Kako funkcioniše sistem samovožnje
Njemačka vlada je nedavno objavila da želi promovirati razvoj tehnologije i planira stvaranje specijalizirane infrastrukture na autocestama. Alexander Dobrindt, njemački ministar saobraćaja, najavio je da će dionica autoputa A9 od Berlina do Minhena biti izgrađena na način da autonomni automobili mogu udobno da putuju cijelom trasom.
Pojmovnik skraćenica
ABS Sistem protiv blokiranja. Sistem koji se koristi u automobilima za sprečavanje blokiranja točkova.
ACC Adaptivni tempomat. Uređaj koji održava odgovarajuću sigurnu udaljenost između vozila u pokretu.
AD Automatizovana vožnja. Automatizovani sistem vožnje je termin koji koristi Mercedes.
ADAS Napredni sistem pomoći vozaču. Prošireni sistem podrške drajverima (poput Nvidia rješenja)
ASSK Napredni inteligentni tempomat. Radarski adaptivni tempomat
AVGS Automatski sistem upravljanja vozilom. Automatski sistem za nadzor i vožnju (na primjer, na parkingu)
DIV Inteligentna vozila bez posade. Pametni automobili bez vozača
ECS Elektronske komponente i sistemi. Opšti naziv za elektronsku opremu
IoT Internet stvari. Internet stvari
NJEGOVA Inteligentni transportni sistemi. Inteligentni transportni sistemi
Lidar Detekcija svjetla i dometa. Uređaj koji radi slično radaru - kombinuje laser i teleskop.
LKAS Sistem pomoći pri održavanju trake. Pomoć pri održavanju trake
V2I Vozila-infrastruktura. Komunikacija između vozila i infrastrukture
V2V Od vozila do vozila. Komunikacija između vozila
Plan uključuje, između ostalog, stvaranje infrastrukture za podršku komunikacije između vozila; za ove namjene bit će dodijeljena frekvencija od 700 MHz.
Ova informacija ne samo da pokazuje da je Njemačka ozbiljna po pitanju razvoja motorizacija bez vozača. Uzgred, to ljudima daje do znanja da bespilotna vozila nisu samo sama vozila, ultramoderni automobili punjeni senzorima i radarima, već i čitavi administrativni, infrastrukturni i komunikacioni sistemi. Nema smisla voziti jedan auto.
Puno podataka
Rad gasnog sistema zahteva sistem senzora i procesora (1) za detekciju, obradu podataka i brzu reakciju. Sve ovo treba da se dešava paralelno u intervalima od milisekundi. Drugi zahtjev za opremu je pouzdanost i visoka osjetljivost.
Kamere, na primjer, moraju biti visoke rezolucije kako bi prepoznale fine detalje. Osim toga, sve to mora biti izdržljivo, otporno na različite uvjete, temperature, udarce i moguće udare.
Neizbežna posledica uvođenja automobila bez vozača je korištenje Big Data tehnologije, odnosno dobivanje, filtriranje, evaluacija i dijeljenje ogromnih količina podataka u kratkom vremenu. Osim toga, sistemi moraju biti sigurni, otporni na vanjske napade i smetnje koje mogu dovesti do velikih nesreća.
Automobili bez vozača vozit će se samo po posebno pripremljenim putevima. Mutne i nevidljive linije na putu ne dolaze u obzir. Inteligentne komunikacijske tehnologije – automobil-auto i automobil-infrastruktura, poznate i kao V2V i V2I, omogućavaju razmjenu informacija između vozila u pokretu i okoline.
Upravo u njima naučnici i dizajneri vide značajan potencijal kada je u pitanju razvoj autonomnih automobila. V2V koristi frekvenciju od 5,9 GHz, koju koristi i Wi-Fi, u opsegu 75 MHz sa dometom od 1000 m. V2I komunikacija je nešto mnogo složenije i ne uključuje samo direktnu komunikaciju sa elementima cestovne infrastrukture.
Ovo je sveobuhvatna integracija i prilagođavanje vozila saobraćaju i interakcija sa celokupnim sistemom upravljanja saobraćajem. Obično je bespilotno vozilo opremljeno kamerama, radarima i posebnim senzorima pomoću kojih „opaža“ i „osjeća“ vanjski svijet (2).
Detaljne mape se učitavaju u njegovu memoriju, tačnije od tradicionalne auto navigacije. GPS navigacijski sistemi u vozilima bez vozača moraju biti izuzetno precizni. Preciznost do desetak centimetara je bitna. Tako se mašina zalijepi za kaiš.
1. Izgradnja autonomnog automobila
Svijet senzora i ultra preciznih mapa
Za to što se sam automobil drži puta zaslužan je sistem senzora. Također obično postoje dva dodatna radara sa strane prednjeg branika za otkrivanje drugih vozila koja se približavaju s obje strane na raskrsnici. Četiri ili više drugih senzora su instalirani u uglovima karoserije za praćenje mogućih prepreka.
2. Šta autonomni automobil vidi i osjeća
Prednja kamera sa vidnim poljem od 90 stepeni prepoznaje boje, pa će čitati saobraćajnu signalizaciju i putokaze. Senzori udaljenosti u automobilima pomoći će vam da održite odgovarajuću udaljenost od drugih vozila na cesti.
Takođe, zahvaljujući radaru, automobil će zadržati udaljenost od drugih vozila. Ako ne otkrije druga vozila u radijusu od 30m, moći će povećati svoju brzinu.
Ostali senzori će pomoći u uklanjanju tzv. Mrtve tačke duž rute i detekcija objekata na udaljenosti koja je uporediva sa dužinom dva fudbalska terena u svakom smeru. Sigurnosne tehnologije će biti posebno korisne na prometnim ulicama i raskrsnicama. Kako bi se dodatno zaštitio automobil od sudara, njegova najveća brzina bit će ograničena na 40 km/h.
W auto bez vozaca srce Google-a i najvažniji element dizajna je Velodyne laser sa 64 zraka postavljen na krovu vozila. Uređaj se vrlo brzo rotira, pa vozilo oko sebe "vidi" sliku od 360 stepeni.
Svake sekunde se zabilježi 1,3 miliona tačaka zajedno sa njihovom udaljenosti i smjerom kretanja. Ovo stvara 3D model svijeta, koji sistem upoređuje sa mapama visoke rezolucije. Kao rezultat, kreiraju se rute uz pomoć kojih automobil obilazi prepreke i prati pravila puta.
Osim toga, sistem prima informacije od četiri radara koji se nalaze ispred i iza automobila, a koji određuju položaj drugih vozila i objekata koji se mogu neočekivano pojaviti na putu. Kamera koja se nalazi pored retrovizora hvata svetla i putokaze i neprekidno prati položaj vozila.
Njegov rad upotpunjuje inercijski sistem koji preuzima praćenje položaja gdje god GPS signal ne dopire - u tunelima, između visokih zgrada ili na parkiralištima. Koristi se za vožnju automobila: slike prikupljene prilikom kreiranja baze podataka postavljene u obliku Google Street Viewa su detaljne fotografije gradskih ulica iz 48 zemalja širom svijeta.
Naravno, to nije dovoljno za bezbednu vožnju i rutu koju koriste Google automobili (uglavnom u državama Kalifornija i Nevada, gde je vožnja dozvoljena pod određenim uslovima). automobili bez vozača) su tačno evidentirani unaprijed tokom posebnih putovanja. Google Cars radi sa četiri sloja vizuelnih podataka.
Dva od njih su ultra-precizni modeli terena po kojem se vozilo kreće. Treći sadrži detaljnu mapu puta. Četvrti je podatak poređenja fiksnih elemenata pejzaža sa pokretnim (3). Osim toga, postoje algoritmi koji slijede iz psihologije saobraćaja, na primjer, signaliziranje na malom ulazu da želite preći raskrsnicu.
Možda će se u potpuno automatizovanom putnom sistemu budućnosti bez ljudi koje treba naterati da nešto razumeju, ispostaviti da je suvišno, a vozila će se kretati po unapred usvojenim pravilima i strogo opisanim algoritmima.
3. Kako Google-ov Auto Car vidi svoju okolinu
Nivoi automatizacije
Nivo automatizacije vozila ocjenjuje se prema tri osnovna kriterija. Prvi se odnosi na sposobnost sistema da preuzme kontrolu nad vozilom, kako pri kretanju naprijed, tako i prilikom manevrisanja. Drugi kriterij se odnosi na osobu u vozilu i njihovu sposobnost da rade nešto drugo osim upravljanja vozilom.
Treći kriterijum uključuje ponašanje samog automobila i njegovu sposobnost da „razume“ šta se dešava na putu. Međunarodno udruženje automobilskih inženjera (SAE International) klasifikuje automatizaciju drumskog transporta u šest nivoa.
U smislu automatizacija od 0 do 2 glavni faktor odgovoran za vožnju je čovjek vozač (4). Najnaprednija rješenja na ovim nivoima uključuju prilagodljivi tempomat (ACC), koji je razvio Bosch i koji se sve više koristi u luksuznim vozilima.
Za razliku od tradicionalnog tempomata, koji od vozača zahtijeva da stalno prati udaljenost do vozila ispred, on također obavlja minimalnu količinu posla za vozača. Brojni senzori, radari i njihovo međusobno povezivanje i sa drugim sistemima vozila (uključujući pogon, kočenje) tjeraju automobil opremljen prilagodljivim tempomatom da održava ne samo zadanu brzinu, već i sigurnu udaljenost od vozila ispred.
4. Nivoi automatizacije u automobilima prema SAE i NHTSA
Sistem će kočiti vozilo po potrebi i uspori samkako biste izbjegli sudar sa zadnjim dijelom vozila ispred. Kada se uslovi na putu stabilizuju, vozilo ponovo ubrzava do podešene brzine.
Uređaj je vrlo koristan na autoputu i pruža mnogo veći nivo sigurnosti od tradicionalnog tempomata, koji može biti vrlo opasan ako se koristi nepravilno. Još jedno napredno rješenje koje se koristi na ovom nivou je LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), aktivni sistem dizajniran da poboljša sigurnost vožnje upozoravajući vas ako nenamjerno napustite svoju traku.
Zasnovan je na analizi slike - kamera povezana sa kompjuterom prati znakove za ograničavanje trake i u saradnji sa različitim senzorima upozorava vozača (na primer, vibracijom sedišta) o promeni trake, bez paljenja pokazivača.
Na višim nivoima automatizacije, od 3 do 5, postepeno se uvodi više rješenja. Nivo 3 je poznat kao "uslovna automatizacija". Vozilo tada stiče znanje, odnosno prikuplja podatke o okolini.
Očekivano vrijeme reakcije čovjeka vozača u ovoj varijanti je povećano na nekoliko sekundi, dok je na nižim nivoima iznosilo samo sekundu. Sistem u vozilu upravlja samim vozilom i samo po potrebi obavještava osobu o potrebnoj intervenciji.
Potonji, međutim, može raditi nešto sasvim drugo, kao što je čitanje ili gledanje filma, spreman za vožnju samo kada je to potrebno. Na nivoima 4 i 5, procijenjeno vrijeme ljudske reakcije povećava se na nekoliko minuta kako automobil stječe sposobnost samostalnog reagiranja na cijelom putu.
Tada osoba može potpuno prestati biti zainteresirana za vožnju i, na primjer, otići na spavanje. Predstavljena SAE klasifikacija je takođe svojevrsni nacrt automatizacije vozila. Ne jedini. Američka agencija za sigurnost saobraćaja na autoputu (NHTSA) koristi podjelu na pet nivoa, od potpuno ljudskih - 0 do potpuno automatiziranih - 4.
