Как работают автомобили с автоматическим управлением: гайки и болты, стоящие за автономной автомобильной программой Google

Реклама

Возможность ездить туда и обратно на работу, когда вы спите, едите, играете в Trivia Crack или догоняете любимые блоги в Feedly - концепция, которая одинаково привлекательна и, казалось бы, далека и слишком футуристична, чтобы на самом деле бывает.

Когда Google объявил об их автономном автомобильном проекте в 2008 году, представления о меньшинстве начали циркулировать в наших головах в то время как мы задавались вопросом о возможностях машины, которая действительно не нуждалась бы в нас, чтобы сделать что-то кроме поворота на. Этому же автомобилю не нужно будет беспокоиться об авариях, отвлечении или вождении под воздействием, пока он делает тысячи - или даже миллионы - подсчетов в доли секунды, чтобы сохранить вашу безопасность.

Видите ли, как оказалось, люди на удивление плохо водят. По словам Джошуа Шанка из Центра транспорта Ино:

«Люди не очень хороши в вождении - 30 000 человек ежегодно погибают в автомобильных авариях (в Соединенных Штатах). Машины могут быть намного лучше, чем люди, когда дело доходит до вождения; они не пьют и не пишут, и могут думать быстрее ».

Хотя ни один водитель не станет утверждать, что на дороге нет настоящих ошеломляющих водителей, просто насколько безопасен автомобиль Google Шокирующие эффекты Google Driverless Car [INFOGRAPHIC]Будущее ближе, чем вы думаете. Благодаря совершенно секретному исследовательскому отделу Google, Google X, автомобили без водителя стали реальностью и могут стать популярными в недалеком будущем ... Читать далее ?

Итак, в общей сложности 700 000 пройденных дорожных миль в Google Car произошло ровно две аварии, ни одна из которых не может быть обвинена в автомобиле. Первый случай произошел, когда водитель-водитель заехал сзади автономного автомобиля, а второй - во время пробного запуска автомобиля Google. В отличие от этого, на каждые 1,7 млн. Миль, проезжаемых в Великобритании, приходится один смертельный случай, а на каждые 1,13 млн. Миль - в США (данные 2009 года). В то время как Google Cars еще предстоит пройти столько миль, количество несчастных случаев на одну милю значительно ниже, чем у автомобилей, управляемых людьми.

Технология позади автономного автомобиля Google

Многообещающая вещь о беспилотных автомобилях Google в том, что большинство технологий в настоящее время используются как на дороге Автомобиль завтрашнего дня - сегодня: лучшие инструменты для установки компьютера в машинуСтановится все более популярным времяпрепровождение, добавляя новый элемент в автомобили, новый центр развлечений, GPS и связи. Похоже, что carputer был частично вдохновлен телешоу, таким как ... Читать далее и в других приложениях. Это означает, что технология, обеспечивающая безопасность пассажиров, не является новой или непроверенной, и помимо ее проприетарного программного обеспечения и алгоритмов, автомобили Google оснащены большим количеством проверенных и безопасных аппаратных средств.

Давайте посмотрим на некоторые из них.

LIDAR

Обнаружение лазерного освещения и определение дальности - или LIDAR - используется для построения 3D-карты и позволяет автомобилю «видеть» потенциальные опасности с помощью отражение лазерного луча от поверхностей, окружающих автомобиль, чтобы точно определить расстояние и профиль этого объект. Автомобиль Google Car использует лазер Velodyne с 64 лучами, чтобы дать встроенному процессору 360-градусный обзор установить блок LIDAR на верх автомобиля (для беспрепятственного просмотра) и дать ему возможность вращаться на изготовленная на заказ база.

радиолокационный

Хотя LIDAR отлично подходит для точного картирования окружающей среды, его один фатальный недостаток заключается в способности точно отслеживать скорость окружающих транспортных средств в режиме реального времени. Именно здесь четыре радиолокационных бампера, установленные на бампере, обнаруживают слабину. С двумя датчиками в переднем бампере и двумя сзади, радарные блоки позволяют автомобилю избегать ударов отправив сигнал на бортовой процессор, чтобы включить тормоза, или отойти в сторону, когда применимо. Эта технология работает в сочетании с другими функциями автомобиля, такими как единицы измерения инерции, гироскопы и датчик положения колес по порядку. отправлять точные сигналы в процессор (мозг) транспортного средства, чтобы лучше принимать решения о том, как избежать возможных аварий.

Высокопроизводительные камеры

Настоящий технология камеры Как работает цифровая камера? [Технология объяснила] Читать далее и настройка на каждый автомобиль без водителя варьируется, но один прототип использует камеры, установленные на внешней стороне с небольшим разделением, чтобы дать перекрывающий вид на окружающую среду автомобиля. Эта технология мало чем отличается от человеческого глаза, который обеспечивает наложение изображений в мозг, прежде чем определять такие вещи, как глубина резкости, периферическое движение и размерность объектов.

Каждая камера имеет поле зрения 50 градусов и с точностью до 30 метров. Сами камеры весьма полезны, но, как и все остальное в автомобиле, они представляют собой избыточную технологию, которая позволила бы машине работать даже в случае неисправности.

сонар

Опять же, каждый прототип автомобиля, созданного Google, немного отличается, но некоторые из протестированных были оснащены передовой технологией сонара. Ограничениями гидролокатора являются его узкое поле зрения и сравнительно небольшая эффективная дальность действия (около 6 метров). Тем не менее, включение обеспечивает еще одну избыточную систему, которая позволяет машине эффективно ссылаться на данные Из других систем в режиме реального времени применять тормоза, предварительно натягивать ремни безопасности для удара или отклоняться от препятствий.

позиционирование

Автомобиль без руля, без тормозов и акселератора был бы по существу бесполезен без продвинутых систем позиционирования, чтобы отслеживать его курс и прокладывать соответствующий маршрут до пункта назначения. Для этой задачи Google использует свой собственный система карт Как работает Google Maps?Карты Google используются миллионами людей каждый день, и вы можете быть одним из них, но как это на самом деле работает и как Google так хорошо поддерживает свою точность? Читать далее а также спутники GPS, инерциальные единицы измерения и колесный кодер для определения фактической скорости. Система работает вместе с бортовыми камерами для обработки реальной информации, а также данных GPS и скорости движения для точного определения точное положение каждого транспортного средства, вплоть до нескольких сантиметров, при этом внося разумные поправки в такие вещи, как движение, строительство дорог и несчастные случаи.

Сложное программное обеспечение

Программное обеспечение обрабатывает все данные в режиме реального времени, а также моделирует поведенческую динамику другие водители Как автомобили однажды будут разговаривать друг с другомЗавтрашний транспорт - это не только машина с автоматическим управлением. В будущем сети автомобилей будут работать вместе, чтобы обеспечить безопасность пассажиров и эффективно доставлять их в места назначения. Читать далее , пешеходы и предметы вокруг вас. В то время как некоторые данные жестко запрограммированы в автомобиле, такие как остановка на красный свет, другие ответы изучаются на основе предыдущего опыта вождения. Каждая миля, проезжаемая на каждом автомобиле, регистрируется, и эти данные обрабатываются в попытке найти решения для каждой применимой ситуации.

Алгоритм обучения обрабатывает данные не только автомобиля, на котором вы едете, но и других, чтобы найти подходящий ответ на каждую возможную проблему. Поведенческая динамика также отображается, и эти данные используются, чтобы помочь распознать ситуации, прежде чем они произойдут, так же, как человеческий фактор. Например, автомобили достаточно умны, чтобы распознавать и адаптироваться к таким ситуациям, как:

• Медленно движущееся транспортное средство в правой линии предполагает более высокую вероятность того, что автомобиль, следующий за ним, попытается проехать.
• Яма или посторонний предмет на улице показывает более высокую вероятность того, что водитель свернет, чтобы избежать этого.
• Перегрузка в левой полосе означает, что водители с большей вероятностью попытаются войти в правую полосу.

Основные препятствия, с которыми сталкивается проект перед повсеместным принятием

Хотя технология автономной автомобильной программы Google - не что иное, как удивительный, это не значит, что нет существенных проблем, которые еще нужно решить, прежде чем мы достигнем будущее, в котором доминируют самостоятельные автомобили Вот как мы попадем в мир, полный автомобилей без водителяВождение - утомительная, опасная и требовательная задача. Может ли он когда-нибудь быть автоматизирован технологией без водителя от Google? Читать далее .

Технологии

Прежде чем решать любые другие проблемы, с которыми сталкивается автономный автомобиль, важно отметить, что технология по-прежнему является самым большим барьером, отделяющим автомобили без водителя от потребительского рынка.

Одна из этих проблем, с которой сталкивается Google, - это адаптивность картографической системы. Карты, используемые этими автомобилями, не похожи на те, которые вы видите в своем устройстве GPS или в Картах Google. Каждая карта очень детализирована вплоть до высоты бордюров и размеров полосы, по которой в данный момент движется автомобиль.

Проблема с таким уровнем детализации заключается в масштабности картирования всей страны - или мира. В настоящее время Google проехал около 2000 миль дорог, чтобы машина могла работать без водителя. Чтобы дать вам представление о масштабе, в одной только Калифорнии насчитывается более 170 000 миль дорог, а в Соединенных Штатах - более 4 миллионов миль.

Причина, по которой машины показали хорошие результаты на начальных испытаниях в 700 000 миль, в значительной степени связана с тем, что машины «обманывают» в том, как они реагируют на окружающую среду. То есть каждый автомобиль не принимает в реальном времени решения о том, как реагировать на внешние раздражители, и Google не проверил способность автомобиля реагировать на ситуации за пределами этих карт сред. Конечно, это проблема, которая может - в какой-то момент - исправить себя до такой степени, как каждый автомобиль Google. на дороге это не только вождение, но и создание 3D-карт для других автономных автомобилей путем составления карт данные.

Дополнительные проблемы, связанные с технологией:

• Пока что у машины есть проблемы, которые могут помешать ей ехать по снегу, льду или сильному дождю.
• Невозможно определить цвет светофора, когда сенсоры ослеплены солнцем или бликами.
• Датчики обнаруживают объекты как пиксельные формы, поэтому гипотетически автомобиль будет реагировать одинаково - отклоняясь - чтобы пропустить ребенка на дороге или проплывающую мимо газету.

Государственное регулирование

Согласно букве закона, по крайней мере, в родном штате Google HQ (Калифорния) автомобили с самостоятельным вождением в настоящее время являются законными. Крис Урмсон, руководитель проекта по самостоятельному вождению автомобилей в Google, говорит:

«Закон, принятый почти полтора года назад, ясно дал понять, что фактически без водителя эксплуатация транспортных средств была разрешена в Калифорнии, и в целом мы считаем, что это верно для большей части НАС."

Тем не менее, я не уверен, что многие правительства представляли будущее с автомобилями без водителя при принятии своих действующих законов и правил дорожного движения. Маловероятно предположить, что правительство в какой-то момент не вмешается и проведет собственное расследование в отношении практичности и безопасности автономные транспортные средства Автономные машины: полезны ли роботы для окружающей среды?То, как мы используем автомобили, изменится. Эти изменения будут широкомасштабными, но одна область, которая не была исследована так подробно, - воздействие на окружающую среду. Читать далее .

Потребители даже хотят это?

В то время как у некоторых было распространенное волнение по поводу технологии, другие отклонили идею полностью из-за проблем безопасности или нежелания отказаться от контроля над колесом. Хотя некоторые, возможно, никогда принять технологию Могут ли хакеры ДЕЙСТВИТЕЛЬНО захватить ваш автомобиль Читать далее Можно с уверенностью сказать, что некоторый сегмент населения будет заинтересован, если учесть два основных фактора: безопасность и ценообразование.

В то время как проблемы безопасности все еще прорабатываются, у автомобиля, кажется, есть замечательный отчет безопасности на данный момент. Был поднят один философский вопрос, который довольно интересен; как машина отреагирует на так называемые «проблемы с тележками»? Проблемы с тележками - это философский термин, используемый для описания проблем, которые возникают, когда нет правильного ответа. Например, автомобиль Google должен свернуть, чтобы избежать ребенка, но при этом это повлияет на мать или группу детей на другой стороне дороги; Что это делает?

Ну и что дальше?

В целом, это захватывающая идея, и внедрение технологии имеет и другие практические применения. Например, автомобиль, который не нуждается в водителе, также не нуждается в пассажире. Это позволит вашей машине сдавать пакеты без вас, подвезти друзей домой (а затем вернуться в гараж) или найти свое место для парковки после того, как вас куда-то отвезут.

На самом деле, наиболее захватывающей идеей может быть тот факт, что это может сделать понятие «владение» автомобилем устаревшим. Эти машины могут быть гипотетически оставлены где угодно, и служат своего рода такси для целых сообществ без необходимости покупать и обслуживать автомобиль самостоятельно.

Автомобили без водителя - захватывающая идея для будущего транспорта, но пока Google не обратится к технологическим проблемы и доказать, что эти автомобили действительно безопаснее, чем ваш средний водитель, то они останутся идея. Однако я уверен, что Google справится с проблемами, и эта технология окажет огромное влияние на будущее транспорта Как Автомобили с Вождением Изменит Транспорт навсегдаПо мере того, как мы приближаемся к 2015 году, вопрос уже не в том, заменят ли автомобили с самостоятельным вождением автомобили с ручным приводом, а в том, как быстро они вступят во владение. Читать далее .

Вы бы купили машину с автоматическим управлением?

Кредиты изображения: Velodyne High-Def LIDAR Стив Джурветсон, Ходже-тааструп Коммуне Товарищ Фут, Светофор от MiloszB, все через Flickr