Стремление создать идеальный самоуправляемый автомобиль было обычным явлением с первых дней автомобильной промышленности. После более чем столетия инноваций и передовых технологических уловок становится все более и более возможным иметь автомобиль, который может управлять собой, и многие компании уже работают над соответствующими проектами на дорогах общего пользования.
Беспилотные автомобили считаются одной из самых перспективных технологий XNUMX века, поскольку они оснащены датчиками и компьютерами, которые позволяют им управлять автомобилем без вмешательства человека. У него есть потенциал, чтобы революционизировать то, как мы путешествуем, работаем и живем.
Но как работают беспилотные автомобили? Насколько вы близки к осуществлению своей мечты об автопилоте? Проверять Умные города и беспилотные автомобили: как выглядит будущее автомобильной промышленности?
Что такое беспилотные автомобили?
Как следует из названия, беспилотные автомобили — это автомобили, которые могут чувствовать окружающую среду и управлять своими движениями без вмешательства человека. Большинство современных беспилотных автомобилей требуют, чтобы водитель взял на себя ответственность в экстренной ситуации. За исключением чрезвычайных ситуаций или ситуаций, когда автомобиль начинает вести себя странно, предполагается, что в большинстве случаев он будет управляться без какого-либо вмешательства водителя.
Как работают беспилотные автомобили?
Беспилотные автомобили используют комбинацию датчиков и камер для создания 3D-изображения окружающего мира. Затем передовое программное обеспечение используется для обнаружения автомобилей, людей и препятствий на дороге, что позволяет автомобилю безопасно управлять автомобилем, соблюдая правила дорожного движения.
Несколько компаний работают над этой технологией, а это означает, что существует несколько различных способов создания беспилотного автомобиля. Существуют также различные уровни, посвященные беспилотным автомобилям с различными функциями.
Заказ и поездка в беспилотном такси Waymo — один из самых простых способов лично испытать беспилотный автомобиль, но вам нужно будет находиться в Аризоне для своей первой поездки Waymo.
Объяснение уровней беспилотного автомобиля
Большинство беспилотных автомобилей в мире не являются полностью самоуправляемыми моделями, и они подпадают под шесть различных уровней автоматизации, каждый из которых предлагает лучшую автоматизацию, чем предыдущий.
- Автомобили уровня 0 не имеют никакой автоматизации, где водитель-человек будет нести ответственность за все задачи вождения.
- Автомобили уровня 1 имеют функции помощи водителю, такие как помощь в поддержании полосы движения или адаптивный круиз-контроль, но автомобиль может выполнять только одну задачу за раз, и для управления автомобилем требуется водитель-человек.
- Автомобили 2-го уровня имеют частичную автоматизацию. Это означает, что он может управлять такими вещами, как рулевое управление, но ему все еще нужны человеческие команды. Автомобиль может одновременно совмещать две или более автоматических задач, таких как рулевое управление и ускорение.
- Автомобили 3-го уровня имеют условную автоматику, машина способна проехать из точки А в точку Б без участия человека, но только при определенных условиях. Водителю по-прежнему нужно быть готовым взять на себя управление в любой момент, потому что система попросит его вмешаться в критических ситуациях.
- Автомобили уровня 4 высоко автоматизированы, что позволяет автомобилю полностью передвигаться в пределах геозон и не обязательно будет работать в определенных погодных условиях.
- Автомобили XNUMX-го уровня полностью автоматизированы и могут передвигаться по дорогам общего пользования без участия человека, они могут не оснащаться рулем или педалью тормоза.
Первые три уровня требуют, чтобы человек-водитель управлял транспортным средством во время движения, а остальные три уровня требуют ограниченного взаимодействия с человеком или его отсутствия. Каждый уровень автоматизации транспортных средств является важной вехой, но пятый уровень является самым захватывающим, и многие компании усердно работают над его достижением.
Устройства для беспилотных автомобилей
Удивительно, но аппаратные ограничения не являются большой проблемой в области беспилотных автомобилей. Теоретически единственные датчики, которые вам нужны для работы беспилотного автомобиля, — это обычные камеры с программной обработкой, которая анализирует и визуализирует различные полученные данные. Конечно, гораздо безопаснее использовать комбинацию разных датчиков, чтобы дать программе как можно больше информации.
Как LiDAR работает в беспилотных автомобилях?
Датчики LiDAR измеряют глубину для создания точной 3D-модели окружения беспилотного автомобиля. Это достигается путем испускания миллионов лазерных импульсов каждую секунду и измерения времени, необходимого для отражения каждого импульса. Чем больше время отражения, тем дальше объект от датчика.
Эта технология помогает беспилотному автомобилю понимать свое окружение и окружающие его вещи. Сюда входят здания, люди и животные, а также все остальное, через что проезжает транспортное средство. В ясный день LiDAR — это все, что нужно автомобилю для передвижения по городу. Однако его производительность снижается из-за дождя или тумана, поэтому беспилотные автомобили не могут полагаться на LiDAR как на единственный тип датчика. Проверять Что такое технология LiDAR и как она работает?
Как работает радар в беспилотных автомобилях?
Радар играет ту же роль, что и LiDAR в беспилотных автомобилях. Вместо лазеров он излучает радиоволны и измеряет отражения от окружающих вас объектов. Цель по-прежнему состоит в том, чтобы понять окружающую среду вокруг автомобиля.
Датчики LiDAR имеют в 10 раз большую точность, чем радар, но на радар не влияют неблагоприятные погодные условия. Радарные датчики также дешевле, чем датчики LiDAR.
Как работают видеокамеры в беспилотных автомобилях?
Такие компании, как Waymo от Google, используют комбинацию LiDAR, радара и обычных камер для своих основных массивов датчиков. С другой стороны, Tesla решила полностью инвестировать в стандартные камеры и передовое программное обеспечение для автономной дорожной навигации.
Технология распознавания лиц существует уже давно, хотя в основном она используется на смартфонах и передовых решениях для обеспечения безопасности. Цель беспилотных автомобилей — вывести их на новый уровень благодаря распознаванию объектов на основе машинного обучения, обнаружению зданий, автомобилей, людей и всего остального вокруг вашего автомобиля.
Другие датчики в беспилотном автомобиле
Радар, LiDAR и обычные камеры часто являются основными датчиками в беспилотных автомобилях, но в некоторых автомобилях их больше. Дополнительные устройства, такие как ультразвуковые датчики, позволяют автомобилю лучше понимать, что его окружает. Это позволяет беспилотным автомобилям реагировать на невидимые сигналы, такие как звук сирены скорой помощи.
«Мозг» беспилотного автомобиля
Будь то Tesla, Waymo или другая система беспилотных автомобилей, всем этим автомобилям нужен мейнфрейм или «мозг» для обработки данных, предоставляемых их датчиками. Платформа Nvidia Drive AGX является ярким примером этого, но некоторые автопроизводители предпочитают разрабатывать этот тип технологии собственными силами. Проверять Сравнение Tesla Model X и Model Y: ключевые отличия.
Программное обеспечение для беспилотных автомобилей
Создание функционального программного обеспечения для беспилотного автомобиля — одна из самых сложных задач для производителей. Сравнительно легко создать программу, которая использует дорожные знаки и данные геолокации для отслеживания недавних маршрутов. Но что произойдет, если вас проедет другая машина или на дорогу выбежит животное?
Дороги не предсказуемые места. Программное обеспечение беспилотного автомобиля должно уметь реагировать на широкий спектр различных ситуаций, многие из которых невозможно запрограммировать заранее.
Искусственный интеллект и машинное обучение в беспилотных автомобилях
Искусственный интеллект лежит в основе индустрии беспилотных автомобилей. По сути, самоуправляемые автомобили стремятся имитировать человеческий мозг во время вождения, а это означает, что они должны быть в состоянии принимать решения на основе широкого диапазона переменных. Это включает в себя пересечение перекрестков и проверку дорожных знаков, которые являются частью дороги, а также других транспортных средств, людей и препятствий, с которыми обычно знаком средний водитель.
Людям потребуется очень много времени, чтобы создать базы данных и алгоритмы, которые узнают абсолютно все в дороге. Вместо этого такие производители, как Tesla, используют машинное обучение для обучения и улучшения своих алгоритмов.
Алгоритмы машинного обучения в беспилотных автомобилях должны начинаться с некоторых базовых данных, но большая часть их обучения происходит в дороге. Вот почему так важно, чтобы компании могли тестировать свои автомобили на реальных дорогах, но это также означает, что беспилотные автомобили будут становиться лучше, чем больше они будут ездить.
Пешеход, выходящий перед ним, — хороший пример машинного обучения в беспилотном автомобиле. В этом сценарии у автомобиля есть несколько вариантов; Он может попытаться объехать человека, нажать на тормоз и попытаться остановиться или использовать звуковой сигнал, чтобы предупредить его. Большинство беспилотных автомобилей будут активно приближаться к таким препятствиям, исключая последний вариант.
Отсюда вы должны решить, лучше ли свернуть или нажать на тормоза, принимая во внимание такие вещи, как скорость, расстояние, погодные условия и множество других факторов окружающей среды. Если, например, при повороте автомобиль окажется на пути встречных автомобилей, вы, вероятно, предпочтете затормозить.
Неспособность правильно реагировать и успешное реагирование, как ожидалось, помогает беспилотному автомобилю научиться решать аналогичные проблемы в будущем. В идеале эти данные распределяются между беспилотными автомобилями, чтобы они могли улучшаться вместе.
Другое программное обеспечение для беспилотных автомобилей
Помимо искусственного интеллекта, в беспилотный автомобиль за кулисами встроено много другого программного обеспечения. Картографические системы GPS помогают автомобилю точно ориентироваться на дорогах, а системы мониторинга водителя гарантируют, что человек за рулем будет сфокусирован даже в автономном режиме вождения.
Каждая компания по производству беспилотных автомобилей использует свой подход к программному обеспечению, а это означает, что они редко открыто говорят о том, как работают их инструменты. Проверять Самые передовые системы помощи водителю в автомобилях.
Безопасны ли беспилотные автомобили?
Справедливо поставить под сомнение безопасность современных беспилотных автомобилей, особенно с учетом растущего списка смертей и травм без водителя. Как видно из распространенности систем мониторинга осведомленности водителей во многих беспилотных автомобилях, даже их производители знают, что они еще не совершенны.
Но дело не в этом. До беспилотных автомобилей еще далеко. Это означает, что энтузиастам автономных автомобилей нужно немного подождать, пока автомобиль с искусственным интеллектом, который будет водить сам себя, сможет доставить вас куда угодно. Вы можете просмотреть сейчас Взломы зарядных устройств для электромобилей: стоит ли беспокоиться?
