O'z-o'zini boshqarish tizimi qanday ishlaydi

Yaqinda Germaniya hukumati texnologiyani rivojlantirishga yordam bermoqchi ekanligini va avtomobil yo'llarida ixtisoslashgan infratuzilmani yaratishni rejalashtirayotganini e'lon qildi. Germaniya transport vaziri Aleksandr Dobrindt A9 avtomagistralining Berlindan Myunxengacha bo'lgan qismi avtonom avtomobillar butun yo'nalish bo'ylab qulay harakatlana oladigan tarzda qurilishini ma'lum qildi.

Qisqartmalar lug'ati

ABS Bloklashga qarshi tizim. Avtomobillarda g'ildirak qulflanishining oldini olish uchun ishlatiladigan tizim.

ACC Moslashuvchan kruiz nazorati. Harakatlanuvchi transport vositalari o'rtasida tegishli xavfsiz masofani saqlaydigan qurilma.

AD Avtomatlashtirilgan haydash. Avtomatlashtirilgan haydash tizimi Mercedes tomonidan qo'llaniladigan atamadir.

FENNEL Haydovchilarga yordam berishning rivojlangan tizimi. Kengaytirilgan drayverlarni qo'llab-quvvatlash tizimi (masalan, Nvidia yechimlari)

SO'RASH Kengaytirilgan aqlli kruiz nazorati. Radar asosidagi adaptiv kruiz nazorati

AVGS Avtomatik avtomashinani boshqarish tizimi. Avtomatlashtirilgan kuzatuv va haydash tizimi (masalan, avtoturargohda)

DIV Uchuvchisiz aqlli transport vositalari. Haydovchisiz aqlli mashinalar

ECS Elektron komponentlar va tizimlar. Elektron uskunalarning umumiy nomi

suruv Narsalar interneti. Narsalar interneti

UNI Intellektual transport tizimlari. Intellektual transport tizimlari

LIDAR Yorug'likni aniqlash va o'lchash. Radarga o'xshash ishlaydigan qurilma - u lazer va teleskopni birlashtiradi.

LKAS Chiziqni saqlashga yordam berish tizimi. Chiziqni saqlash bo'yicha yordamchi

V2I Avtomobil infratuzilmasi. Avtomobil va infratuzilma o'rtasidagi aloqa

V2V Avtotransportdan avtomashinaga. Avtotransport vositalari o'rtasidagi aloqa

Reja, boshqa narsalar qatorida, transport vositalari o'rtasidagi aloqani qo'llab-quvvatlash uchun infratuzilmani yaratishni o'z ichiga oladi; ushbu maqsadlar uchun 700 MGts chastotasi ajratiladi.

Bu ma'lumotlar nafaqat Germaniyaning rivojlanishga jiddiy yondashayotganini ko'rsatadi haydovchilarsiz motorizatsiya. Aytgancha, bu odamlarga uchuvchisiz transport vositalari nafaqat transport vositalarining o'zi, sensorlar va radarlar bilan to'ldirilgan o'ta zamonaviy avtomobillar, balki butun ma'muriy, infratuzilma va aloqa tizimlari ekanligini tushunishga majbur qiladi. Bitta mashina haydashning ma'nosi yo'q.

Ko'p ma'lumotlar

Gaz tizimining ishlashi aniqlash, ma'lumotlarni qayta ishlash va tezkor javob berish uchun sensorlar va protsessorlar tizimini (1) talab qiladi. Bularning barchasi millisekundlik intervallarda parallel ravishda sodir bo'lishi kerak. Uskunaning yana bir talabi - ishonchlilik va yuqori sezuvchanlik.

Masalan, kameralar nozik tafsilotlarni tanib olish uchun yuqori aniqlikda bo'lishi kerak. Bundan tashqari, bularning barchasi bardoshli, turli xil sharoitlarga, haroratlarga, zarbalarga va mumkin bo'lgan ta'sirlarga chidamli bo'lishi kerak.

Kirishning muqarrar natijasi haydovchisiz mashinalar Big Data texnologiyasidan foydalanish, ya'ni qisqa vaqt ichida katta hajmdagi ma'lumotlarni olish, filtrlash, baholash va almashishdir. Bundan tashqari, tizimlar xavfsiz, tashqi hujumlarga va katta baxtsiz hodisalarga olib keladigan shovqinlarga chidamli bo'lishi kerak.

Haydovchisiz mashinalar ular faqat maxsus tayyorlangan yo'llarda harakat qilishadi. Yo'lda loyqa va ko'rinmas chiziqlar haqida gap bo'lishi mumkin emas. Intellektual aloqa texnologiyalari - avtomobildan avtomobilga va avtomobildan infratuzilma, shuningdek, V2V va V2I deb nomlanuvchi, harakatlanuvchi transport vositalari va atrof-muhit o'rtasida ma'lumot almashish imkonini beradi.

Aynan ularda olimlar va dizaynerlar avtonom avtomobillarni ishlab chiqishda muhim imkoniyatlarni ko'rishadi. V2V 5,9 m diapazonga ega 75 MGts diapazonda Wi-Fi tomonidan ham qo'llaniladigan 1000 Gigagertsli chastotadan foydalanadi.V2I aloqasi ancha murakkab narsa bo'lib, u nafaqat yo'l infratuzilmasi elementlari bilan bevosita aloqani o'z ichiga olmaydi.

Bu transport vositasini harakatga va harakatni boshqarishning butun tizimi bilan o'zaro ta'siriga keng qamrovli integratsiya va moslashishdir. Odatda, uchuvchisiz transport vositasi kameralar, radarlar va maxsus sensorlar bilan jihozlangan bo'lib, ular yordamida u tashqi dunyoni "idrok qiladi" va "his qiladi" (2).

An'anaviy avtomobil navigatsiyasidan ko'ra aniqroq bo'lgan batafsil xaritalar uning xotirasiga yuklanadi. Haydovchisiz transport vositalarida GPS-navigatsiya tizimlari juda aniq bo'lishi kerak. O'nlab santimetrgacha bo'lgan aniqlik muhimdir. Shunday qilib, mashina kamarga yopishadi.

1. Avtonom avtomobil yasash

Sensorlar va o'ta aniq xaritalar dunyosi

Avtomobilning o'zi yo'lga yopishib qolganligi uchun sensorlar tizimi javobgardir. Shuningdek, chorrahada har ikki tomondan kelayotgan boshqa transport vositalarini aniqlash uchun old bamperning yon tomonlarida odatda ikkita qo‘shimcha radar mavjud. Mumkin bo'lgan to'siqlarni kuzatish uchun tananing burchaklariga to'rt yoki undan ortiq boshqa sensorlar o'rnatilgan.

2. Avtonom mashina nimani ko'radi va his qiladi

90 graduslik ko'rish maydoniga ega old kamera ranglarni taniydi, shuning uchun u svetofor va yo'l belgilarini o'qiydi. Avtomobillardagi masofa sensorlari yo'lda boshqa transport vositalaridan to'g'ri masofani saqlashga yordam beradi.

Shuningdek, radar tufayli mashina boshqa transport vositalaridan masofani saqlaydi. Agar u 30 m radiusda boshqa transport vositalarini aniqlamasa, tezligini oshirishi mumkin bo'ladi.

Boshqa sensorlar deb ataladigan narsalarni yo'q qilishga yordam beradi. Marshrut bo'ylab ko'r dog'lar va har bir yo'nalishda ikkita futbol maydonining uzunligi bilan taqqoslanadigan masofadagi ob'ektlarni aniqlash. Xavfsizlik texnologiyalari ayniqsa gavjum ko'chalar va chorrahalarda foydali bo'ladi. Avtomobilni to‘qnashuvlardan qo‘shimcha himoya qilish uchun uning maksimal tezligi 40 km/soat bilan cheklanadi.

W haydovchisiz mashina Google kompaniyasining yuragi va dizaynning eng muhim elementi avtomobil tomiga o'rnatilgan 64 nurli Velodyne lazeridir. Qurilma juda tez aylanadi, shuning uchun avtomobil uning atrofida 360 daraja tasvirni "ko'radi".

Har soniyada 1,3 million nuqta ularning masofasi va harakat yo'nalishi bilan birga qayd etiladi. Bu tizim yuqori aniqlikdagi xaritalar bilan taqqoslaydigan dunyoning 3D modelini yaratadi. Natijada, marshrutlar yaratiladi, ular yordamida avtomobil to'siqlarni aylanib o'tadi va yo'l qoidalariga rioya qiladi.

Bundan tashqari, tizim avtomobil oldida va orqasida joylashgan to‘rtta radardan ma’lumot oladi, ular boshqa transport vositalari va yo‘lda kutilmaganda paydo bo‘lishi mumkin bo‘lgan narsalarning holatini aniqlaydi. Orqa ko'zgu yonida joylashgan kamera chiroqlar va yo'l belgilarini olib, avtomobilning holatini doimiy ravishda kuzatib boradi.

Uning ishi GPS signali yetib bormaydigan joyda – tunnellarda, baland binolar orasida yoki to‘xtash joylarida pozitsiyani kuzatishni o‘z zimmasiga oladigan inertial tizim bilan to‘ldiriladi. Avtomobil haydashda foydalaniladi: Google Street View koʻrinishida tuzilgan maʼlumotlar bazasini yaratishda toʻplangan suratlar dunyoning 48 mamlakatidan shahar koʻchalarining batafsil fotosuratlaridir.

Albatta, bu xavfsiz haydash va Google avtomobillari foydalanadigan marshrut uchun etarli emas (asosan Kaliforniya va Nevada shtatlarida, ma'lum sharoitlarda haydashga ruxsat beriladi). haydovchisiz mashinalar) maxsus sayohatlar vaqtida oldindan aniq qayd etiladi. Google Cars vizual ma'lumotlarning to'rtta qatlami bilan ishlaydi.

Ulardan ikkitasi transport vositasi harakatlanayotgan erning o'ta aniq modellari. Uchinchisi batafsil yo'l xaritasini o'z ichiga oladi. To'rtinchisi - landshaftning qo'zg'almas elementlarini harakatlanuvchi elementlar bilan taqqoslash ma'lumotlari (3). Bundan tashqari, yo'l harakati psixologiyasidan kelib chiqadigan algoritmlar mavjud, masalan, chorrahani kesib o'tmoqchi bo'lgan kichik kirishda signal berish.

Ehtimol, kelajakdagi to'liq avtomatlashtirilgan yo'l tizimida odamlarni nimadir tushunishga majbur qilish kerak bo'lmasa, u ortiqcha bo'lib chiqadi va transport vositalari oldindan qabul qilingan qoidalar va qat'iy tavsiflangan algoritmlar bo'yicha harakatlanadi.

3. Google avtomashinasi o'z atrofini qanday ko'radi

Avtomatlashtirish darajalari

Avtotransport vositalarini avtomatlashtirish darajasi uchta asosiy mezon bo'yicha baholanadi. Birinchisi, tizimning oldinga siljishda ham, manevr qilishda ham avtomobilni boshqarish qobiliyatiga tegishli. Ikkinchi mezon transport vositasidagi shaxsga va uning transport vositasini boshqarishdan boshqa narsani qilish qobiliyatiga tegishli.

Uchinchi mezon avtomobilning o'zini tutishi va yo'lda nima sodir bo'layotganini "tushunish" qobiliyatini o'z ichiga oladi. Xalqaro avtomobil muhandislari assotsiatsiyasi (SAE International) avtomobil transportini avtomatlashtirishni olti darajaga ajratadi.

Nuqtai nazaridan avtomatlashtirish 0 dan 2 gacha haydash uchun mas'ul bo'lgan asosiy omil - bu inson haydovchisi (4). Ushbu darajadagi eng ilg'or echimlarga Bosch tomonidan ishlab chiqilgan va hashamatli avtomobillarda tobora ko'proq foydalaniladigan Adaptiv Kruiz nazorati (ACC) kiradi.

Haydovchi oldidagi avtomobilgacha bo'lgan masofani doimiy ravishda kuzatib borishni talab qiladigan an'anaviy kruiz nazoratidan farqli o'laroq, u haydovchi uchun minimal ish hajmini ham bajaradi. Bir qator sensorlar, radarlar va ularning bir-biri bilan va boshqa avtomobil tizimlari (shu jumladan haydash, tormozlash) bilan o'zaro bog'lanishi adaptiv kruiz nazorati bilan jihozlangan avtomobilni nafaqat belgilangan tezlikni, balki olddagi transport vositasidan xavfsiz masofani ham saqlab turishga imkon beradi.

4. SAE va NHTSA bo'yicha avtomobillarda avtomatlashtirish darajalari

Tizim kerak bo'lganda avtomobilni tormozlaydi va yolg'iz sekinlashtiringoldingi avtomobilning orqa qismi bilan to'qnashuvning oldini olish uchun. Yo'l sharoitlari barqarorlashganda, avtomobil belgilangan tezlikka yana tezlashadi.

Qurilma magistralda juda foydali va an'anaviy kruiz nazoratiga qaraganda ancha yuqori darajadagi xavfsizlikni ta'minlaydi, bu noto'g'ri ishlatilsa, juda xavfli bo'lishi mumkin. Ushbu darajada qo'llaniladigan yana bir ilg'or yechim - LDW (Line Departure Warning, Lane Assist), faol tizim bo'lib, siz o'z qatoringizni beixtiyor tark etsangiz, sizni ogohlantirish orqali haydash xavfsizligini yaxshilashga mo'ljallangan.

U tasvir tahliliga asoslanadi – kompyuterga ulangan kamera qatorni cheklovchi belgilarni kuzatib boradi va turli datchiklar bilan hamkorlikda indikatorni yoqmagan holda haydovchini (masalan, o‘rindiq tebranishi orqali) chiziq o‘zgarishi haqida ogohlantiradi.

Avtomatlashtirishning yuqori darajalarida, 3 dan 5 gacha, ko'proq echimlar asta-sekin kiritiladi. 3-daraja "shartli avtomatlashtirish" deb nomlanadi. Keyin transport vositasi bilimga ega bo'ladi, ya'ni atrof-muhit haqida ma'lumot to'playdi.

Ushbu variantda inson haydovchisining kutilgan reaktsiya vaqti bir necha soniyagacha oshiriladi, pastroq darajalarda esa bu faqat bir soniya edi. Bort tizimi avtomobilni o'zi boshqaradi va faqat kerak bo'lganda, shaxsni zaruriy aralashuv haqida xabardor qiladi.

Biroq, ikkinchisi umuman boshqa narsa bilan shug'ullanishi mumkin, masalan, film o'qish yoki tomosha qilish, faqat kerak bo'lganda haydashga tayyor bo'lish. 4 va 5 darajalarda insonning taxminiy reaktsiya vaqti bir necha daqiqagacha ko'tariladi, chunki avtomobil butun yo'lda mustaqil ravishda reaksiyaga kirishish qobiliyatiga ega bo'ladi.

Shunda odam haydashga qiziqishni butunlay to'xtatishi va, masalan, uyquga ketishi mumkin. Taqdim etilgan SAE tasnifi, shuningdek, avtomobilni avtomatlashtirish rejasining bir turidir. Yagona emas. Amerika Yo'l harakati xavfsizligi agentligi (NHTSA) besh darajaga bo'linishni qo'llaydi: to'liq insoniy daraja - 0 dan to'liq avtomatlashtirilgan - 4.