- Беспилотные автомобили — это как?
- Как работают беспилотные автомобили
- История беспилотного автомобиля
- Беспилотный авто Яндекс
- Тесла
- Беспилотник Google
- Авто от Uber
- Беспилотные грузовые автомобили
- Безопасность беспилотников
- Проблемы и перспективы
- Как работает беспилотный автомобиль?
- Какие «уровни» беспилотного автомобиля есть?
- ЧТО УМЕЕТ БЕСПИЛОТНИК?
- Как работают беспилотные автомобили?
- Беспилотные автомобили для начинающих
- Что такое беспилотный автомобиль
- Как работают беспилотные автомобили
- Уровни автономности
- Ключевые игроки рынка
- General Motors
- Waymo (лидер по технологичности)
- Lyft (сервис такси, конкурент Uber)
- Tesla
- Baidu
- StarLine
- Почему так долго?
- Лидар
- AI (искусственный интеллект)
- Картография
- Инфраструктура
- Доверие человека
- Что дальше?
Беспилотные автомобили — это как?
Беспилотные автомобили являются реальностью. С помощью них уже осуществляется процесс вождения. Автоматическое управление происходит без участия человека. Сама идея создания такой машины сводится к надёжному передвижению, соблюдению правил безопасности. За счёт такой техники предполагается снизить количество аварий на дорогах, получится избежать ошибок, которые приводят к различным инцидентам.
Во всём мире и в России пользуются услугами этого транспорта. К 2025 году автопилот станет использоваться повсеместно, а в 2030 году планируется массовый выпуск таких автомобилей. Искусственный интеллект сможет взять на себя функции водителя, организовать комфортное движение по определённому маршруту.
Как работают беспилотные автомобили
Беспилотные автомобили самостоятельно производят выбор оптимального движения от одного пункта до другого. Учитывается интенсивность движения, наличие пробок. Вся информация поступает через интернет с помощью специального программного обеспечения. Скорость, торможение, ускорение регулируется.
Машина распознаёт транспортные средства в любую погоду. Она производит движение и выбирает нужную опцию в дождь, снег, ветер. Происходит сканирование знаков дорожного движения, сигнальных огней светофора, которые она тоже замечает. Сканирование осуществляется датчиками и высокоточными картами. Происходит взаимодействие с различными сервисами. Усовершенствованные технологии позволяют определить нужную частоту и проводить движение в соответствии с её показателями.
Принципы работы беспилотного автомобиля сводятся к тому, что:
- Вся местность генерируется благодаря дальномеру. Проводится сканирование объектов. Все данные от управляющего компьютера соединяются с информацией от Гугл. Это позволяет двигаться безопасно, не совершать аварийных ситуаций.
- Радары позволяют видеть объекты на расстоянии. Они являются глазами автомобиля. Благодаря им происходит оценивание ситуаций, происходит учёт всех действий машин. Устройство определяет поведение транспортных средств и позволяет незамедлительно реагировать на все происходящие процессы на трассе.
- Датчики положения помогают проследить, где находится транспортное средство на карте. GPS определяет маршрут, по которому происходит движение. Навигатор сообщает беспилотному автомобилю команды для действий.
- Видеокамера фиксирует сигналы светофора, объекты, находящиеся совсем близко.
- Компьютеру подаются сигналы, которые он обрабатывает и немедленно на них реагирует.
Практически вся информация находится в Гугл. В ней содержится большое количество разных ситуаций, с которыми сталкивались беспилотные автомобили: пешеходы на проезжей части, инвалидные коляски внезапно показались на дороге. Весь материал фиксируется, запоминается, тестируется и используется.
История беспилотного автомобиля
Появление беспилотных транспортных средств начинается с 30-х годов 20 века. В компании General Motors задумались о создании машин с радиосигналами. Планировалось создать специальные трассы для таких автомобилей, которые бы напоминали скейтбордный рамп. Машинам предстояло бы двигаться по центру, а притяжение вернуло бы их на прежнее место.
В 50 г. проводилось тестирование умного автомобиля Firebird II, в котором имелись датчики. Он осуществлял движение по умной дороге, но так и не получилось сделать автопилот.
Firebird II
В 1961 г. Джеймс Адамс создал тележку, которая управлялась сигналом через кабель, затем её прототип стал радиоуправляемым. В 1970 г. Дж. Маккарти использовал технологию зрения. Техника была оснащена дальномером, камерами.
Немецкие учёные вместе с Эрнстом Дикмансом пошли дальше. Они применили компьютерные технологии. Система была помещена в фургон машины, которая управлялась с помощью вычислительных операций. Автомобиль самостоятельно мог выполнять движения, находить определённые решения. В 1987 г. был запущен проект «Прометей», целью которого было совершенствование беспилотной системы. Уже в середине 19 в. проводились испытания беспилотных автомобилей — VaMP и VITA-2. Они:
- производили движение без помощи человека. Скорость достигала 130 км/ч;
- могли перестраиваться, следить за передвижением разных участников трассы;
- осуществляли обгон транспортных средств.
В 1995 г. была усовершенствована система. Машины соблюдали дистанцию, могли выбирать среднюю скорость движения. В 2004 г. впервые происходили соревнования среди беспилотников. В 2010 г. появился автомобиль на платформе Google. Машина уже была приближена к современным средствам передвижения. Она была наделена системой Lidar, оснащалась радарами, видеокамерами.
Гуглмобиль отлично принимал решения, свободно мог взаимодействовать на дороге, распознавал дорожные знаки. В 2012-2013 г. появляются беспилотники известных компаний: Audi, Honda, Nissan. Машины развивали приличную скорость и хорошо маневрировали на поворотах. В 2014-2015 г. прошло тестирование системы Drive Me Volvo, и первая 100 % беспилотная технология Tesla Model S зарекомендовала себя на дорогах. В 2016-2017 г. многие известные компании заявили о своих планах.
Беспилотный авто Яндекс
Сервис Яндекс Такси уже завоевал свою популярность среди большого количества людей. Он действует во многих регионах России и занимает лидирующие позиции. Компания постоянно совершенствуется и занимается разработками беспилотных автомобилей. Первое тестирование уже было осуществлено успешно. Пробные поездки производились по заданному маршруту. Прототипы были сделаны на основе Kia Soul, Toyota Prius. Планируется после ряда испытаний создать новые автомобили.
Тесла
Известная компания Tesla изготовила первый электромобиль в 2006 г. Модели, произведённые фирмой, пользуются спросом. Идея создать машину на электричестве пришла Мартину Эберхарду. Он решил изготовить технику, которая бы не уступала по мощности бензиновым аналогам. Инженеру хотелось получить совершенно экологически безопасный автомобиль.
Со временем технологии менялись, совершенствовались модели, проходили значительные изменения, но беспилотное полуавтоматическое автовождение появилось в 2015 г. Autopilot мог ограничивать скорость, мог оставаться на той полосе, на которой двигался, выбирал нужный режим, держал дистанцию. Последние модели оснащены современным программным обеспечением. Cедан Model S способен работать без зарядки 400 км., достигает скорости 200 км. ч.
Беспилотник Google
В 2011 г. в штате Невада был принят закон о разрешении беспилотных автомобилей. Вся система использовала информацию с сервиса Google Street View. Было протестировано несколько машин, в которых не участвовал человек. В результате показатели были положительные. Автомобили не совершили дорожно-транспортное происшествие. Был зафиксирован всего один случай, когда водитель другого транспорта нарушил правила.
В 2014 г. выявились некоторые проблемы у машин:
- Не всегда удавалось различить сигналы светофора,
- не получалось достигнуть «агрессивного» поведения, когда требовалось.
Авто от Uber
Uber является современным сервисом для заказа такси. Компания заботится о своих клиентах и совершенствует свои услуги. В 2016 г. на дорогах США появился первый автомобиль автоматического управления. Ford Fusion оснастили передовыми системами. Датчики, радары, видеокамеры сенсоры считывали необходимую информацию при движении. Идея состояла в запуске безопасного транспорта.
Компания планирует усовершенствовать свои системы и создать в ближайшее время больше 100 машин с автопилотом. В настоящий момент присутствие человека пока обязательно. Он помогает системе справиться с трудными задачами, происходящими на дороге. Беспилотные автомобили Uber имеют частичную автоматизацию.
Беспилотные грузовые автомобили
Беспилотные грузовики уже не являются открытием. В 2016 г. Mercedes проводила тестирование техники. Было отправлено три тягача. Машины прибыли по назначению из Штутгарта в Голландию. Расстояние составляло более 600 км. Эксперимент удался.
Видео:
Колонна держалась друг от друга на расстоянии 80 метров, уменьшился расход топлива. В 2017 г. британская компания Charge Auto представила свою разработку, которая достаточно быстро собиралась – 4 часа, передвигалась в беспилотном режиме. Российская умная машина «КАМАЗ» тоже находится в поле зрения исследователей. Планируется производство в 2022 г.
Безопасность беспилотников
Эксперты считают, что беспилотники станут в ближайшем будущем основным видом транспорта, так как они способны доставить пассажиров, любой груз по адресу без задержек во времени, а главное, — в полной безопасности. Автомобили:
- полностью соблюдают правила дорожного движения,
- выбирают верный режим,
- снижают скорость, когда это необходимо сделать,
- держат правильную дистанцию,
- производят правильный обгон.
Техника приспособлена к разным условиям. Она не зависит от общего самочувствия человека. Самостоятельно выбирает маршрут и доставит человека или груз вне зависимости от обстоятельств. Программное обеспечение способно реализовать самые разные задачи, решает сложные ситуации незамедлительно. Это помогает избежать несчастных случаев на дороге. Техника не может уставать, в отличие от человека, поэтому может работать в любое время.
Проблемы и перспективы
Конечно, беспилотный транспорт – это всё же технологии будущего. С помощью них удастся сократить расходы на топливо, получится быстро и безопасно добраться до назначенного места, появится возможность сократить число аварий.
Существуют свои плюсы и минусы. Проблемы беспилотных автомобилей в ближайшее время будут заключаться в их высокой стоимости, в недостаточной изученности и в законодательном регулировании. Необходимо создать условия для эффективного использования транспорта.
Беспилотные системы способны изменить жизнь всего общества. Благодаря автоматическому управлению получится сократить время нахождения в пути. У каждого человека появится возможность отдохнуть во время своего путешествия. Машины станут местом для приятного времяпровождения. Беспилотники помогут сохранить жизнь.
Источник статьи: http://dronreview.ru/bespilotnye-avtomobili/
Как работает беспилотный автомобиль?
Беспилотное вождение не такое далекое будущее, как нам казалось, а ведь лет десять назад мы даже представить не могли, что такое вообще возможно.
Уже к 2025 году автомобили на автопилоте перестанут быть чем-то из ряда вон выходящим на городских улицах, а в 2030 г. планируется их массовое производство. Но мы до сих пор слабо представляем, как работает беспилотный автомобиль. В этой статье мы подробно ответим на этот вопрос.
Какие «уровни» беспилотного автомобиля есть?
Уровень 0 . Никакой автоматизации, водитель выполняет всю работу.
Уровень 1 , «hands on», «помощь водителю». Водитель и система вместе управляют автомобилем. Пример: водитель рулит, а система регулирует мощность двигателя, сохраняя заданную скорость (круиз-контроль) или регулирует мощность двигателя и управляет тормозом, сохраняя заданную скорость, а при необходимости снижая, чтобы соблюдать дистанцию. Другим примером является автоматическая парковка, когда скорость определяется водителем, а руление автоматическое.
Уровень 2 , «hands off», «частичная автоматизация». Система полностью управляет автомобилем, осуществляя ускорение, торможение и рулёжку. Водитель следит за ездой и готов вмешаться в любой момент, если система не может правильно отреагировать. Несмотря на название «hands off», такие системы часто требуют от водителя держать руки на руле, как подтверждение готовности вмешаться.
Уровень 3 , «eyes off», «условная автоматизация». От водителя не требуется немедленной реакции. Он может, например, писать сообщения или смотреть фильм. Система сама реагирует на ситуации, требующие немедленных действий, таких как экстренное торможение. От водителя требуется готовность вмешаться в течение какого-то ограниченного времени, определённого производителем.
Уровень 4 , «mind off», «широкая автоматизация». Отличается от уровня 3 тем, что от водителя не требуется постоянного внимания. Например, он может лечь спать или покинуть место водителя. Полностью автоматическое вождение осуществляется лишь в некоторых пространственных областях или в некоторых ситуациях, например, в пробках. Вне таких мест или ситуаций система способна прекратить вождение и припарковать машину, если водитель не взял управление на себя.
Уровень 5 , «steering wheel optional», «полная автоматизация». Никакого человеческого вмешательства не требуется.
ЧТО УМЕЕТ БЕСПИЛОТНИК?
- Во-первых, он передвигается полностью самостоятельно из пункта А в пункт В, и выбирает для этого оптимальный маршрут, учитывая не только данные из карты, но и информацию из интернета о пробках на дорогах.
- Во-вторых, самостоятельно регулирует скорость, притормаживает на поворотах и ускоряется на прямых участках пути. А также находит свободное место для парковки и самостоятельно паркуется.
- В-третьих, беспилотное авто распознает другие транспортные средства, четко «видит» сквозь туман, снег и дождь, замечает дорожные знаки и сигналы светофора.
Как работают беспилотные автомобили?
Беспилотные автомобили самостоятельно производят выбор оптимального движения от одного пункта до другого. Учитывается интенсивность движения, наличие пробок. Вся информация поступает через интернет с помощью специального программного обеспечения. Скорость, торможение, ускорение регулируется.
Машина распознаёт транспортные средства в любую погоду. Она производит движение и выбирает нужную опцию в дождь, снег, ветер. Происходит сканирование знаков дорожного движения, сигнальных огней светофора, которые она тоже замечает. Сканирование осуществляется датчиками и высокоточными картами. Происходит взаимодействие с различными сервисами. Усовершенствованные технологии позволяют определить нужную частоту и проводить движение в соответствии с её показателями.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5aa68a0d9e29a29a15012d13/kak-rabotaet-bespilotnyi-avtomobil-5d58ad73027a1500ae2d2d5c
Беспилотные автомобили для начинающих
Про беспилотные автомобили постоянно мелькают новости, но что же на самом деле происходит в этой сфере? Как беспилотные автомобили ездят? Кто их производит? Почему они до сих пор не ездят массово по улицам? Попробуем разложить все по полочкам.
Что такое беспилотный автомобиль
Это автомобиль, оборудованный системой автоматического управления, способный передвигаться из точки А в точку Б без участия человека.
Как работают беспилотные автомобили
Чтобы приехать в пункт назначения, беспилотный автомобиль должен знать маршрут, понимать окружающую обстановку, соблюдать ПДД и корректно взаимодействовать с пешеходами и другими участниками дорожного движения. Чтобы соответствовать этим требованиям, беспилотник использует следующие технологии:
- Камеры : визуальное обнаружение объектов, например, дорожная разметка и знаки
- Радар : определение препятствий и объектов впереди и сзади, а также определение расстояния до них
- Лидар : похож на радар, но гораздо четче и позволяет обнаруживать объекты вокруг автомобиля (полный обзор 360 градусов)
- AI (искусственный интеллект) : мозги машины. Обрабатывает данные с камер и сенсоров, управляет автомобилем и принимает решения.
Уровни автономности
Согласно классификации Сообщества автомобильных инженеров (SAE), беспилотные автомобили классифицируются по шести уровням автономности, начиная с нулевого:
- Level 0 — No Automation : Водитель должен контролировать все — руль, тормоз и газ. Обычная машина.
- Level 1 — Driver Assistance : Автомобиль помогает тормозить или ускоряться. Автомобили с круиз-контролем — это как раз про level 1.
- Level 2 — Partial Automation : Автомобиль может одновременно контролировать ускорение и торможение, но человек должен следить за ситуацией и быть готовым принять управление. Самый яркий пример уровня 2 — Tesla.
- Level 3 — Conditional Automation : Автомобиль может полностью управлять движением, но в какой-то момент может попросить принять управление на себя.
- Level 4 — High Automation : Умеет все, что умеет уровень 3, но также может справляться с более сложными дорожными ситуациями. В целом можно отпустить руль и ничего не делать, но если автомобиль не сможет принять решение, он об этом оповестит и плавно припаркуется на обочине. О четвертом уровне заявляют такие компании как Waymo или Aptiv.
- Level 5 — Full Automation : Полная автономия, участие человека не требуется. Машина сама принимает решение в любой ситуации, руль может отсутствовать.
Ключевые игроки рынка
Большинство автопроизводителей осознали, что будущее за беспилотным транспортом, и ринулись открывать новые отделы и покупать стартапы. Кроме автопроизводителей в гонке участвует не только множество стартапов, но также и IT-гиганты вроде Google, StarLine, Яндекс и Apple. Вот самые основные:
General Motors
Будучи одним из ведущих автопроизводителей, GM потратил много денег, чтобы удержаться в лидерах беспилотных авто. В 2016-ом, приобрел стартап Cruise Automation, занимавшийся разработкой беспилотника, за более чем 1 миллиард долларов. В Cruise суммарно вложили $2.25 миллиарда инвестиций от SoftBank и $1.1 миллиард от GM в 2018-ом. Чтобы еще больше доминировать на рынке автономии, GM также приобрел производителя лидаров. GM тестирует свои беспилотники в Сан Франциско с планами расширения на Нью-Йорк. Первые коммерческие поездки беспилотников запланированы на 2019 год.
Waymo (лидер по технологичности)
Самый старый стартап, был основан еще в 2009 году. На данный момент считается самым совершенным беспилотным автомобилем. Оцениваясь в $175 миллиардов (!), Waymo уже проехал суммарно 10 миллионов миль автомобилями Chrysler, Honda и Jaguar. Совсем недавно, Waymo озвучил свои планы докупить еще 62,000 Fiat Chrysler для будущего платного беспилотного такси.
После очень серьезного судебного иска от Waymo дела у Uber немного пошатнулись. Потом пошатнулись после ДТП в результате которого погиб человек. Однако, Uber не сдался, и вместе с партнерами вроде Volvo и Daimler собрал $500 миллионов инвестиций от Toyota. Временно беспилотники Uber не ездят самостоятельно, а управляются водителями, попутно оцифровывая города в HD карты. Вероятно в будущем Uber интегрирует беспилотные автомобили в свой сервис такси.
Lyft (сервис такси, конкурент Uber)
В сравнении с агрессивным расширением и маркетингом Uber, подход Lyft более фокусирован. Lyft запартнерился с Aptiv, бывшим когда-то на грани банкротства. Вместе они совершили более 5000 платных поездок на беспилотниках (всего с 20 автомобилями) в Лас-Вегасе. При заказе такси Lyft, пассажир может выбрать беспилотное такси.
Tesla
У Tesla совсем другой взгляд на беспилотное будущее. Илон Маск считает что беспилотник может работать только на одних камерах (ведь человек управляет автомобилем с помощью всего пары глаз), без лидаров. Несмотря на то, что автомобили Tesla обладают функциями автопилота, они все равно топчутся на 3-ем уровне автономности, да и аварий из-за автопилота тоже хватает.
Baidu
Baidu раскачивает локальную китайскую лодку беспилотников с 2014 года. В 2017-ом, анонсировала Apollo, open-source (открытую) платформу для беспилотных автомобилей. Baidu нацелился на массовый выпуск беспилотных автомобилей с 2019 до 2020, но ее шансы пошатнулись после того как ряд AI-специалистов покинули компанию (включая Lu Qi).
StarLine
Беспилотный автомобиль StarLine — это инициативный научный проект российской компании НПО СтарЛайн, разработчика и производителя умной электроники с компетенциями в областях автоматизации, роботизации и телематики. Проект беспилотного автомобиля реализуется по программе последовательного освоения пяти уровней автономности и направлен на популяризацию российской науки.
Почему так долго?
Waymo был основан в 2009 году и только сейчас они более-менее готовы для коммерческих поездок (и то в пределах солнечной Калифорнии). То есть спустя почти 10 лет. Почему так долго? Хоть и гонка беспилотных технологий и ускорилась за последние 5 лет, все компании испытывают общие проблемы:
Лидар
Лидар это по сути лазерная установка, которая постоянно крутится и «стреляет» лазером 360 градусов, выдавая расстояние до каждой точки, которую удалось измерить.
К сожалению, лидар стоит дорого (от 500 000 рублей за 1 штуку), а их в беспилотном автомобиле надо много (2–5 штук). Так еще и от него никак не избавиться, ведь только радара и камер не хватит, чтобы четко ориентироваться на местности.
Различные компании ведут работы по снижению стоимости лидара и выпуску нового дешевого твердотельного лидара (без крутящихся элементов), но пока такие продукты еще в разработке.
AI (искусственный интеллект)
Как было сказано выше, AI — это сердце автомобиля. AI определяет объекты с камер, пытается распознать объект (например, собаку, человека, автомобиль, дорожный знак и пр.), определить, как поведут себя пешеходы и другие автомобили. Чтобы такой искусственный интеллект работал, инженеры “скармливают” ему огромные массивы данных, чтобы специальные алгоритмы могли обучаться на этих данных. Чем больше качественных данных на входе, тем лучше алгоритмы будут работать.
Картография
Беспилотникам не подходят простые карты и простая точность GPS (погрешность 3–10 метров), автомобилю нужно понимать, где он находится с сантиметровой точностью. Хотя у беспилотника много сенсоров, необходимо иметь точную информацию об окружающей местности (геометрию дорожной разметки, границы дороги, ближайшие дорожные знаки и пр). Вся эта информация есть в HD-картах — цифровой модели дороги.
Чтобы поддерживать картографию в актуальном состоянии, специальные картографические автомобили (спец. автомобиль с камерами и лидарами) должны ездить по улицам и «оцифровывать» их. Таким образом, с появлением гонки беспилотных автомобилей началась и гонка картографии среди таких компаний как Here, TomTom, DeepMap, lvl5, Carmera, Google и прочих. В 21-ом веке данные — это новое золото.
Инфраструктура
Беспилотным автомобилям требуется новая дорожная инфраструктура. И не просто инфраструктура, а умная инфраструктура в которой автомобили могли бы общаться не только с самой инфраструктурой (знаки, светофоры и пр.), но и с другими автомобилями . Вот немного основных терминов:
- V2V (vehicle-to-vehicle) — автомобили обмениваются информацией напрямую друг с другом
- V2I (vehicle-to-infrastructure) — автомобили обмениваются информацией с дорожной инфраструктурой
- V2P (vehicle-to-pedestrian) — автомобили обмениваются информацией с пешеходами (например, автомобиль видит смартфон пешехода и понимает, что тут находится человек)
Например, автомобиль едет по шоссе, а дорожный знак за 300 м впереди сам сообщает “я знак такой-то, нахожусь там-то”. Беспилотный автомобиль сможет заранее понимать, что впереди и планировать свои действия в соответствии с этой информацией.
Доверие человека
Люди все еще не особо доверяют беспилотным автомобилям. Согласно исследованию Reuters и Ipsos только лишь 38% мужчин и 17% женщин сказали что чувствовали бы себя комфортно в беспилотном автомобиле. В общем-то и не удивительно, технология беспилотных автомобилей довольно молодая, люди не успели привыкнуть. Автопроизводителям и стартапам еще предстоит завоевать доверие людей.
Что дальше?
Мы становимся свидетелями того, как беспилотные автомобили медленно появляются на наших дорогах. Вряд ли в следующие 5 лет мы увидим их как массовое явление: ни алгоритмы, ни инфраструктура еще не доросли до этого. Однако, с приходом V2V/V2I, возможно, появятся специальные зоны беспилотного транспорта, где можно будет вызвать привычный Uber/Яндекс и доехать за полчасика на беспилотнике до работы.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5e95f3832d34573bbda1dbe5/bespilotnye-avtomobili-dlia-nachinaiuscih-5e95f7856dfdce0b1380690a