Cara sistem pandu kendiri berfungsi

Kerajaan Jerman baru-baru ini mengumumkan bahawa ia mahu mempromosikan pembangunan teknologi dan merancang untuk mewujudkan infrastruktur khusus di lebuh raya. Alexander Dobrindt, Menteri Pengangkutan Jerman, mengumumkan bahawa bahagian lebuh raya A9 dari Berlin ke Munich akan dibina dengan cara yang membolehkan kereta autonomi boleh bergerak dengan selesa di sepanjang keseluruhan laluan.

Glosari singkatan

ABS Sistem anti-sekat. Sistem yang digunakan dalam kereta untuk menghalang kunci roda.

ACC Kawalan pelayaran adaptif. Peranti yang mengekalkan jarak selamat yang sesuai antara kenderaan yang bergerak.

AD Pemanduan automatik. Sistem pemanduan automatik adalah istilah yang digunakan oleh Mercedes.

ADAS Sistem bantuan pemandu lanjutan. Sistem sokongan pemacu lanjutan (seperti penyelesaian Nvidia)

ASSK Kawalan pelayaran pintar canggih. Kawalan pelayaran adaptif berasaskan radar

AVGS Sistem kawalan kenderaan automatik. Sistem pengawasan dan pemanduan automatik (contohnya, di tempat letak kereta)

DIV Kenderaan pintar tanpa pemandu. Kereta pintar tanpa pemandu

ECS Komponen dan sistem elektronik. Nama am untuk peralatan elektronik

IOT Internet perkara. Internet Perkara

NYA Sistem pengangkutan pintar. Sistem Pengangkutan Pintar

LIDAR Pengesanan dan julat cahaya. Peranti yang berfungsi serupa dengan radar - ia menggabungkan laser dan teleskop.

LKAS Sistem bantuan menjaga lorong. Bantuan Kekal Lorong

V2I Infrastruktur kenderaan. Komunikasi antara kenderaan dan infrastruktur

V2V Kenderaan ke kenderaan. Komunikasi antara kenderaan

Pelan itu termasuk, antara lain, penciptaan infrastruktur untuk menyokong komunikasi antara kenderaan; untuk tujuan ini, frekuensi 700 MHz akan diperuntukkan.

Maklumat ini bukan sahaja menunjukkan bahawa Jerman serius terhadap pembangunan permotoran tanpa pemandu. Dengan cara ini, ini membuatkan orang ramai memahami bahawa kenderaan tanpa pemandu bukan sahaja kenderaan itu sendiri, kereta ultra-moden yang disumbat dengan penderia dan radar, tetapi juga keseluruhan sistem pentadbiran, infrastruktur dan komunikasi. Tidak masuk akal untuk memandu satu kereta.

Banyak data

Pengendalian sistem gas memerlukan sistem penderia dan pemproses (1) untuk pengesanan, pemprosesan data dan tindak balas pantas. Semua ini sepatutnya berlaku selari pada selang milisaat. Keperluan lain untuk peralatan ialah kebolehpercayaan dan kepekaan yang tinggi.

Kamera, sebagai contoh, perlu mempunyai resolusi tinggi untuk mengenali butiran halus. Di samping itu, semua ini mesti tahan lama, tahan kepada pelbagai keadaan, suhu, kejutan dan kemungkinan kesan.

Akibat yang tidak dapat dielakkan daripada pengenalan kereta tanpa pemandu ialah penggunaan teknologi Big Data, iaitu, mendapatkan, menapis, menilai dan berkongsi sejumlah besar data dalam masa yang singkat. Selain itu, sistem mesti selamat, tahan terhadap serangan luar dan gangguan yang boleh membawa kepada kemalangan besar.

Kereta tanpa pemandu mereka hanya akan memandu di jalan yang disediakan khas. Garisan kabur dan tidak kelihatan di jalan raya tidak dapat disangkal. Teknologi komunikasi pintar – kereta-ke-kereta dan kereta-ke-infrastruktur, juga dikenali sebagai V2V dan V2I, membolehkan pertukaran maklumat antara kenderaan bergerak dan persekitaran.

Di dalamnya, saintis dan pereka melihat potensi yang besar apabila ia datang untuk membangunkan kereta autonomi. V2V menggunakan frekuensi 5,9 GHz, juga digunakan oleh Wi-Fi, dalam jalur 75 MHz dengan julat 1000 m. Komunikasi V2I adalah sesuatu yang jauh lebih kompleks dan bukan sahaja melibatkan komunikasi langsung dengan elemen infrastruktur jalan raya.

Ini adalah penyepaduan dan penyesuaian menyeluruh kenderaan kepada trafik dan interaksi dengan keseluruhan sistem pengurusan trafik. Biasanya, kenderaan tanpa pemandu dilengkapi dengan kamera, radar dan penderia khas yang dengannya ia "merasa" dan "merasakan" dunia luar (2).

Peta terperinci dimuatkan ke dalam ingatannya, lebih tepat daripada navigasi kereta tradisional. Sistem navigasi GPS dalam kenderaan tanpa pemandu mestilah sangat tepat. Ketepatan kepada sedozen atau lebih sentimeter penting. Oleh itu, mesin melekat pada tali pinggang.

1. Membina kereta autonomi

Dunia penderia dan peta ultra-tepat

Untuk fakta bahawa kereta itu sendiri melekat pada jalan raya, sistem sensor bertanggungjawab. Terdapat juga biasanya dua radar tambahan di bahagian tepi bampar hadapan untuk mengesan kenderaan lain yang menghampiri dari kedua-dua belah di persimpangan. Empat atau lebih sensor lain dipasang di sudut badan untuk memantau kemungkinan halangan.

2. Apa yang dilihat dan dirasai oleh kereta autonomi

Kamera hadapan dengan medan pandangan 90 darjah mengecam warna, jadi ia akan membaca isyarat lalu lintas dan papan tanda jalan. Penderia jarak dalam kereta akan membantu anda mengekalkan jarak yang betul dari kenderaan lain di jalan raya.

Selain itu, terima kasih kepada radar, kereta itu akan mengekalkan jaraknya dari kenderaan lain. Jika ia tidak mengesan kenderaan lain dalam radius 30m, ia akan dapat meningkatkan kelajuannya.

Sensor lain akan membantu menghilangkan apa yang dipanggil. Bintik buta di sepanjang laluan dan pengesanan objek pada jarak yang setanding dengan panjang dua padang bola di setiap arah. Teknologi keselamatan akan berguna terutamanya di jalan dan persimpangan yang sibuk. Untuk terus melindungi kereta daripada perlanggaran, kelajuan tertingginya akan dihadkan kepada 40 km/j.

W kereta tanpa pemandu nadi Google dan elemen paling penting dalam reka bentuk ialah laser Velodyne 64-rasuk yang dipasang pada bumbung kenderaan. Peranti berputar dengan sangat cepat, jadi kenderaan "melihat" imej 360 darjah di sekelilingnya.

Setiap saat, 1,3 juta mata direkodkan bersama jarak dan arah pergerakannya. Ini mencipta model 3D dunia, yang sistem membandingkan dengan peta resolusi tinggi. Akibatnya, laluan dibuat dengan bantuan yang mana kereta mengelilingi halangan dan mengikut peraturan jalan raya.

Di samping itu, sistem itu menerima maklumat daripada empat radar yang terletak di hadapan dan di belakang kereta, yang menentukan kedudukan kenderaan dan objek lain yang mungkin muncul tanpa diduga di jalan raya. Kamera yang terletak di sebelah cermin pandang belakang mengambil lampu dan papan tanda jalan dan memantau kedudukan kenderaan secara berterusan.

Kerjanya dilengkapkan dengan sistem inersia yang mengambil alih penjejakan kedudukan di mana sahaja isyarat GPS tidak sampai - dalam terowong, di antara bangunan tinggi atau di tempat letak kereta. Digunakan untuk memandu kereta: imej yang dikumpul semasa membuat pangkalan data yang dibentangkan dalam bentuk Google Street View ialah gambar terperinci jalan bandar dari 48 negara di seluruh dunia.

Sudah tentu, ini tidak mencukupi untuk pemanduan yang selamat dan laluan yang digunakan oleh kereta Google (terutamanya di negeri California dan Nevada, di mana pemanduan dibenarkan dalam keadaan tertentu). kereta tanpa pemandu) direkodkan dengan tepat terlebih dahulu semasa perjalanan khas. Google Cars berfungsi dengan empat lapisan data visual.

Dua daripadanya ialah model ultra-tepat bagi rupa bumi di mana kenderaan itu bergerak. Yang ketiga mengandungi peta jalan terperinci. Yang keempat ialah data perbandingan elemen tetap landskap dengan yang bergerak (3). Di samping itu, terdapat algoritma yang mengikuti dari psikologi lalu lintas, sebagai contoh, memberi isyarat di pintu masuk kecil bahawa anda ingin menyeberangi persimpangan.

Mungkin, dalam sistem jalan raya automatik sepenuhnya pada masa hadapan tanpa orang yang perlu memahami sesuatu, ia akan menjadi berlebihan, dan kenderaan akan bergerak mengikut peraturan yang telah diterima pakai dan algoritma yang diterangkan dengan ketat.

3. Cara Kereta Auto Google Melihat Persekitarannya

Tahap automasi

Tahap automasi kenderaan dinilai mengikut tiga kriteria asas. Yang pertama berkaitan dengan keupayaan sistem untuk mengambil alih kawalan kenderaan, baik semasa bergerak ke hadapan dan ketika bergerak. Kriteria kedua melibatkan orang di dalam kenderaan dan keupayaan mereka untuk melakukan sesuatu selain daripada memandu kenderaan.

Kriteria ketiga melibatkan tingkah laku kereta itu sendiri dan keupayaannya untuk "memahami" apa yang berlaku di jalan raya. Persatuan Jurutera Automotif Antarabangsa (SAE International) mengklasifikasikan automasi pengangkutan jalan kepada enam peringkat.

Dari segi automasi dari 0 hingga 2 faktor utama yang bertanggungjawab untuk memandu ialah pemandu manusia (4). Penyelesaian paling maju pada tahap ini termasuk Kawalan Pelayaran Adaptif (ACC), dibangunkan oleh Bosch dan semakin digunakan dalam kenderaan mewah.

Tidak seperti kawalan pelayaran tradisional, yang memerlukan pemandu sentiasa memantau jarak ke kenderaan di hadapan, ia juga melakukan jumlah kerja yang minimum untuk pemandu. Sebilangan penderia, radar dan perantaraannya antara satu sama lain dan dengan sistem kenderaan lain (termasuk pemanduan, brek) memaksa kereta yang dilengkapi dengan kawalan pelayaran adaptif untuk mengekalkan bukan sahaja kelajuan yang ditetapkan, tetapi juga jarak selamat dari kenderaan di hadapan.

4. Tahap automasi dalam kereta mengikut SAE dan NHTSA

Sistem akan membrek kenderaan mengikut keperluan dan perlahan sahajauntuk mengelakkan perlanggaran dengan bahagian belakang kenderaan di hadapan. Apabila keadaan jalan menjadi stabil, kenderaan memecut semula ke kelajuan yang ditetapkan.

Peranti ini sangat berguna di lebuh raya dan menyediakan tahap keselamatan yang jauh lebih tinggi daripada kawalan pelayaran tradisional, yang boleh menjadi sangat berbahaya jika digunakan secara tidak betul. Penyelesaian lanjutan lain yang digunakan pada tahap ini ialah LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), sistem aktif yang direka untuk meningkatkan keselamatan pemanduan dengan memberi amaran kepada anda jika anda meninggalkan lorong anda secara tidak sengaja.

Ia berdasarkan analisis imej - kamera yang disambungkan ke komputer memantau tanda had lorong dan, dengan kerjasama pelbagai penderia, memberi amaran kepada pemandu (contohnya, melalui getaran tempat duduk) tentang pertukaran lorong, tanpa menghidupkan penunjuk.

Pada tahap automasi yang lebih tinggi, dari 3 hingga 5, lebih banyak penyelesaian diperkenalkan secara beransur-ansur. Tahap 3 dikenali sebagai "automasi bersyarat". Kenderaan itu kemudiannya memperoleh pengetahuan, iaitu, mengumpul data tentang alam sekitar.

Jangkaan masa tindak balas pemandu manusia dalam varian ini ditingkatkan kepada beberapa saat, manakala pada tahap yang lebih rendah ia hanya sesaat. Sistem on-board mengawal kenderaan itu sendiri dan hanya jika perlu memberitahu orang itu tentang campur tangan yang diperlukan.

Walau bagaimanapun, yang terakhir mungkin melakukan sesuatu yang lain, seperti membaca atau menonton filem, bersedia untuk memandu hanya apabila perlu. Pada tahap 4 dan 5, anggaran masa tindak balas manusia meningkat kepada beberapa minit apabila kereta memperoleh keupayaan untuk bertindak balas secara bebas di seluruh jalan.

Kemudian seseorang boleh berhenti sepenuhnya berminat untuk memandu dan, sebagai contoh, pergi tidur. Klasifikasi SAE yang dibentangkan juga adalah sejenis pelan tindakan automasi kenderaan. Bukan satu-satunya. Agensi Keselamatan Trafik Lebuhraya Amerika (NHTSA) menggunakan pembahagian kepada lima peringkat, daripada manusia sepenuhnya - 0 hingga automatik sepenuhnya - 4.