Jak fungují auta s vlastním pohonem: Matice a šrouby za autonomním programem Google pro automobily

reklama

Být schopen dojíždět sem a tam do práce při spánku, jídle, hraní Trivia Crack nebo dohání oblíbené blogy v Feedly je koncept, který je stejně přitažlivý a zdánlivě vzdálený a příliš futuristický, než aby byl ve skutečnosti přihodit se.

Když společnost Google v roce 2008 oznámila svůj autonomní projekt automobilu, začaly se v našich hlavách kroužit vize zprávy o menšinách zatímco jsme přemýšleli o možnostech automobilu, který opravdu nepotřeboval, abychom udělali něco jiného, ​​než ho otočit na. Stejné auto by se nemuselo starat o nehody, rozptýlení nebo řízení pod vlivem, zatímco provedlo tisíce - nebo dokonce miliony - výpočtů za sekundu, aby se vaše bezpečnost zachovala.

Uvidíte, jak se ukázalo, že lidé jsou při řízení pozoruhodně špatní. Podle Joshua Schank z Eno Center for Transport:

"Lidé nejsou skvělí v řízení - 30 000 lidí zemře při dopravních nehodách každý rok (ve Spojených státech)." Pokud jde o řízení, stroje mohou být mnohem lepší než lidé; nepijí ani textují a mohou myslet rychleji. “

I když žádný řidič by namítl, že na silnici nejsou jen opravdově špatně zlí řidiči jak bezpečné je Google Car Šokující účinky automobilu bez řidiče Google [INFOGRAPHIC]Budoucnost je blíž, než si myslíte. Díky nejvyššímu tajnému výzkumnému oddělení Google, Google X, jsou automobily bez řidičů nyní realitou a mohly by zasáhnout mainstream v ne příliš vzdálené budoucnosti ... Přečtěte si více ?

Za celkem 700 000 ujetých kilometrů došlo k chybě Google Car přesně ve dvou nehodách, z nichž ani jeden nemohl být za to obviňován. První, ke kterému došlo, když řidič lidského automobilu vzadu ukončil autonomní automobil, a druhý nastal, když člověk řídil Google Car na zkušební jízdě. Naproti tomu ve Spojeném království existuje jedna smrtelná smrt na každých 1,7 milionu mil a ve Spojených státech jedna smrt na 1,13 milionu mil (údaje za rok 2009). Zatímco Google Cars musí ještě zaznamenat tolik kilometrů, míra nehod na kilometr ujetou vzdálenost je rozhodně nižší než u automobilů provozovaných lidmi.

Technologie za autonomním autem Google

Na vozech bez řidičů Google je slibná skutečnost, že většina technologie se v současné době používá oběma způsoby na cestě Auto zítřka - dnes: Nejlepší nástroje pro vložení počítače do autaPřidáváním nových prvků do automobilů, nového rozbočovače pro zábavu, GPS a komunikaci se stává stále populárnější zábavou. Zdá se, že se truhlář inspiroval částečně televizními programy, jako ... Přečtěte si více a v dalších aplikacích. To znamená, že technologie, která udržuje cestující v bezpečí, není nová nebo netestovaná, a mimo jejich vlastní software a algoritmy, auta Google obsahují řadu vyzkoušeného a bezpečného hardwaru.

Pojďme se na to podívat.

LIDAR

Laserové osvětlení a detekce a určování vzdálenosti - nebo LIDAR - se používají k sestavení 3D mapy a umožňují vozidlu „vidět“ potenciální rizika odrazit laserový paprsek z povrchů obklopujících auto, aby bylo možné přesně určit jeho vzdálenost a profil objekt. Google Car používá 64-paprskový laser Velodyne s cílem poskytnout palubnímu procesoru 360stupňový výhled montáž jednotky LIDAR na horní část vozu (pro volný výhled) a umožnění otáčení na a zakázková základna.

Radar

Zatímco LIDAR je skvělý pro přesné mapování okolí, jeho jedinou fatální vadou je jeho schopnost přesně sledovat rychlost okolních vozidel v reálném čase. To je místo, kde čtyři radarové jednotky namontované na nárazníku zachytí vůli. Se dvěma senzory v předním nárazníku a dvěma vzadu umožňují radarové jednotky vozu zabránit nárazu zasláním signálu do palubního procesoru, aby zabrzdil, nebo se z cesty, kdy použitelný. Tato technologie pracuje ve spojení s dalšími funkcemi automobilu, jako jsou setrvačné měřící jednotky, gyroskopy a enkodér kola. posílat přesné signály do procesorové jednotky (mozku) vozidla, aby bylo možné lépe rozhodovat o tom, jak se vyhnout potenciálním nehodám.

Fotoaparáty s vysokým výkonem

Aktuální technologie fotoaparátu Jak digitální fotoaparát funguje? [Vysvětlená technologie] Přečtěte si více a nastavení na každém vozidle bez řidiče se liší, ale jeden prototyp používá kamery namontované do exteriéru s mírným oddělením, aby poskytl překrývající se pohled na okolí automobilu. Tato technologie není na rozdíl od lidského oka, které poskytuje překrývající se obrazy do mozku před určením věcí, jako je hloubka ostrosti, periferní pohyb a rozměrnost objektů.

Každá kamera má zorné pole 50 stupňů a je přesná na přibližně 30 metrů. Samotné fotoaparáty jsou docela užitečné, ale stejně jako všechno ostatní v autě jsou nadbytečnou technologií, která by vozu umožnila fungovat, i když by selhal.

Sonar

Opět platí, že každé prototypové auto vyrobené společností Google je poněkud odlišné, ale některé z testovaných mají pokročilé sonarové technologie. Omezení sonaru spočívá v jeho úzkém zorném poli a relativně krátkém účinném dosahu (asi 6 metrů). Zahrnutí však poskytuje další redundantní systém, který umožňuje vozidlu účinně porovnávat data od jiných systémů v reálném čase pro použití brzd, předpínání bezpečnostních pásů při nárazu nebo se vyhýbejte překážkám, abyste se vyhnuli překážkám.

Polohování

Auto bez volantu, bez brzd a bez akcelerátoru by bylo v podstatě zbytečné bez pokročilých systémů určování polohy, které by sledovaly jeho průběh a vykreslovaly vhodnou trasu k cíli. Pro tuto výzvu používá Google vlastní mapový systém Jak funguje Google Maps?Mapy Google používají miliony lidí každý den a vy byste mohli být jedním z nich, ale jak to vlastně funguje a jak Google udržuje jeho přesnost tak dobře? Přečtěte si více , stejně jako GPS satelity, inerciální měřící jednotky a kódovač kol pro stanovení skutečné rychlosti. Systém pracuje společně s palubními kamerami a zpracovává informace v reálném světě i GPS data a rychlost jízdy přesně určuje přesná poloha každého vozidla, až na několik centimetrů, a přitom inteligentní opravy věcí, jako je doprava, stavba silnic a nehody.

Sofistikovaný software

Software zpracovává všechna data v reálném čase a také modeluje dynamiku chování další ovladače Jak si auta jednoho dne spolu promluvíZítřejší přeprava není jen o autosedačce. Budoucnost bude znamenat, že sítě automobilů budou spolupracovat na zajištění bezpečnosti cestujících a jejich účinného doručování na místo určení. Přečtěte si více , chodci a předměty kolem vás. Zatímco některá data jsou do automobilu pevně zakódována, například zastavení na červeném světle, další reakce se získávají na základě předchozích zkušeností s řízením. Každá míle ujetá na každém autě je zaznamenána a tato data jsou zpracována ve snaze najít řešení pro každou použitelnou situaci.

Algoritmus učení zpracovává data nejen vozu, ve kterém jedete, ale také údajů ostatních, aby nalezl vhodnou odpověď na každý možný problém. Rovněž jsou mapována dynamika chování a tato data slouží k rozpoznání situací dříve, než k nim dojde, podobně jako lidský řidič. Například automobily jsou dostatečně chytré, aby rozpoznaly - a přizpůsobily se - například:

• Pomalu se pohybující vozidlo v pravé linii naznačuje vyšší pravděpodobnost, že se auto, které ho následuje, pokusí projet.
• Hrnčí díra nebo cizí předmět na ulici ukazuje vyšší pravděpodobnost, že se řidič otočí, aby se tomu vyhnul.
• Přetížení v levém jízdním pruhu znamená, že se řidiči pravděpodobně pokusí vstoupit do správného jízdního pruhu.

Hlavní překážky, kterým projekt čelí, před rozšířeným přijetím

I když technologie v autonomním programu Google pro automobily není nic úžasného, ​​neznamená to, že neexistují významné problémy, které je třeba ještě vyřešit, než se dostaneme k budoucnosti dominují auta s vlastním pohonem Zde je návod, jak se dostaneme na svět plný automobilů bez řidičůŘízení je únavný, nebezpečný a náročný úkol. Mohl by to být jednoho dne automatizován technologií automobilů Google bez řidičů? Přečtěte si více .

Technika

Před vyřešením jakýchkoli jiných problémů, kterým autonomní automobil čelí, je důležité si uvědomit, že technologie je stále největší bariérou oddělující automobily bez řidiče od spotřebitelského trhu.

Jedním z těchto problémů, kterým Google čelí, je přizpůsobivost mapovacího systému. Mapy používané těmito auty nejsou jako mapy, které vidíte ve své jednotce GPS nebo v Mapách Google. Každá mapa je velmi podrobná až po výšku obrubníků a rozměry jízdního pruhu, kam auto v současné době cestuje.

Problémem této úrovně podrobností je nesmírnost mapování celé země - nebo světa. V současné době Google namapoval přibližně 2 000 kilometrů silnice, na které bude moci jezdit automobil bez řidiče. Pro představu o měřítku je v Kalifornii více než 170 000 kilometrů silnice a ve Spojených státech amerických přes 4 miliony kilometrů veřejné silnice.

Důvodem, proč si auta při svém počátečním testu na 700 000 kilometrů vedly tak dobře, je do značné míry skutečnost, že auta se „cheatují“ způsobem, jakým reagují na své okolí. To znamená, že každé auto nerozhoduje v reálném čase o tom, jak reagovat na vnější podněty, a Google netestoval schopnost vozu reagovat na situace mimo tyto mapované oblasti prostředí. To je samozřejmě problém, který by se mohl - v určitém okamžiku - do určité míry napravit, jako každý Google Car na silnici nejde jen o jízdu, ale také pomáhá vytvořit 3D mapy pro jiná autonomní auta pomocí mapování data.

Další technologické problémy jsou:

• Doposud má auto problémy, které by mu zabránily v jízdě ve sněhu, ledu nebo silném dešti.
• Když jsou senzory zaslepeny slunečními paprsky nebo oslněním, nedokáže zjistit barvu semaforů.
• Senzory detekují objekty jako pixelované tvary, takže hypoteticky by auto reagovalo stejným způsobem - házením - zmeškalo dítě na silnici nebo noviny, které se vznášely kolem.

Vládní regulace

Dopisem zákona, alespoň v domovském státě velitelství Google (Kalifornie), jsou automobily s vlastním pohonem v současné době legální. Chris Urmson, vedoucí projektu autovraků na Googlu, říká:

„Zákon, který byl schválen téměř před rokem a půl, jasně ukázal, že je to bez řidičů provoz vozidel byl povolen v Kalifornii a obecně jsme přesvědčeni, že to platí ve většině případů NÁS."

To znamená, že si nejsem jistý, že si mnoho vlád představilo budoucnost s auty bez řidiče, když zavedly své současné dopravní zákony a předpisy. Je nepravděpodobné předpokládat, že vláda se v určitém okamžiku nevstoupí a nebude provádět vlastní vyšetřování, pokud jde o praktičnost a bezpečnost autonomní vozidla Autonomní auta: Jsou roboty dobré pro životní prostředí?Způsob, jakým používáme automobily, se změní. Tyto změny budou rozsáhlé, ale jedna oblast, která nebyla podrobně prozkoumána: dopad na životní prostředí. Přečtěte si více .

Spotřebitelé to dokonce chtějí?

I když z některých technologií došlo k rozsáhlému vzrušení, jiní tuto myšlenku zcela zamítli kvůli obavám o bezpečnost nebo neochotě vzdát se ovládání kola. Někteří možná nikdy přijmout tuto technologii Mohou hackeři opravdu převzít vaše auto? Přečtěte si více , lze s jistotou říci, že některý segment spotřebitelské populace by měl zájem, pokud by se řešily dva hlavní faktory: bezpečnost a ceny.

Zatímco bezpečnostní obavy jsou stále rozpracovávány, zdá se, že auto má v tomto ohledu pozoruhodný bezpečnostní záznam. Byla však vyhlášena jedna filozofická quandarie, což je docela zajímavé; jak bude auto reagovat na tzv. „problémy s vozíkem“? Problémy s vozíkem jsou filosofickým termínem, který se používá k popisu problémů, které vzniknou tam, kde neexistuje správná odpověď. Například Google auto se musí snažit vyhnout se dítěti, ale tím by to mělo dopad na matku nebo skupinu dětí na druhé straně silnice; Co to dělá?

Takže co bude dál?

Celkově je to vzrušující nápad a přijetí technologie má i jiné praktické aplikace. Například auto, které nepotřebuje řidiče, nepotřebuje ani cestujícího. To by umožnilo vašemu autu odložit balíčky bez vás, dát přátelům cestu domů (a pak se vrátit do garáže), nebo najít své vlastní parkovací místo poté, co vás někam odhodili.

Ve skutečnosti nejzajímavější myšlenkou ze všech může být skutečnost, že by to mohlo učinit představu „vlastnit“ auto zastaralou. Tato auta by mohla být hypoteticky ponechána kdekoli a sloužit jako jakési taxi pro celé komunity, aniž byste museli auto sami kupovat a udržovat.

Auta bez řidiče jsou vzrušujícím nápadem pro budoucnost dopravy, ale dokud společnost Google neřeší technologické řešení výzvy a prokázat, že tato auta jsou skutečně bezpečnější než váš průměrný řidič, pak zůstanou jen tím idea. Jsem si však jistý, že Google vypracuje uzly a že tato technologie bude mít obrovský dopad na budoucnost dopravy Jak auta s vlastním pohonem změní přepravu navždyKdyž se přesuneme do roku 2015, otázkou již není, zda samohybná auta nahradí auta s ručním pohonem, ale jak rychle je převezmou. Přečtěte si více .

Koupili byste si auto s vlastním pohonem?

Obrazové kredity: Velodyne High-Def LIDAR Steve Jurvetson, Hoje-taastrup Kommune by Comrade Foot, semafory MiloszB, vše přes Flickr