķirtspēju, lai atpazītu smalkas detaļas. Turklāt tam visam jābūt izturīgam, izturīgam pret dažādiem apstākļiem, temperatūru, triecieniem un iespējamiem triecieniem.
Ievada neizbēgamas sekas automašīnas bez vadītājiem ir Big Data tehnoloģijas izmantošana, tas ir, milzīgu datu apjomu iegūšana, filtrēšana, novērtēšana un kopīgošana īsā laikā. Turklāt sistēmām jābūt drošām, izturīgām pret ārējiem uzbrukumiem un traucējumiem, kas var izraisīt lielas avārijas.
Automašīnas bez vadītājiem viņi brauks tikai pa speciāli sagatavotiem ceļiem. Par izplūdušām un neredzamām līnijām uz ceļa nav runa. Inteliģentās komunikācijas tehnoloģijas – auto-mašīna un auto-infrastruktūra, kas pazīstamas arī kā V2V un V2I, nodrošina informācijas apmaiņu starp kustīgiem transportlīdzekļiem un vidi.
Tieši tajos zinātnieki un dizaineri saskata ievērojamu potenciālu autonomo automašīnu izstrādē. V2V izmanto 5,9 GHz frekvenci, ko izmanto arī Wi-Fi, 75 MHz joslā ar diapazonu 1000 m. V2I komunikācija ir kaut kas daudz sarežģītāks un neietver tikai tiešu saziņu ar ceļu infrastruktūras elementiem.
Šī ir visaptveroša transportlīdzekļa integrācija un pielāgošana satiksmei un mijiedarbība ar visu satiksmes vadības sistēmu. Parasti bezpilota transportlīdzeklis ir aprīkots ar kamerām, radariem un īpašiem sensoriem, ar kuriem tas “uztver” un “sajūt” ārpasauli (2).
Tās atmiņā tiek ielādētas detalizētas kartes, kas ir precīzākas nekā tradicionālā auto navigācija. GPS navigācijas sistēmām bezvadītāja transportlīdzekļos ir jābūt ārkārtīgi precīzām. Svarīga ir precizitāte līdz desmitiem centimetriem. Tādējādi mašīna pielīp pie jostas.
1. Autonomās automašīnas uzbūvēšana
Sensoru un īpaši precīzu karšu pasaule
Par to, ka automašīna pati pielīp pie ceļa, ir atbildīga sensoru sistēma. Arī priekšējā bufera sānos parasti ir divi papildu radari, lai noteiktu citus transportlīdzekļus, kas krustojumā tuvojas no abām pusēm. Lai uzraudzītu iespējamos šķēršļus, korpusa stūros ir uzstādīti četri vai vairāk sensori.
2. Ko redz un jūt autonoma automašīna
Priekšējā kamera ar 90 grādu skata leņķi atpazīst krāsas, tāpēc nolasīs satiksmes signālus un ceļa zīmes. Attāluma sensori automašīnās palīdzēs jums uzturēt pareizu distanci no citiem transportlīdzekļiem uz ceļa.
Tāpat, pateicoties radaram, automašīna saglabās distanci no citiem transportlīdzekļiem. Ja tas nenoteiks citus transportlīdzekļus 30 m rādiusā, tas varēs palielināt ātrumu.
Citi sensori palīdzēs novērst t.s. Aklās zonas maršrutā un objektu noteikšana attālumā, kas salīdzināms ar divu futbola laukumu garumu katrā virzienā. Drošības tehnoloģijas īpaši noderēs noslogotās ielās un krustojumos. Lai vēl vairāk pasargātu automašīnu no sadursmēm, tās maksimālais ātrums tiks ierobežots līdz 40 km/h.
W auto bez vadītāja Google sirds un dizaina svarīgākais elements ir 64 staru Velodyne lāzers, kas uzstādīts uz transportlīdzekļa jumta. Ierīce griežas ļoti ātri, tāpēc transportlīdzeklis sev apkārt "redz" 360 grādu attēlu.
Katru sekundi tiek reģistrēti 1,3 miljoni punktu kopā ar to attālumu un kustības virzienu. Tādējādi tiek izveidots pasaules 3D modelis, ko sistēma salīdzina ar augstas izšķirtspējas kartēm. Rezultātā tiek izveidoti maršruti, ar kuru palīdzību automašīna apbrauc šķēršļus un ievēro ceļu satiksmes noteikumus.
Turklāt sistēma saņem informāciju no četriem radariem, kas atrodas automašīnas priekšā un aizmugurē, kas nosaka citu transportlīdzekļu un objektu atrašanās vietu, kas var negaidīti parādīties uz ceļa. Kamera, kas atrodas blakus atpakaļskata spogulim, uztver gaismas un ceļa zīmes un nepārtraukti uzrauga transportlīdzekļa stāvokli.
Tās darbu papildina inerciālā sistēma, kas pārņem pozīcijas izsekošanu visur, kur GPS signāls nesasniedz – tuneļos, starp augstām ēkām vai stāvvietās. Izmantoti, lai vadītu automašīnu: attēli, kas savākti, veidojot datubāzi, kas izkārtota Google Street View formā, ir detalizētas pilsētu ielu fotogrāfijas no 48 pasaules valstīm.
Protams, ar to ir par maz drošai braukšanai un Google automašīnu izmantotajam maršrutam (galvenokārt Kalifornijas un Nevadas štatos, kur pie noteiktiem nosacījumiem braukt ir atļauts). automašīnas bez vadītāja) tiek precīzi ierakstīti iepriekš īpašos braucienos. Google Cars darbojas ar četriem vizuālo datu slāņiem.
Divi no tiem ir īpaši precīzi reljefa modeļi, pa kuru pārvietojas transportlīdzeklis. Trešajā ir detalizēts ceļvedis. Ceturtais ir fiksēto ainavas elementu salīdzināšanas dati ar kustīgajiem (3). Turklāt ir algoritmi, kas izriet no satiksmes psiholoģijas, piemēram, pie nelielas ieejas signalizē, ka vēlies šķērsot krustojumu.
Iespējams, pilnībā automatizētā nākotnes ceļu sistēmā bez cilvēkiem, kuriem kaut kas jāliek saprast, tas izrādīsies lieks, un transportlīdzekļi pārvietosies pēc iepriekš pieņemtiem noteikumiem un stingri aprakstītiem algoritmiem.
3. Kā Google auto automašīna redz savu apkārtni
Automatizācijas līmeņi
Automašīnas automatizācijas līmenis tiek novērtēts pēc trim pamatkritērijiem. Pirmais attiecas uz sistēmas spēju pārņemt kontroli pār transportlīdzekli gan virzoties uz priekšu, gan manevrējot. Otrais kritērijs attiecas uz personu, kas atrodas transportlīdzeklī, un tās spēju darīt kaut ko citu, nevis vadīt transportlīdzekli.
Trešais kritērijs ietver paša auto uzvedību un spēju "saprast" uz ceļa notiekošo. Starptautiskā Automobiļu inženieru asociācija (SAE International) autotransporta automatizāciju klasificē sešos līmeņos.
No viedokļa automatizācija no 0 līdz 2 galvenais faktors, kas ir atbildīgs par braukšanu, ir vadītājs cilvēks (4). Pie vismodernākajiem risinājumiem šajos līmeņos pieder adaptīvā kruīza kontrole (ACC), ko izstrādājis Bosch un ko arvien vairāk izmanto luksusa transportlīdzekļos.
Atšķirībā no tradicionālās kruīza kontroles, kas liek vadītājam pastāvīgi uzraudzīt attālumu līdz priekšā braucošajam transportlīdzeklim, tā vadītājam arī veic minimālu darbu. Vairāki sensori, radari un to saskarsmes savā starpā un ar citām transportlīdzekļa sistēmām (t.sk. piedziņu, bremzēšanu) liek ar adaptīvo kruīza kontroli aprīkotam automobilim uzturēt ne tikai iestatīto ātrumu, bet arī drošu distanci no priekšā braucošā transportlīdzekļa.
4. Automātikas līmeņi automašīnās saskaņā ar SAE un NHTSA
Sistēma bremzēs transportlīdzekli pēc vajadzības un palēnināt vienatnēlai izvairītos no sadursmes ar priekšā braucošā transportlīdzekļa aizmuguri. Kad ceļa apstākļi stabilizējas, automašīna atkal paātrinās līdz iestatītajam ātrumam.
Ierīce ir ļoti noderīga uz šosejas un nodrošina daudz augstāku drošības līmeni nekā tradicionālā kruīza kontrole, kas var būt ļoti bīstama, ja to izmanto nepareizi. Vēl viens uzlabots risinājums, kas tiek izmantots šajā līmenī, ir LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), aktīva sistēma, kas izstrādāta, lai uzlabotu braukšanas drošību, brīdinot jūs, ja jūs netīši atstājat savu joslu.
Tas ir balstīts uz attēla analīzi - pie datora pieslēgta kamera uzrauga joslu ierobežojošas zīmes un, sadarbojoties ar dažādiem sensoriem, brīdina vadītāju (piemēram, ar sēdekļa vibrāciju) par joslas maiņu, neieslēdzot indikatoru.
Augstākos automatizācijas līmeņos, no 3 līdz 5, pakāpeniski tiek ieviests vairāk risinājumu. 3. līmenis ir pazīstams kā "nosacījuma automatizācija". Pēc tam transportlīdzeklis iegūst zināšanas, tas ir, apkopo datus par vidi.
Paredzamais cilvēka vadītāja reakcijas laiks šajā variantā ir palielināts līdz vairākām sekundēm, savukārt zemākos līmeņos tas bija tikai sekunde. Borta sistēma kontrolē pašu transportlīdzekli un tikai nepieciešamības gadījumā paziņo personai par nepieciešamo iejaukšanos.
Tomēr pēdējais, iespējams, dara pavisam ko citu, piemēram, lasa vai skatās filmu, ir gatavs braukt tikai nepieciešamības gadījumā. 4. un 5. līmenī aprēķinātais cilvēka reakcijas laiks palielinās līdz vairākām minūtēm, jo automašīna iegūst spēju neatkarīgi reaģēt visā ceļa garumā.
Tad cilvēks var pilnībā beigt interesēties par braukšanu un, piemēram, iet gulēt. Iesniegtā SAE klasifikācija ir arī sava veida transportlīdzekļu automatizācijas projekts. Nav vienīgais. Amerikas Satiksmes drošības aģentūra (NHTSA) izmanto iedalījumu piecos līmeņos, sākot no pilnībā cilvēka – 0 līdz pilnībā automatizētam – 4.
