Авто без водителя: наше будущее или шутка?

Уже в 2025 году такие беспилотные автомобили появятся на дорогах городов во всем мире. А к 2030 году планируется их массовое изготовление. Но, как работает беспилотное авто и, что оно представляет из себя? Эти вопросы для многих остаются загадкой, поэтому ниже мы попытаемся на них ответить.

Какие функции поддерживаются в беспилотном автомобиле?

Беспилотное авто умеет гораздо больше обычного классического автомобиля.

1. Самостоятельное передвижение с точки А в точку В, используя наиболее простой и подходящий маршрут. Для этого беспилотник использует не только карты, но и данные из интернета о наличии пробок на дорогах.
2. Сам находит пустое парковочное место и тут же паркуется.
3. Автономно следит за скоростью передвижения, на прямых участках дороги увеличивает ее, на перекрестках и поворотах притормаживает.
4. Считывает дорожные знаки и сигналы светофора, в зависимости от их значения принимает правильное соответствующее решение по поводу дальнейшего передвижения.
5. Распознает другие автомобили.
6. При движении в туман, дождь или снег отлично видит дорожную ситуацию сквозь все погодные условия.

На данный момент количество функций беспилотника ограничено, но его разработчики, не покладая рук работают над его усовершенствованием. Их главной целью является «научить» беспилотное авто моментально реагировать на изменение ситуации на дороге, чтобы уметь избегать аварии.

Уровни автоматического управления беспилотников

Всего существует 6 уровней автомобильной автоматизации и обозначаются они цифрами от 0 до 5. Автомобиль с нулевым значением управляется водителем на 100%. Беспилотник 5 уровня самостоятелен на 100%.

Каким образом автомобилю удается стать самостоятельным?

Самый наглядный пример работы беспилотного автомобиля – Toyota Pirus. За его тестирование брались даже инженеры и разработчики Google. Распознавание местности протекает при помощи ее сканирования датчиками в виде радаров, камер и лидаров (лазерные радары). Высокоточные камеры также являются одним из основных условий работы беспилотника и его безопасного передвижения. Чтобы беспилотный автомобиль мог видеть общий обзор улицы с высоты (2,5 м), он использует панорамную картинку, созданную при помощи сервиса Street View.

Обычно лидары, необходимые для воссоздания ситуации на дороге, устанавливаются на крыше автомобиля.

Какие системы обеспечивают беспилотнику автономность?

1. Датчик нахождения авто. Это устройство дает установить точные координаты транспортного средства на карте. Дальше приемник GPS отслеживает эти координаты и маршрут передвижения авто.
2. Видео камера. Устройство располагается вблизи зеркала заднего вида и распознает свечение светофора и объекты, которые приближаются к автомобилю и расцениваются системой, как потенциальная угроза, опасность. На беспилотнике таких камер может быть несколько: от 1 до 3.
3. Лидары. Это жизненно важный орган беспилота, можно сказать, его сердце. В реальности это лазерный дальномер, оборудованный на крыше беспилота для создания 3D картинки окружаещего его пространства в радиусе 100 м. Эти данные бортовой компьютер сравнивает с Google картами и поэтому ему удается избежать аварий и соблюдать правила дорожного движения.
4. Радары. На беспилотнике должно иметься таких устройств в количестве 4 единиц: 2 спереди и 2 сзади (на заднем бампере). Эта система при помощи радиоволн определяет скорость и траекторию движения, а также дальность предметов. Процесс протекает при помощи отправки сигнала из радара к этим объектом, как только радиоволна достигает их, то возвращается обратным приемом на антенну. Поэтому, если лидары можно считать сердцем беспилотника, то радары выполняют функцию его глаз и дают возможность быстро принять решение в изменившейся на дороге ситуации.

Багажник беспилотника – неувлекательное место, почти не имеющее свободного пространства, так как в нем располагается целая система оборудования от Google:

• голосовое управление,
• бортовой компьютер,
• коммуникационная система «авто-авто»,
• датчики привода и рулевого управления,
• компьютер для внешнего управления, модули для датчиков.

Какой алгоритм заложен в работе беспилота?

1. Лидары создают 3D картинку пространства, а бортовой компьютер объединяет ее с памятью беспилотника.
2. Информация от сенсоров, камер и радаров обрабатывается и анализируется, на основе этого формируется ситуация на дороге с учетом всех имеющихся на ней объектов.
3. Компьютер задает траекторию движения беспилотному транспортному средству и проводит оценку ситуации на дороге: как и куда движутся другие автомобили, жестикуляция полицейских, наличие школьного автобуса впереди, скользкая дорога, присутствие пешехода и др.

Обучение без отрыва от практики

Обучение автоматизированного транспорта проходит очень быстро благодаря тому, что уже существующий опыт и любые полученные данные тут же оказываются в информационной базе Google и доступ к этому всему имеют все автомобили.

В таком хранилище информации собирается огромной количество реальных сценариев на дороге, среди которых встречаются такие примеры: инвалид, передвигающийся по дороге на коляске; мгновенно выскочивший на дорогу пешеход и т. д.

Но и на этом непредсказуемость не ограничивается, так как Google знает и нестандартные ситуации, например: девушка-инвалид на коляске стала гоняться за голубем, хаотично передвигаясь по проезжей части. Эта ситуация применялась пока только для тестирования беспилотника, поэтому компьютер транспорта, который не был готов к такой ситуации, просто притормозил свое передвижение. Но торможение произошло не по причине появления голубя, если бы компьютер реагировал на птиц таким образом, то беспилотные авто постоянно бы тормозили на дорогах. Чтобы автоматизированный транспорт реагировал с максимальной адекватностью даже в чрезвычайных ситуациях, ученым приходится прикладывать максимум усилий и постоянно работать над усовершенствованием системы управления беспилотника.

Искусственный интеллект близится к человеческому

Многие эксперты рассматривают поведение беспилотников на дорогах, как слишком правильное. Первое время, завидев любого пешехода, автоматизированные авто полностью останавливались – система предполагала, что человек сейчас будет переходить дорогу. Но не всегда происходил именно такой сценарий: часто люди останавливались завязать шнурки или подождать приятеля. Для этого разработчики пришли к выводу, что беспилотник не должен полностью останавливаться, достаточно будет притормаживать. К тому же полная и резкая остановка может привести к аварии.

Но и этого разработчикам показалось мало – они наградили беспилотник звуком, точнее – дали ему возможность сигналить при наступлении опасных ситуаций. Звук подается автоматически, независимо от того, кому угрожает опасность: беспилотнику или другим участникам движения.

В перспективе разработчики хотят провести синхронизацию между беспилотником и органайзером (календарем или ежедневником). Владельцы беспилотного авто даже не обязаны будут устанавливать время или место подачи транспорта – беспилотник сам отвезет на деловую встречу или прямо домой при отсутствии дальнейших планов в органайзере.

Мы становимся все ближе к беспилотным автомобилям и их наступающей эпохе. Уже через несколько лет этот транспорт обязательно прорвет этические, юридические и экономически преграды и получит в свое владение полное безграничное дорожное пространство. Беспилотники уже признаны более безопасным видом транспорта, нежели управляемый человеком (двукратная разница). Дальнейшее развитие высоких технологий позволит полностью заменить водителя искусственным интеллектом.