Беспилотные системы и софт

Беспилотные автомобили еще в конце 20-го века казались чем-то далеким и фантастическим, в начале 21 века – вполне реальным и осязаемым, а сегодня они являются бесспорным будущим. Искусственный интеллект безжалостно стремится к доминированию на дорогах, а системы беспилотников неустанно совершенствуются. Шансы человечества оставить себе эксклюзивные права на вождение авто тают на глазах. Чем же обусловлен успех современных робокаров и благодаря каким «умным» системам автономное вождение становится реальностью?

LIDAR – сердце автопилота

Значение этой системы сложно переоценить, хотя компания Tesla самоотверженно доказывает его бесполезность (все потому, что этот датчик отсутствует в системе беспилотников Тесла). Эксперты называют Лидар ключевым элементом робокаров будущего, а скептики больше внимания уделяют высокой стоимости этой технологии – сегодня цена составляет $10 000. Но обо всем по порядку.

Лидар – это уникальная система, которая обрабатывает сигналы отраженного света и получает данные обо всех объектах, находящихся в поле досягаемости. Именно этот элемент помогает автомобилю видеть других участников движения, дорожные знаки, деревья, здания, а также распознавать дождь, туман, облака.

Преимущества лидара

  • Устройство создает 3Д-карту местности и определяет расстояние до любых объектов. Точность – до 2 сантиметров! (погрешность GPS составляет 2 метра – для сравнения).
  • Угол обзора – 3600, а дальность действия – до 100 метров. Лидар видит одинаково хорошо как днем, так и ночью, а в отличие от обычных радаров эта технология способна определить шину на дороге (мягкая резина поглощает радиоволны).
  • Устройство отлично видит окрестности и позволяет четко определять границы. Эту способность уже оценили логистические компании, которые специализируются на грузоперевозках, а также фермеры – комбайны, оснащенные лидарами обозначают границы поля и не оставляют необработанных полос.

Цена

Высокая цена является ключевым и, наверное, единственным недостатком современных лидаров. Стоимость наиболее продвинутых устройств достигает $70 000. Хотя такой ценник не уменьшает спрос – в некоторых компаниях очередь за качественными лидарами составляет полгода.

Снижение стоимости – приоритетная задача, которая стоит перед разработчиками технологии. В 2017 году уже удалось снизить цену до $7500, а немецкая компания-новатор Infineon анонсировала выпуск устройства стоимостью $250. Статичный лидар от инженеров Velodyne обойдется еще дешевле - $50, если будет налажено серийное производство.

Параметры

Размеры лидаров тоже вызывают некоторые вопросы. Первые устройства были габаритными и крепились на крышу Гуглмобилей, что делало их узнаваемыми и неуклюжими. Разработчики осознали, что покупатель не станет мириться с таким положением вещей, и силы были брошены на уменьшение размеров.

Так компании Delphi и Velodyne стали интегрировать свои лидары в автомобильный кузов. Благодаря этому машины сохраняют не только свой традиционный дизайн, но и высокие аэродинамические характеристики.

Команда Volvo в концепт-каре Drive Me разместила лидар впереди авто: пришлось пожертвовать углом обзора – он составляет 140 градусов (дальность действия 150 метров). В итоге автомобиль имеет стандартный внешний вид, а картина 360 градусов получается благодаря датчикам и сенсорами по периметру машины.

Эксперты уверены, что достойных конкурентов устройству LIDAR нет. На сегодняшний день это наиболее эффективная и безопасная система, которая позволяет моделировать максимально точную карту объектов в любых, даже экстремальных условиях.

RADAR

Радары представляют собой системы обнаружения, которые с помощью радиоволн определяют дальность объектов, направление и скорость их движения. На беспилотниках Google их всего четыре, а самоуправляемые модули Tesla оснащены восьмью радарами, которые обеспечивают обзор на 360 градусов, радиусом 250 метров. Увеличенное количество радаров в Тесла-мобилях обусловлено отсутствием лидара.

Особенности:

  • Радары могут видеть сквозь снег, туман и пыль, и даже больше – они видят сквозь автомобиль, идущий впереди.
  • Сенсоры умеют различать предметы с высокой и низкой плотностью, мягкие и твердые.
  • Стоимость радаров ниже, чем цена хорошего лидара – расширенная система автопилота с радарами, камерами и сенсорами повышает цену авто только на $5 000.

Видеокамеры

Они отвечают за обнаружение световых сигналов светофоров, определение объектов, которые приближаются на опасное расстояние. В Гуглмобилях камера устанавливается возле зеркала заднего вида.

Датчик положения

Специальное устройство, определяющее координаты автомобиля на карте с высокой точностью. GPS приемник позволяет отследить местоположение машины и маршрут ее следования.

Карты Google

Эта система позволяет выстраивать карты и получать локальную информацию о расположении любого объекта и оптимальной траектории следования к нему. Технология просмотра улиц позволяет получить максимально точные изображения городских улиц, данные о конкретных элементах, например, парковочных местах.

ADAS

Это современные системы содействия водителю, которые призваны повысить уровень безопасности управления транспортным средством. Это своеобразное промежуточное звено между классическими авто настоящего и беспилотными модулями будущего. ADAS включает все вышеперечисленные элементы, только количество их может быть разным – все зависит от производителя беспилотника:

  • Лазерный дальномер или Лидар.
  • Радары дальнего и ближнего действия.
  • Ультразвуковые датчики (для автоматической парковки).
  • Видеокамеры.

Все эти устройства объединены в одну интеллектуальную систему ADAS, которая отвечает за вождение автомобиля в автономном безопасном режиме.

До беспилотных автомобилей пятого уровня автономности на дорогах осталось совсем немного – требуется усовершенствовать имеющиеся системы, принять соответствующие законы и начать серийное производство. На всех трех направлениях идет активная работа, поэтому беспилотники совсем скоро станут нашим настоящим.

Популярные статьи

×