Hvernig sjálfkeyrandi kerfið virkar

Þýska ríkisstjórnin tilkynnti nýlega að þau vildu stuðla að þróun tækni og áform um að búa til sérhæfða innviði á hraðbrautum. Alexander Dobrindt, samgönguráðherra Þýskalands, tilkynnti að kafli A9 hraðbrautarinnar frá Berlín til München verði byggður þannig að sjálfknúnir bílar geti ferðast þægilega alla leiðina.

Orðalisti yfir skammstafanir

ABS Antiblokkunarkerfi. Kerfi sem notað er í bíla til að koma í veg fyrir læsingu hjóla.

ACC Aðlagandi hraðastilli. Búnaður sem heldur viðeigandi öryggisfjarlægð milli ökutækja á hreyfingu.

AD Sjálfvirkur akstur. Sjálfvirkt aksturskerfi er hugtak sem Mercedes notar.

ADAS Háþróað ökumannsaðstoðarkerfi. Aukið stuðningskerfi fyrir ökumenn (eins og Nvidia lausnir)

ASSK Háþróaður greindur hraðastilli. Radar byggður aðlagandi hraðastilli

ÁUG Sjálfvirkt stjórnkerfi ökutækja. Sjálfvirkt eftirlits- og aksturskerfi (til dæmis á bílastæði)

DIV Mannlaus greindur farartæki. Snjallir bílar án ökumanna

ECS Rafeindaíhlutir og kerfi. Almennt heiti rafeindabúnaðar

IOT Internet hlutanna. Internet hlutanna

HANS Greind flutningskerfi. Greind flutningskerfi

LÍÐAR Ljósskynjun og fjarlægð. Tæki sem virkar svipað og ratsjá - það sameinar leysir og sjónauka.

LKAS Akreinaraðstoðarkerfi. Akreinaraðstoð

V2I Ökutæki-innviðir. Samskipti milli farartækis og innviða

V2V Ökutæki til ökutækis. Samskipti milli farartækja

Áætlunin felur meðal annars í sér gerð innviða til að styðja við samskipti milli farartækja; í þessum tilgangi verður úthlutað tíðni upp á 700 MHz.

Þessar upplýsingar sýna ekki aðeins að Þýskalandi er alvara með þróun vélknúin akstur án ökumanna. Við the vegur, þetta fær fólk til að skilja að mannlaus farartæki eru ekki bara farartæki sjálft, ofurnútímabílar fylltir skynjurum og ratsjám, heldur líka heil stjórnunar-, innviði og samskiptakerfi. Það þýðir ekkert að keyra einn bíl.

Mikið af gögnum

Rekstur gaskerfis krefst kerfis skynjara og örgjörva (1) fyrir uppgötvun, gagnavinnslu og hraðsvörun. Allt þetta ætti að gerast samhliða með millisekúndna millibili. Önnur krafa fyrir búnaðinn er áreiðanleiki og mikið næmi.

Myndavélar þurfa til dæmis að vera í mikilli upplausn til að þekkja fínar upplýsingar. Þar að auki verður allt þetta að vera endingargott, ónæmt fyrir ýmsum aðstæðum, hitastigi, áföllum og hugsanlegum höggum.

Óumflýjanleg afleiðing kynningarinnar bílar án ökumanns er notkun Big Data tækni, það er að afla, sía, meta og deila miklu magni af gögnum á stuttum tíma. Auk þess þurfa kerfi að vera örugg, þola utanaðkomandi árásir og truflanir sem geta leitt til stórslysa.

Bílar án ökumanns þeir munu eingöngu aka á þar til gerðum vegum. Óljósar og ósýnilegar línur á veginum koma ekki til greina. Snjöll samskiptatækni – bíl-í-bíl og bíl-til-innviði, einnig þekkt sem V2V og V2I, gera kleift að skiptast á upplýsingum milli farartækja á hreyfingu og umhverfisins.

Það er í þeim sem vísindamenn og hönnuðir sjá verulega möguleika þegar kemur að þróun sjálfstýrðra bíla. V2V notar 5,9 GHz tíðnina, sem einnig er notuð af Wi-Fi, á 75 MHz bandinu með 1000 m drægni. V2I samskipti eru eitthvað miklu flóknara og felur ekki aðeins í sér bein samskipti við þætti vegamannvirkja.

Um er að ræða alhliða samþættingu og aðlögun ökutækisins að umferð og samspili við allt umferðarstjórnunarkerfið. Venjulega er mannlaust farartæki búið myndavélum, ratsjám og sérstökum skynjurum sem það „skynjar“ og „finnur“ umheiminn með (2).

Ítarleg kort eru hlaðin inn í minni þess, nákvæmari en hefðbundin bílaleiðsögn. GPS leiðsögukerfi í ökumannslausum ökutækjum verða að vera mjög nákvæm. Nákvæmni upp í tugi sentímetra skiptir máli. Þannig festist vélin við beltið.

1. Byggja sjálfstýrðan bíl

Heimur skynjara og ofurnákvæmra korta

Fyrir þá staðreynd að bíllinn sjálfur festist við veginn er skynjarakerfið ábyrgt. Það eru líka venjulega tveir ratsjár til viðbótar á hliðum framstuðarans til að greina önnur farartæki sem nálgast frá báðum hliðum á gatnamótum. Fjórir eða fleiri aðrir skynjarar eru settir upp á hornum líkamans til að fylgjast með mögulegum hindrunum.

2. Hvað sjálfstýrður bíll sér og finnur

Myndavélin að framan með 90 gráðu sjónsviði þekkir liti, þannig að hún les umferðarmerki og umferðarmerki. Fjarlægðarskynjarar í bílum hjálpa þér að halda réttri fjarlægð frá öðrum ökutækjum á veginum.

Einnig, þökk sé radarnum, mun bíllinn halda fjarlægð frá öðrum farartækjum. Ef það skynjar ekki önnur farartæki innan 30m radíus, mun það geta aukið hraða sinn.

Aðrir skynjarar munu hjálpa útrýma svokölluðu. Blindir blettir meðfram leiðinni og greiningar á hlutum í sambærilegri fjarlægð og lengd tveggja fótboltavalla í hvora átt. Öryggistækni mun nýtast sérstaklega á fjölförnum götum og gatnamótum. Til að verja bílinn enn frekar fyrir árekstrum verður hámarkshraði hans takmarkaður við 40 km/klst.

W bíll án ökumanns Hjarta Google og mikilvægasti þátturinn í hönnuninni er 64 geisla Velodyne leysir sem festur er á þak ökutækisins. Tækið snýst mjög hratt þannig að ökutækið „sér“ 360 gráðu mynd í kringum sig.

Á hverri sekúndu eru skráðir 1,3 milljónir punkta ásamt fjarlægð þeirra og hreyfistefnu. Þetta skapar þrívíddarlíkan af heiminum sem kerfið ber saman við háupplausnarkort. Fyrir vikið verða til leiðir með hjálp sem bíllinn fer í kringum hindranir og fer eftir umferðarreglum.

Auk þess fær kerfið upplýsingar frá fjórum ratsjám sem staðsettar eru fyrir framan og aftan bílinn sem ákvarða staðsetningu annarra farartækja og hluta sem óvænt geta komið upp á veginum. Myndavél sem er staðsett við hlið baksýnisspegilsins tekur upp ljós og umferðarmerki og fylgist stöðugt með staðsetningu ökutækisins.

Verk þess er bætt upp með tregðukerfi sem tekur við stöðumælingu hvar sem GPS-merkið nær ekki - í göngum, á milli hára bygginga eða á bílastæðum. Notað til að keyra bíl: myndir sem safnað er þegar búið er til gagnagrunn sem settur er upp í formi Google Street View eru nákvæmar ljósmyndir af borgargötum frá 48 löndum um allan heim.

Þetta er auðvitað ekki nóg fyrir öruggan akstur og þá leið sem Google bílar nota (aðallega í Kaliforníu- og Nevada-ríkjunum, þar sem akstur er leyfilegur við ákveðnar aðstæður). bílar án bílstjóra) eru nákvæmlega skráðar fyrirfram í sérstökum ferðum. Google Cars vinnur með fjögur lög af sjónrænum gögnum.

Tvær þeirra eru ofurnákvæmar gerðir af landslaginu sem farartækið er á ferð um. Sú þriðja inniheldur ítarlegan vegvísi. Það fjórða er gögn um samanburð á föstum þáttum landslagsins og hreyfanlegum þáttum (3). Að auki eru til reiknirit sem fylgja sálfræði umferðar, til dæmis að gefa til kynna við lítinn inngang að þú viljir fara yfir gatnamót.

Kannski, í fullsjálfvirku vegakerfi framtíðarinnar án fólks sem þarf að fá til að skilja eitthvað, mun það reynast óþarfi og farartæki munu hreyfast eftir fyrirfram samþykktum reglum og nákvæmlega lýst reikniritum.

3. Hvernig bíll Google sér umhverfi sitt

Sjálfvirkni stig

Stig sjálfvirkni ökutækja er metin samkvæmt þremur grundvallarviðmiðum. Hið fyrra snýr að getu kerfisins til að taka við stjórn ökutækisins, bæði þegar haldið er áfram og þegar verið er að stjórna. Önnur viðmiðunin varðar þann sem er í ökutækinu og getu hans til að gera eitthvað annað en að aka ökutækinu.

Þriðja viðmiðið felur í sér hegðun bílsins sjálfs og hæfni hans til að „skilja“ hvað er að gerast á veginum. Alþjóðasamband bifreiðaverkfræðinga (SAE International) flokkar sjálfvirkni vegaflutninga í sex stig.

Frá sjónarhóli sjálfvirkni frá 0 til 2 er aðalþátturinn sem ber ábyrgð á akstri mannlegur ökumaður (4). Fullkomnustu lausnirnar á þessum stigum eru meðal annars Adaptive Cruise Control (ACC), þróað af Bosch og notað í vaxandi mæli í lúxusbílum.

Ólíkt hefðbundnum hraðastilli, sem krefst þess að ökumaður fylgist stöðugt með fjarlægðinni að ökutæki fyrir framan, þá vinnur hann líka lágmarksvinnu fyrir ökumanninn. Fjöldi skynjara, ratsjár og tengingar þeirra innbyrðis og við önnur ökutækiskerfi (þar á meðal akstur, hemlun) gera það að verkum að bíll sem búinn er aðlagandi hraðastilli heldur ekki aðeins ákveðnum hraða heldur einnig öruggri fjarlægð frá ökutækinu fyrir framan.

4. Stig sjálfvirkni í bílum samkvæmt SAE og NHTSA

Kerfið mun hemla ökutækinu eftir þörfum og hægja á sér einntil að forðast árekstur við afturhluta ökutækisins fyrir framan. Þegar ástand vegarins er stöðugt, flýtir ökutækið aftur á innstilltan hraða.

Tækið nýtist mjög vel á þjóðveginum og veitir mun hærra öryggi en hefðbundinn hraðastilli, sem getur verið stórhættulegur ef hann er ranglega notaður. Önnur háþróuð lausn sem notuð er á þessu stigi er LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), virkt kerfi sem er hannað til að bæta akstursöryggi með því að vara þig við ef þú ferð óviljandi af akreininni þinni.

Hún byggir á myndgreiningu - myndavél tengd tölvu fylgist með akreinatakmörkunarskiltum og varar ökumann í samvinnu við ýmsa skynjara (til dæmis með titringi í sætinu) við akreinaskipti án þess að kveikja á vísinum.

Á hærra stigum sjálfvirkni, frá 3 til 5, eru fleiri lausnir smám saman kynntar. Þriðja stig er þekkt sem „skilyrt sjálfvirkni“. Farartækið öðlast þá þekkingu, það er að segja safnar gögnum um umhverfið.

Væntanlegur viðbragðstími ökumanns mannsins í þessu afbrigði er aukinn í nokkrar sekúndur, en á lægri stigum var hann aðeins sekúnda. Kerfið um borð stjórnar ökutækinu sjálfu og aðeins ef þörf krefur tilkynnir viðkomandi um nauðsynleg afskipti.

Sá síðarnefndi gæti hins vegar verið að gera eitthvað allt annað, eins og að lesa eða horfa á kvikmynd, vera tilbúinn til að keyra aðeins þegar þörf krefur. Á stigi 4 og 5 eykst áætlaður viðbragðstími manna í nokkrar mínútur þar sem bíllinn öðlast getu til að bregðast sjálfstætt við allan veginn.

Þá getur maður alveg hætt að hafa áhuga á að keyra og til dæmis farið að sofa. SAE flokkunin sem kynnt er er líka eins konar sjálfvirkni teikning ökutækja. Ekki sá eini. Bandaríska þjóðvegaöryggisstofnunin (NHTSA) notar skiptingu í fimm stig, frá fullkomlega mannlegum - 0 til fullkomlega sjálfvirkum - 4.