Беспилотные автомобили: можно ли доверить вождение роботу

5 октября 2012 • Александр Гилёв, АвтоПортал • 4249 просмотров • Прокомментировать статью

Вам понравился материал? Поделитесь с друзьями!



АвтоПортал рассматривает плюсы и минусы новейших технологий управления машинами без участия человека

В сентябре 2012 года произошло эпохальное событие: компания Google получила лицензию на использование своих беспилотных автомобилей на дорогах общего пользования американского штата Невада. Таким образом, был сделан первый шаг к легализации автомобилей, оснащенных инновационными технологиями, позволяющими исключить влияние человека на управление транспортным средством в повседневной жизни. О том, как работает данная технология и есть ли у нее будущее - наш сегодняшний материал.

История «беспилотников»  

Научить автомобиль передвигаться без участия водителя люди пытались на протяжении всего ХХ столетия. Первые попытки заставить машину ехать самостоятельно были предприняты еще в 1939 году. Но серьезные научные исследования автономного управления транспортными средствами с привлечением многомиллионных инвестиций начались только в 1980-х годах. Одним из пионеров построения беспилотного автомобиля стала Германия. Военное ведомство этой страны разработало систему автономного управления (информация о препятствиях считывалась со специальных видеодатчиков), которой оснастили микроавтобус Mercedes-Benz. Однако далее дорожных тестов на пустынных улицах испытатели не продвинулись, и проект был заморожен.

Первые попытки использовать автопилот были предприняты в 1939 году

В 1990-х годах сразу несколько автомобильных компаний приступили к разработкам систем, помогающих машине совершать некоторые операции (в частности, парковку) без участия водителя. Среди них - General Motors, Ford, Mercedes-Benz, Volkswagen, Audi, Cadillac, BMW и Volvo. На дороги общего пользования беспилотные автомобили впервые выехали в 1995 году. Первой такой машиной стал Mercedes-Benz S-Class, который проехал 158 из 1600 километров по трассе между Мюнхеном и Копенгагеном в полностью автономном режиме.

Но официально использовать данную технологию в повседневной жизни пока что разрешили только одной компании - Google. Свою систему беспилотного управления автомобилем Google установил на восьми автомобилях: шести Toyota Prius, а также на Audi TT и Lexus RX450h. Уже в самом ближайшем времени эти автомобили будут проходить дорожные испытания не только в Неваде, но в Калифорнии и на Гавайях - соответствующие законопроекты одобрены законодательными органами этих административных единиц. Между тем, главный управляющий проектом Google Driverless Car, профессор Стенфордского университета Себастьян Тран сообщил, что говорить даже о примерных сроках серийного выпуска полностью автономных автомобилей пока нельзя - разработчикам этой системы понадобится еще не один год, чтобы устранить все имеющиеся недостатки и сделать автомобиль максимально безопасным. Не называют конкретной даты выпуска своих беспилотных машин в серию и представители других компаний. Так, представитель BMW Пирс Скотт предположил, что компания запустит конвейерное производство оснащенных автономной системой управления моделей не ранее 2025 года.

Официально технологию беспилотного управления разрешили использовать только Google

Что представляет собой беспилотный автомобиль

Рассмотрим, что собой представляет система автономного управления автомобилем на примере Google Driverless Car - гибридной модели Prius. Состоит она из шести основных компонентов.

1. Google Street View - функция панорамного (угол обзора 360 и 290 градусов по горизонтали и вертикали) обзора улиц сервисов Google Earth и Google Maps, которая дает представление о том, как выглядит дорожная инфраструктура (знаки, разметка и прочее) на той или иной улице определенного города. Данные, получаемые «мозгом» системы беспилотного управления от Google Street View анализируются и вкупе с информацией от установленной в автомобиле навигационной системы помогают построить наиболее удобный и безопасный маршрут движения.

2. Навигационная система - позволяет определить реальные координаты местоположения автомобиля и проложить оптимальный маршрут до конечной точки следования с учетом множества параметров.

3. Внутренние видеокамеры - устанавливаются в верхней части ветрового стекла со стороны салона, передают на бортовой компьютер машины визуальную информацию о сигналах светофора и помогают определить приближающиеся к автомобилю движущиеся объекты (пешеходы, велосипедисты).   

4. LIDAR - устанавливаемый на крышу автомобиля вращающийся 64-лучевой лазерный датчик, который при помощи отраженного от объектов света сканирует пространство вокруг автомобиля в радиусе более 60 метров. Этот оптический датчик способен отсканировать 1.3 миллиона точек координат в секунду. Затем эти данные устройство передает в бортовой компьютер для создания точной трехмерной карты окружающего пространства. Эта информация объединяется с данными от Google Street View и навигационной системы, и на этой основе создается точный алгоритм движения автомобиля с учетом возникающих на пути следования препятствий.

5. Радары в переднем и заднем бампере - высокочувствительные лазерные датчики (три - в переднем бампере, один - в заднем), непрерывно сканирующие пространство перед и позади автомобиля. Действуют по принципу парктроников и позволяют, к примеру, получить точные данные о расстоянии до статичного или движущегося препятствия (например, идущего впереди автомобиля), с последующей передачей этой информации в «мозг» бортового компьютера системы.

6. Датчик положения автомобиля - устанавливается на заднем колесе автомобиля, помогает определить точное местоположение машины на виртуальной карте маршрута.

Разработчики привили автопилоту черты реальных водителей

Собрав и проанализировав данные со всех выше перечисленных устройств, бортовой компьютер системы направляет автомобиль по выбранному маршруту, самостоятельно регулируя направление, скорость, ускорение и торможение машины. Разработчики системы Google также привили искусственному интеллекту, управляющему беспилотным автомобилем,  некоторые черты реальных водителей: например, автомобиль может продемонстрировать намерение перестроиться, слегка выехав за полосу движения, или поддать газу, обозначая свое преимущество при проезде нерегулируемого перекрестка.

Достоинства и недостатки «беспилотников»

Создатели систем автономного управления машинами не случайно не спешат запускать оснащенные этими технологиями модели в серийное производство. Ведь у них, помимо определенных достоинств, есть и вполне весомые недостатки.

Достоинства автопилота: безопасность, точное соблюдение ПДД, комфорт

Достоинства

Безопасность. Разработчики системы автономного управления автомобилем от Google утверждают, что лишенный человеческого фактора компьютер, способный обрабатывать массу информации и принимать решения в разы быстрее, чем обычный водитель, может эффективно обезопасить пассажиров от дорожно-транспортных происшествий. Кроме того, благодаря высокочувствительным датчикам, автомобиль сможет «увидеть» в темноте объекты (идущих по обочине дороги пешеходов или перебегающих трассу животных), недоступные человеческому глазу и вовремя отреагировать на ситуацию, снизив скорость вплоть до полной остановки.

Точное соблюдение ПДД. В отличие от обычного водителя, беспилотный автомобиль никогда не пойдет на сознательное нарушение правил дорожного движения. Если компьютер системы расценит дорожную обстановку как потенциально опасную, он примет меры для того, чтобы избежать возможного ДТП, начиная от выбора наиболее оптимального маршрута движения вплоть до полной остановки. К тому же, при массовом использовании беспилотных машин снизятся возникающие по вине водителей заторы на дорогах.

Комфорт. Владелец такого беспилотного автомобиля сможет забыть о таких проблемах, как выбор места для парковки - автономная система самостоятельно определит свободное парковочное место в конечной точке маршрута и запаркуется без участия водителя. К тому же, располагая точными сведениями об интенсивности движения в той или иной точке маршрута, «беспилотник» заранее «увидит» пробку, оценит ее масштаб и изберет альтернативный маршрут.

Недостатки автопилота: дезориентация в плохих погодных условиях, юр. ответственность, цена

Недостатки

Дезориентация в плохих погодных условиях. Всем известно такое качество лазерных радаров, как искажение информации об объектах в туманную или дождливую погоду. Не лишены этого недостатка и высокотехнологичные датчики, используемые в беспилотном автомобиле от Google. Разработчики утверждают, что им удалось сократить погрешность определения приборами расстояния до объектов с нескольких метров до 10 сантиметров, но и это не является положительным результатом. К тому же, информация, получаемая датчиками, может искажаться при езде в зимнее время - система пока не может адекватно оценивать состояние обледенелой дороги и, соответственно, выбирать необходимый режим движения.

Передвижение по пересеченной местности. Нынешние опытные образцы беспилотного автомобиля «приучены» передвигаться по ровным дорогам. При выезде на пересеченную местность датчики автомобиля перестают адекватно оценивать состояние рельефа, что может привести к сбою в системе. Впрочем, над устранением этого недостатка специалисты уже работают - ведь именно для этого в тестовый парк «беспилотников» Google был добавлен внедорожник Lexus RX450h.

Юридическая ответственность. Одним из камней преткновения в выведении на дороги общего пользования беспилотных автомобилей является юридическая ответственность при совершении такой машиной ДТП. Пока не существует законодательных норм, определяющих, кто будет виновным в аварии, совершенной «беспилотником» - владелец автомобиля, поставщик датчиков системы автономного управления или разработчик компьютерной программы, по которой будет работать эта машина.

Отсутствие панорамного вида улиц. Пока что система автономного управления от Google может применяться только в тех городах, где доступна Google Street View. Без этой функции система не сможет проанализировать и построить маршрут движения и автомобиль попросту не поедет.

Цена. По приблизительным подсчетам, нынешняя стоимость тестового образца беспилотного автомобиля от Google составляет 150 тысяч долларов - без налогов и пошлин. Из этой суммы только 70 тысяч долларов стоит оптический датчик LIDAR. Далеко не каждый автолюбитель может себе позволить иметь такое авто.

Итог

Ученые пророчат беспилотным автомобилям светлое будущее. Безусловно, при устранении перечисленных выше недостатков и сознательном отказе от управления автомобилем многие нынешние автолюбители предпочтут иметь оснащенную автопилотом машину. Это не только удобно, но и, что главное, безопасно, ведь в случае возникновения аварийной ситуации компьютерный «мозг» автомобиля выберет самый оптимальный вариант, который поможет избежать повреждения машины и травм пассажиров.


Понравилась статья?


rss Подпишитесь на наш RSS канал    

Поделитесь в: