Sådan fungerer det selvkørende system
Den tyske regering meddelte for nylig, at den ønsker at fremme udviklingen af teknologi og planlægger at skabe specialiseret infrastruktur på motorveje. Alexander Dobrindt, tysk transportminister, meddelte, at strækningen af motorvej A9 fra Berlin til München vil blive bygget på en sådan måde, at selvkørende biler kan køre komfortabelt langs hele ruten.
Ordliste over forkortelser
ABS Antiblokeringssystem. Et system, der bruges i biler til at forhindre hjullåsning.
ACC Adaptiv fartpilot. En anordning, der holder en passende sikker afstand mellem kørende køretøjer.
AD Automatiseret kørsel. Automatiseret køresystem er et begreb, der bruges af Mercedes.
ADAS Avanceret førerassistentsystem. Udvidet driversupportsystem (som Nvidia-løsninger)
ASSK Avanceret intelligent fartpilot. Radarbaseret adaptiv fartpilot
AUG Automatisk køretøjskontrolsystem. Automatiseret overvågnings- og køresystem (for eksempel på en parkeringsplads)
DIV Ubemandede intelligente køretøjer. Smarte biler uden chauffører
ECS Elektroniske komponenter og systemer. Generel betegnelse for elektronisk udstyr
IoT Tingenes internet. Internet of Things
HANS Intelligente transportsystemer. Intelligente transportsystemer
LIDAR Lysdetektion og rækkevidde. En enhed, der fungerer på samme måde som en radar - den kombinerer en laser og et teleskop.
LKAS Vejbaneassistentsystem. Vognbaneassistent
V2I Køretøjs-infrastruktur. Kommunikation mellem køretøj og infrastruktur
V2V Køretøj til køretøj. Kommunikation mellem køretøjer
Planen omfatter blandt andet oprettelse af infrastruktur til at understøtte kommunikation mellem køretøjer; til disse formål vil der blive tildelt en frekvens på 700 MHz.
Disse oplysninger viser ikke kun, at Tyskland er seriøs omkring udvikling motorisering uden chauffører. Det får i øvrigt folk til at forstå, at ubemandede køretøjer ikke kun er køretøjer selv, ultramoderne biler proppet med sensorer og radarer, men også hele administrative, infrastruktur- og kommunikationssystemer. Det giver ingen mening at køre én bil.
Masser af data
Driften af et gassystem kræver et system af sensorer og processorer (1) til detektering, databehandling og hurtig respons. Alt dette skal ske parallelt med millisekunders intervaller. Et andet krav til udstyret er pålidelighed og høj følsomhed.
Kameraer skal for eksempel have høj opløsning for at kunne genkende fine detaljer. Derudover skal alt dette være holdbart, modstandsdygtigt over for forskellige forhold, temperaturer, stød og mulige påvirkninger.
En uundgåelig konsekvens af introduktionen biler uden chauffører er brugen af Big Data-teknologi, det vil sige indhentning, filtrering, evaluering og deling af enorme mængder data på kort tid. Derudover skal systemerne være sikre, modstandsdygtige over for udefrakommende angreb og interferens, der kan føre til større uheld.
Biler uden chauffører de vil kun køre på særligt forberedte veje. Slørede og usynlige linjer på vejen er udelukket. Intelligente kommunikationsteknologier – bil-til-bil og bil-til-infrastruktur, også kendt som V2V og V2I, muliggør udveksling af information mellem kørende køretøjer og miljøet.
Det er i dem, at forskere og designere ser et betydeligt potentiale, når det kommer til at udvikle autonome biler. V2V bruger 5,9 GHz-frekvensen, også brugt af Wi-Fi, i 75 MHz-båndet med en rækkevidde på 1000 m. V2I-kommunikation er noget meget mere komplekst og involverer ikke kun direkte kommunikation med vejinfrastrukturelementer.
Dette er en omfattende integration og tilpasning af køretøjet til trafikken og interaktion med hele trafikstyringssystemet. Typisk er et ubemandet køretøj udstyret med kameraer, radarer og specielle sensorer, ved hjælp af hvilke det "opfatter" og "føler" omverdenen (2).
Detaljerede kort indlæses i dens hukommelse, mere nøjagtige end traditionel bilnavigation. GPS-navigationssystemer i førerløse køretøjer skal være ekstremt nøjagtige. Nøjagtighed til et dusin eller deromkring centimeter betyder noget. Dermed klæber maskinen til bæltet.
1. Bygning af en autonom bil
En verden af sensorer og ultrapræcise kort
For det faktum, at bilen selv klæber til vejen, er systemet af sensorer ansvarligt. Der er også normalt to ekstra radarer på siderne af den forreste kofanger for at registrere andre køretøjer, der nærmer sig fra begge sider ved et kryds. Fire eller flere andre sensorer er installeret i hjørnerne af kroppen for at overvåge mulige forhindringer.
2. Hvad en autonom bil ser og føler
Frontkameraet med et 90-graders synsfelt genkender farver, så det læser trafiksignaler og vejskilte. Afstandssensorer i biler hjælper dig med at holde en passende afstand til andre køretøjer på vejen.
Takket være radaren vil bilen også holde afstand til andre køretøjer. Hvis den ikke registrerer andre køretøjer inden for en radius på 30 m, vil den være i stand til at øge sin hastighed.
Andre sensorer vil hjælpe med at eliminere den såkaldte. Blinde vinkler langs ruten og påvisning af genstande i en afstand, der kan sammenlignes med længden af to fodboldbaner i hver retning. Sikkerhedsteknologier vil især være nyttige på travle gader og vejkryds. For yderligere at beskytte bilen mod kollisioner vil dens tophastighed være begrænset til 40 km/t.
W bil uden fører Hjertet i Google og det vigtigste element i designet er en 64-stråle Velodyne-laser monteret på køretøjets tag. Enheden roterer meget hurtigt, så køretøjet "ser" et 360-graders billede omkring det.
Hvert sekund registreres 1,3 millioner punkter sammen med deres afstand og bevægelsesretning. Dette skaber en 3D-model af verden, som systemet sammenligner med højopløselige kort. Som følge heraf oprettes ruter, ved hjælp af hvilke bilen kører rundt om forhindringer og følger færdselsreglerne.
Derudover modtager systemet information fra fire radarer placeret foran og bagved bilen, som bestemmer positionen af andre køretøjer og genstande, der uventet kan dukke op på vejen. Et kamera placeret ved siden af bakspejlet opfanger lys og vejskilte og overvåger løbende køretøjets position.
Dens arbejde suppleres af et inertisystem, der overtager positionssporing overalt, hvor GPS-signalet ikke når – i tunneler, mellem høje bygninger eller på parkeringspladser. Brugt til at køre bil: Billeder indsamlet, når du opretter en database i form af Google Street View, er detaljerede fotografier af bygader fra 48 lande rundt om i verden.
Dette er naturligvis ikke nok til sikker kørsel og den rute, der bruges af Google-biler (hovedsageligt i staterne Californien og Nevada, hvor kørsel er tilladt under visse betingelser). biler uden chauffør) er nøjagtigt registreret på forhånd under særlige ture. Google Cars arbejder med fire lag af visuelle data.
To af dem er ultrapræcise modeller af terrænet, hvormed køretøjet bevæger sig. Den tredje indeholder en detaljeret køreplan. Den fjerde er data for sammenligning af faste elementer i landskabet med bevægelige elementer (3). Derudover er der algoritmer, der følger af trafikkens psykologi, for eksempel at signalere ved en lille indgang, at man vil krydse et vejkryds.
Måske vil det vise sig at være overflødigt i fremtidens fuldautomatiske vejsystem uden folk, der skal bringes til at forstå noget, og køretøjer vil bevæge sig i henhold til på forhånd vedtagne regler og strengt beskrevne algoritmer.
3. Hvordan Googles Auto Car ser sine omgivelser
Automatiseringsniveauer
Niveauet af køretøjsautomatisering vurderes ud fra tre grundlæggende kriterier. Den første vedrører systemets evne til at overtage kontrollen over køretøjet, både når man bevæger sig fremad og ved manøvrering. Det andet kriterium vedrører personen i køretøjet og dennes evne til at gøre andet end at køre køretøjet.
Det tredje kriterium involverer selve bilens opførsel og dens evne til at "forstå", hvad der sker på vejen. International Association of Automotive Engineers (SAE International) klassificerer vejtransportautomation i seks niveauer.
Med hensyn til automatisering fra 0 til 2 er den vigtigste faktor, der er ansvarlig for kørsel, den menneskelige fører (4). De mest avancerede løsninger på disse niveauer omfatter Adaptive Cruise Control (ACC), udviklet af Bosch og i stigende grad brugt i luksusbiler.
I modsætning til traditionel fartpilot, som kræver, at føreren konstant overvåger afstanden til det forankørende køretøj, udfører den også et minimalt arbejde for føreren. En række sensorer, radarer og deres interface med hinanden og med andre køretøjssystemer (inklusive kørsel, bremsning) gør, at en bil udstyret med adaptiv fartpilot ikke kun holder en indstillet hastighed, men også en sikker afstand fra det forankørende køretøj.
4. Niveauer af automatisering i biler ifølge SAE og NHTSA
Systemet vil bremse køretøjet efter behov og sætte farten ned alenefor at undgå kollision med det forankørende køretøjs bagende. Når vejforholdene stabiliseres, accelererer køretøjet igen til den indstillede hastighed.
Enheden er meget anvendelig på motorvejen og giver et meget højere sikkerhedsniveau end traditionel fartpilot, hvilket kan være meget farligt, hvis det bruges forkert. En anden avanceret løsning, der bruges på dette niveau, er LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), et aktivt system designet til at forbedre køresikkerheden ved at advare dig, hvis du utilsigtet forlader din vognbane.
Det er baseret på billedanalyse - et kamera, der er tilsluttet en computer, overvåger vognbanebegrænsende skilte og advarer i samarbejde med forskellige sensorer føreren (for eksempel ved vibration af sædet) om et vognbaneskift, uden at tænde for indikatoren.
Ved højere automatiseringsniveauer, fra 3 til 5, introduceres gradvist flere løsninger. Niveau 3 er kendt som "betinget automatisering". Køretøjet får så viden, det vil sige indsamler data om miljøet.
Den forventede reaktionstid for den menneskelige fører i denne variant øges til flere sekunder, mens den på lavere niveauer kun var et sekund. Det indbyggede system styrer selve køretøjet og kun om nødvendigt underretter personen om det nødvendige indgreb.
Sidstnævnte kan dog gøre noget helt andet, såsom at læse eller se en film, kun være klar til at køre, når det er nødvendigt. På niveau 4 og 5 stiger den estimerede menneskelige reaktionstid til flere minutter, efterhånden som bilen opnår evnen til at reagere selvstændigt på hele vejen.
Så kan en person helt lade være med at interessere sig for at køre bil og for eksempel gå i seng. Den præsenterede SAE-klassifikation er også en slags bilautomatiseringsplan. Ikke den eneste. American Highway Traffic Safety Agency (NHTSA) bruger en opdeling i fem niveauer, fra fuldt menneskeligt - 0 til fuldt automatiseret - 4.
