Как управлять беспилотным автомобилем

Автономные модули, полностью исключающие ручное управление, - это будущее, которое нас ждет максимум к 2015-2030 годам. Многие эксперты уверены, что когда-нибудь на шоссе не останется обычных автомобилей – им просто запретят выезжать. Переломным может стать момент, когда общая доля беспилотников достигнет 30-40%. Именно тогда выйдет закон, согласно которому автовладельцам выделят срок, например, 3-5 лет, чтобы обменять свой «допотопный» автомобиль на беспилотный модуль. Это будущее, которое уже куется титанами автопрома.

Как роботы управляют автомобилем уже сегодня

Сейчас многие функции автопилота доступны рядовым водителям. Например, умный помощник на электрокарах Tesla Motors самостоятельно передвигается по шоссе, перестраивается на соседнюю полосу и регулирует скорость. Интегрированный GPS-трекер помогает машине видеть сквозь снег и туман, фиксировать дорожные знаки и чутко реагировать на движение других транспортных средств на дороге. Все, что требуется от водителя – дать нужную команду.

Но это не предел возможностей современной науки. В планах – продвинутый автопилот, который будет выполнять все действия водителя. Испытаниями уже доказана высокая безопасность этих транспортных средств, а их постоянное совершенствование только накаляет страсти вокруг индустрии робокаров.

Уровни управления беспилотниками

• Уровень №0. Олдскульные автомобили, которые окружают нас сегодня на дорогах. Водитель на 100% отвечает за управление транспортом и не может убрать руки с руля.
• Уровень №1. Присутствует система содействия водителю, которая берет на себя малую долю контроля за транспортным средством. Водителю достается контроль либо скорости, либо руля. Яркий пример – современный круиз-контроль с несколькими радарами.
• Уровень №2. Система автопилота управляет рулем и скоростью, а человеку отводится роль контролирующего органа: он отвечает за смену полосы, повороты и другие аспекты вождения.
• Уровень №3. Степень автоматизации весьма условная. С одной стороны - система сама ведет наблюдение за дорогой, контролирует скорость, тормозит и управляет рулем. Но с другой – при экстренной ситуации компьютер может попросить водителя вмешаться и взять управление на себя. Переход беспилотных систем на третий уровень планируется до 2020 года.
• Уровень №4. Высокая степень автоматизации, при которой на автопилот возложены все функции и ответственность за управление автомобилем. Компании Ford и Volvo сделали довольно громкое заявление о том, что к 2021 году смогут создать беспилотники четвертого уровня.
• Уровень №5. 100% автоматизация. Это беспилотный автомобиль, который не нуждается в операторе и при любых условиях на дороге управляется полностью автономно. Это именно тот уровень, на котором вы сможете вызвать беспилотник звонком со смартфона, сесть в него, отдать команду «доставить на работу» и продолжить сон уже на борту. Это венец беспилотной эволюции. Пока ни одна компания не дерзнула делать прогнозы и давать обещания, но работа в этом направлении кипит нешуточная.

Как происходит управление беспилотным авто

Современный беспилотник оснащен радарами, камерами и искусственным «интеллектом». Радары отвечают за сканирование пространства и подают сигналы о препятствиях на дороге. Камеры выполняют функции «глаз», ну а искусственный мозг (робот, компьютер, автопилот – название может быть любым) выполняет 4 роли в управлении беспилотником:

• Наблюдатель – определяет координаты автомобиля на дороге, идентифицирует окружающие объекты.
• Штурман – выстраивает оптимальную траекторию движения на дороге.
• Машинист – отвечает за управление механизмами – рулем, педалями.
• Географ – формирует общую дорожную сцену.

Взаимодействие всех систем обеспечивает максимально безопасное управление и помогает беспилотнику действовать в различных ситуациях.

Инновации в управлении

• «Виртуальный туннель». Это прогрессивная технология, которая анализирует дорогу не на основании символов и нанесенной разметки, а таким образом, как бы это делал водитель. То есть во внимание берется линия горизонта, места расположения домов и других объектов.
• Функция гиппокампа. Это область человеческого мозга, которая отвечает за память. Именно эта функция, смоделированная в беспилотнике, позволяет собирать информацию, «запоминать» опыт и активно использовать его в будущем при планировании передвижения. Например, при испытаниях беспилотный автомобиль Тесла не смог распознать прицеп грузовика, который из-за цвета слился с небом. В результате случилась авария, а инженеры стали усиленно работать в этом направлении.

Вопросы безопасного управления

Уже не раз доказано, что беспилотники в два раза безопаснее обычных машин под управлением даже самых опытных водителей. Аварии с участием робокаров – редкость, и не потому, что их очень мало на реальных дорогах. Каждый беспилотный автомобиль максимально точно соблюдает нормы ответственности и не может служить причиной ДТП по собственной вине.

В октябре 2017 года директор Mobileye и президент Intel Амнон Шашуа представил способ, который позволяет подтвердить безопасность робокаров. Предложенная система оценки Responsibility Sensitive Safety доказывает, что беспилотник самостоятельно не может стать причиной аварии и это не зависит от действий других участников движения. Амнон Шашуа также отметил, что правила дорожного движения создавались для машин, которые управляются водителями, а с увеличением количества беспилотников на дорогах нормативы требуют пересмотра.

Мы живем в то время, когда привычная вещь начинает обладать интеллектом, и автомобиль не исключение. Приоритетное направление автоиндустрии на сегодня – все, что движется, должно стать автономным. Управлять обычным авто уже становится намного легче благодаря системам автопилота, но через несколько десятков лет управление станет практически интуитивным.