Jinsi mfumo wa kujiendesha unavyofanya kazi

Hivi karibuni serikali ya Ujerumani ilitangaza kwamba inataka kukuza maendeleo ya teknolojia na mipango ya kuunda miundombinu maalum kwenye barabara. Alexander Dobrindt, Waziri wa Uchukuzi wa Ujerumani, alitangaza kwamba sehemu ya barabara ya A9 kutoka Berlin hadi Munich itajengwa kwa njia ambayo magari yanayojiendesha yanaweza kusafiri kwa raha kwenye njia nzima.

Kamusi ya vifupisho

ABS Mfumo wa kuzuia kuzuia. Mfumo unaotumika katika magari ili kuzuia kufuli kwa magurudumu.

ACC Udhibiti wa cruise unaobadilika. Kifaa ambacho hudumisha umbali ufaao salama kati ya magari yanayosonga.

AD Kuendesha gari kiotomatiki. Mfumo wa kuendesha gari otomatiki ni neno linalotumiwa na Mercedes.

ADAS Mfumo wa usaidizi wa madereva wa hali ya juu. Mfumo wa msaada wa dereva uliopanuliwa (kama suluhisho za Nvidia)

ULIZA Advanced akili cruise control. Udhibiti wa usafiri wa anga unaotegemea rada

AVGS Mfumo wa udhibiti wa gari otomatiki. Mfumo wa ufuatiliaji na uendeshaji wa kiotomatiki (kwa mfano, katika maegesho ya gari)

DIV Magari ya akili yasiyo na rubani. Magari mahiri bila madereva

ECS Vipengele vya elektroniki na mifumo. Jina la jumla la vifaa vya elektroniki

IOT Mtandao wa mambo. Mtandao wa Mambo

WAKE Mifumo ya usafiri yenye akili. Mifumo ya Usafiri wa Akili

KIASI Utambuzi wa mwanga na kuanzia. Kifaa kinachofanya kazi sawa na rada - inachanganya laser na darubini.

LKAS Mfumo wa usaidizi wa kuweka njia. Msaada wa Kuweka Njia

V2I Miundombinu ya gari. Mawasiliano kati ya gari na miundombinu

V2V Gari kwa gari. Mawasiliano kati ya magari

Mpango huo unajumuisha, pamoja na mambo mengine, uundaji wa miundombinu ya kusaidia mawasiliano kati ya magari; kwa madhumuni haya, mzunguko wa 700 MHz utatengwa.

Habari hii haionyeshi tu kwamba Ujerumani ina nia ya maendeleo motorization bila madereva. Kwa njia, hii inawafanya watu kuelewa kuwa magari yasiyo na mtu sio magari yenyewe tu, magari ya kisasa ya kisasa yaliyojaa sensorer na rada, lakini pia mifumo yote ya utawala, miundombinu na mawasiliano. Haina maana kuendesha gari moja.

Data nyingi

Uendeshaji wa mfumo wa gesi unahitaji mfumo wa sensorer na wasindikaji (1) kwa ajili ya kutambua, usindikaji wa data na majibu ya haraka. Haya yote yanapaswa kutokea kwa sambamba katika vipindi vya millisecond. Mahitaji mengine ya vifaa ni kuegemea na unyeti mkubwa.

Kamera, kwa mfano, zinahitaji kuwa na azimio la juu ili kutambua maelezo mazuri. Kwa kuongeza, haya yote lazima yawe ya kudumu, yanayopinga hali mbalimbali, joto, mshtuko na athari zinazowezekana.

Matokeo ya kuepukika ya utangulizi magari bila madereva ni matumizi ya teknolojia ya Data Kubwa, yaani, kupata, kuchuja, kutathmini na kushiriki kiasi kikubwa cha data kwa muda mfupi. Kwa kuongeza, mifumo lazima iwe salama, inakabiliwa na mashambulizi ya nje na kuingiliwa ambayo inaweza kusababisha ajali kubwa.

Magari bila madereva wataendesha tu kwenye barabara zilizoandaliwa maalum. Mistari iliyofifia na isiyoonekana barabarani haizungumzii. Teknolojia za mawasiliano ya akili – gari-kwa-gari na gari-kwa-miundombinu, pia inajulikana kama V2V na V2I, huwezesha ubadilishanaji wa taarifa kati ya magari yanayosonga na mazingira.

Ni ndani yao kwamba wanasayansi na wabunifu wanaona uwezo mkubwa linapokuja suala la kuendeleza magari ya uhuru. V2V hutumia mzunguko wa 5,9 GHz, pia hutumiwa na Wi-Fi, katika bendi ya 75 MHz yenye upeo wa m 1000. Mawasiliano ya V2I ni kitu ngumu zaidi na haihusishi tu mawasiliano ya moja kwa moja na vipengele vya miundombinu ya barabara.

Huu ni ujumuishaji wa kina na urekebishaji wa gari kwa trafiki na mwingiliano na mfumo mzima wa usimamizi wa trafiki. Kwa kawaida, gari lisilo na rubani lina kamera, rada na vihisi maalum ambavyo "huona" na "kuhisi" ulimwengu wa nje (2).

Ramani za kina hupakiwa kwenye kumbukumbu yake, sahihi zaidi kuliko urambazaji wa kawaida wa gari. Mifumo ya urambazaji ya GPS katika magari yasiyo na dereva lazima iwe sahihi sana. Usahihi wa dazeni au sentimita zaidi ni muhimu. Kwa hivyo, mashine inashikamana na ukanda.

1. Kujenga gari la uhuru

Ulimwengu wa vitambuzi na ramani sahihi zaidi

Kwa ukweli kwamba gari yenyewe inashikilia barabara, mfumo wa sensorer unawajibika. Pia kuna kawaida rada mbili za ziada kwenye kando ya bamba ya mbele ili kugundua magari mengine yanayokaribia kutoka pande zote mbili kwenye makutano. Sensorer zingine nne au zaidi zimewekwa kwenye pembe za mwili ili kufuatilia vizuizi vinavyowezekana.

2. Nini gari la uhuru linaona na kujisikia

Kamera ya mbele yenye uga wa mwonekano wa digrii 90 hutambua rangi, kwa hivyo itasoma mawimbi ya trafiki na alama za barabarani. Sensorer za umbali kwenye magari zitakusaidia kudumisha umbali ufaao kutoka kwa magari mengine barabarani.

Pia, shukrani kwa rada, gari litaweka umbali wake kutoka kwa magari mengine. Ikiwa haitagundua magari mengine ndani ya mita 30, itaweza kuongeza kasi yake.

Sensorer nyingine zitasaidia kuondokana na kinachojulikana. Maeneo upofu kando ya njia na kugundua vitu kwa umbali kulinganishwa na urefu wa viwanja viwili vya mpira katika kila mwelekeo. Teknolojia za usalama zitakuwa muhimu sana kwenye mitaa yenye shughuli nyingi na makutano. Ili kulinda zaidi gari kutokana na migongano, kasi yake ya juu itakuwa mdogo hadi 40 km / h.

W gari bila dereva moyo wa Google na kipengele muhimu zaidi cha kubuni ni laser ya Velodyne yenye boriti 64 iliyowekwa kwenye paa la gari. Kifaa kinazunguka haraka sana, hivyo gari "huona" picha ya digrii 360 karibu nayo.

Kila sekunde, pointi milioni 1,3 hurekodiwa pamoja na umbali wao na mwelekeo wa harakati. Hii inaunda muundo wa ulimwengu wa 3D, ambao mfumo unalinganisha na ramani za msongo wa juu. Matokeo yake, njia zinaundwa kwa msaada ambao gari huenda karibu na vikwazo na kufuata sheria za barabara.

Kwa kuongeza, mfumo hupokea taarifa kutoka kwa rada nne ziko mbele na nyuma ya gari, ambayo huamua nafasi ya magari mengine na vitu ambavyo vinaweza kuonekana bila kutarajia barabarani. Kamera iliyo karibu na kioo cha nyuma huchukua taa na alama za barabarani na hufuatilia mkao wa gari kila mara.

Kazi yake inakamilishwa na mfumo wa inertial ambao huchukua ufuatiliaji wa nafasi popote ambapo mawimbi ya GPS haifiki - katika vichuguu, kati ya majengo marefu au katika maeneo ya kuegesha magari. Hutumika kuendesha gari: picha zinazokusanywa wakati wa kuunda hifadhidata iliyowekwa katika mfumo wa Taswira ya Mtaa ya Google ni picha za kina za mitaa ya miji kutoka nchi 48 duniani kote.

Bila shaka, hii haitoshi kwa uendeshaji salama na njia inayotumiwa na magari ya Google (hasa katika majimbo ya California na Nevada, ambapo kuendesha gari kunaruhusiwa chini ya hali fulani). magari bila dereva) hurekodiwa kwa usahihi mapema wakati wa safari maalum. Google Cars hufanya kazi na safu nne za data inayoonekana.

Mbili kati yao ni mifano sahihi zaidi ya eneo ambalo gari linasonga. Ya tatu ina ramani ya barabara ya kina. Ya nne ni data ya kulinganisha vitu vilivyowekwa vya mazingira na vinavyosonga (3). Kwa kuongeza, kuna algorithms zinazofuata kutoka kwa saikolojia ya trafiki, kwa mfano, kuashiria kwenye mlango mdogo ambao unataka kuvuka makutano.

Pengine, katika mfumo wa barabara wa automatiska wa siku zijazo bila watu wanaohitaji kufanywa kuelewa kitu, itageuka kuwa ya ziada, na magari yatakwenda kulingana na sheria zilizopitishwa awali na algorithms iliyoelezwa madhubuti.

3. Jinsi Gari la Google Auto linavyoona Mazingira Yake

Viwango vya otomatiki

Kiwango cha automatisering ya gari kinatathminiwa kulingana na vigezo vitatu vya msingi. Ya kwanza inahusiana na uwezo wa mfumo wa kuchukua udhibiti wa gari, wakati wa kusonga mbele na wakati wa kuendesha. Kigezo cha pili kinahusu mtu aliye kwenye gari na uwezo wake wa kufanya kitu kingine isipokuwa kuendesha gari.

Kigezo cha tatu kinahusisha tabia ya gari yenyewe na uwezo wake wa "kuelewa" kinachotokea barabarani. Jumuiya ya Kimataifa ya Wahandisi wa Magari (SAE International) inaainisha otomatiki ya usafirishaji wa barabara katika viwango sita.

Kwa mtazamo otomatiki kutoka 0 hadi 2, sababu kuu inayohusika na kuendesha gari ni dereva wa binadamu (4). Masuluhisho ya hali ya juu zaidi katika viwango hivi ni pamoja na Udhibiti wa Usafiri wa Usafiri wa Adaptive (ACC), uliotengenezwa na Bosch na unazidi kutumika katika magari ya kifahari.

Tofauti na udhibiti wa kitamaduni wa kusafiri, ambao unahitaji dereva kufuatilia kila wakati umbali wa gari lililo mbele, pia hufanya kazi kidogo kwa dereva. Idadi ya sensorer, rada na mwingiliano wao na kila mmoja na mifumo mingine ya gari (pamoja na gari, breki) hulazimisha gari iliyo na udhibiti wa kusafiri wa kuzoea kudumisha sio kasi iliyowekwa tu, bali pia umbali salama kutoka kwa gari lililo mbele.

4. Viwango vya otomatiki katika magari kulingana na SAE na NHTSA

Mfumo utavunja gari kama inahitajika na punguza mwendo peke yakoili kuepuka kugongana na sehemu ya nyuma ya gari iliyo mbele. Wakati hali ya barabara imetulia, gari huharakisha tena kwa kasi iliyowekwa.

Kifaa ni muhimu sana kwenye barabara kuu na hutoa kiwango cha juu zaidi cha usalama kuliko udhibiti wa jadi wa cruise, ambayo inaweza kuwa hatari sana ikiwa itatumiwa vibaya. Suluhisho lingine la kina linalotumiwa katika kiwango hiki ni LDW (Onyo la Kuondoka kwa Njia ya Njia, Usaidizi wa Njia), mfumo amilifu ulioundwa ili kuboresha usalama wa kuendesha gari kwa kukuonya ikiwa utaondoka kwenye njia yako bila kukusudia.

Inategemea uchambuzi wa picha - kamera iliyounganishwa na wachunguzi wa kompyuta ishara za kuzuia mstari na, kwa kushirikiana na sensorer mbalimbali, inaonya dereva (kwa mfano, kwa vibration ya kiti) kuhusu mabadiliko ya mstari, bila kugeuka kiashiria.

Katika viwango vya juu vya automatisering, kutoka 3 hadi 5, ufumbuzi zaidi huletwa hatua kwa hatua. Kiwango cha 3 kinajulikana kama "otomatiki ya masharti". Kisha gari hupata ujuzi, yaani, kukusanya data kuhusu mazingira.

Wakati unaotarajiwa wa majibu ya dereva wa binadamu katika lahaja hii huongezeka hadi sekunde kadhaa, wakati katika viwango vya chini ilikuwa sekunde moja tu. Mfumo wa bodi hudhibiti gari yenyewe na tu ikiwa ni lazima kumjulisha mtu wa kuingilia kati muhimu.

Wa mwisho, hata hivyo, wanaweza kuwa wanafanya jambo lingine kabisa, kama vile kusoma au kutazama filamu, kuwa tayari kuendesha gari inapobidi tu. Katika ngazi ya 4 na 5, makadirio ya muda wa athari ya binadamu huongezeka hadi dakika kadhaa gari linapopata uwezo wa kuitikia kwa kujitegemea katika barabara nzima.

Kisha mtu anaweza kuacha kabisa kuwa na nia ya kuendesha gari na, kwa mfano, kwenda kulala. Uainishaji wa SAE uliowasilishwa pia ni aina ya mwongozo wa otomatiki wa gari. Sio pekee. Wakala wa Usalama wa Trafiki wa Barabara Kuu ya Marekani (NHTSA) hutumia mgawanyiko katika viwango vitano, kutoka kwa binadamu kamili - 0 hadi otomatiki kikamilifu - 4.