Hoe die selfbestuurstelsel werk
Die Duitse regering het onlangs aangekondig dat hy die ontwikkeling van tegnologie wil bevorder en beplan om gespesialiseerde infrastruktuur op snelweë te skep. Alexander Dobrindt, Duitse minister van vervoer, het aangekondig dat die gedeelte van die A9-snelweg vanaf Berlyn na München so gebou sal word dat outonome motors gemaklik langs die hele roete kan ry.
Woordelys van afkortings
ABS Anti-blokkering stelsel. 'n Stelsel wat in motors gebruik word om wielblokkering te voorkom.
ACC Aanpasbare spoedbeheer. 'n Toestel wat 'n gepaste veilige afstand tussen bewegende voertuie handhaaf.
AD Outomatiese bestuur. Outomatiese bestuurstelsel is 'n term wat deur Mercedes gebruik word.
Adas Gevorderde bestuurderbystandstelsel. Uitgebreide bestuurderondersteuningstelsel (soos Nvidia-oplossings)
ASSK Gevorderde intelligente spoedbeheer. Radargebaseerde aanpasbare spoedbeheer
AVGS Outomatiese voertuigbeheerstelsel. Outomatiese toesig- en bestuurstelsel (byvoorbeeld in 'n parkeerterrein)
DIV Onbemande intelligente voertuie. Slim motors sonder bestuurders
ECS Elektroniese komponente en stelsels. Algemene naam vir elektroniese toerusting
IOT Internet van dinge. Internet van Dinge
SYNE Intelligente vervoerstelsels. Intelligente vervoerstelsels
Lidar Ligopsporing en -afstand. 'n Toestel wat soortgelyk aan 'n radar werk - dit kombineer 'n laser en 'n teleskoop.
LKAS Baanhou-bystandstelsel. Baanhouhulp
V2I Voertuig-infrastruktuur. Kommunikasie tussen voertuig en infrastruktuur
V2V Voertuig tot voertuig. Kommunikasie tussen voertuie
Die plan sluit onder meer die skepping van infrastruktuur in om kommunikasie tussen voertuie te ondersteun; vir hierdie doeleindes sal 'n frekwensie van 700 MHz toegeken word.
Hierdie inligting wys nie net dat Duitsland ernstig is oor ontwikkeling nie motorisering sonder bestuurders. Terloops, dit laat mense verstaan dat onbemande voertuie nie net voertuie self is nie, ultramoderne motors propvol sensors en radars, maar ook hele administratiewe, infrastruktuur en kommunikasiestelsels. Dit maak geen sin om een kar te bestuur nie.
Baie data
Die werking van 'n gasstelsel vereis 'n stelsel van sensors en verwerkers (1) vir opsporing, dataverwerking en vinnige reaksie. Dit alles moet parallel met millisekonde-intervalle gebeur. Nog 'n vereiste vir die toerusting is betroubaarheid en hoë sensitiwiteit.
Kameras moet byvoorbeeld hoë resolusie hê om fyn besonderhede te herken. Boonop moet dit alles duursaam wees, bestand teen verskeie toestande, temperature, skokke en moontlike impakte.
'n Onafwendbare gevolg van die inleiding motors sonder bestuurders is die gebruik van Big Data-tegnologie, dit wil sê die verkryging, filtering, evaluering en deel van groot hoeveelhede data in 'n kort tyd. Boonop moet stelsels veilig wees, bestand teen eksterne aanvalle en inmenging wat tot groot ongelukke kan lei.
Motors sonder bestuurders hulle sal net op spesiaal voorbereide paaie ry. Wasige en onsigbare lyne op die pad is nie ter sprake nie. Intelligente kommunikasietegnologieë – motor-tot-motor en motor-tot-infrastruktuur, ook bekend as V2V en V2I, maak die uitruil van inligting tussen bewegende voertuie en die omgewing moontlik.
Dit is in hulle dat wetenskaplikes en ontwerpers aansienlike potensiaal sien wanneer dit kom by die ontwikkeling van outonome motors. V2V gebruik die 5,9 GHz-frekwensie, wat ook deur Wi-Fi gebruik word, in die 75 MHz-band met 'n reeks van 1000 m. V2I-kommunikasie is iets baie meer kompleks en behels nie net direkte kommunikasie met padinfrastruktuurelemente nie.
Dit is 'n omvattende integrasie en aanpassing van die voertuig by verkeer en interaksie met die hele verkeersbestuurstelsel. Tipies is ’n onbemande voertuig toegerus met kameras, radars en spesiale sensors waarmee dit die buitewêreld “waarneem” en “voel” (2).
Gedetailleerde kaarte word in sy geheue gelaai, meer akkuraat as tradisionele motornavigasie. GPS-navigasiestelsels in bestuurderlose voertuie moet uiters akkuraat wees. Akkuraatheid tot 'n dosyn of wat sentimeter maak saak. Die masjien hou dus aan die band vas.
1. Bou 'n outonome motor
Die wêreld van sensors en ultra-akkurate kaarte
Vir die feit dat die motor self aan die pad vashou, is die stelsel van sensors verantwoordelik. Daar is ook gewoonlik twee bykomende radars aan die kante van die voorbuffer om ander voertuie op te spoor wat van beide kante by 'n kruising nader. Vier of meer ander sensors is by die hoeke van die liggaam geïnstalleer om moontlike hindernisse te monitor.
2. Wat 'n outonome motor sien en voel
Die voorste kamera met 'n 90-grade-kykhoek herken kleure, dus sal dit verkeersseine en padtekens lees. Afstandsensors in motors sal jou help om 'n behoorlike afstand van ander voertuie op die pad te handhaaf.
Ook, danksy die radar, sal die motor sy afstand van ander voertuie hou. As dit nie ander voertuie binne 'n radius van 30 m opspoor nie, sal dit sy spoed kan verhoog.
Ander sensors sal help om die sg. Blinde kolle langs die roete en opsporing van voorwerpe op 'n afstand vergelykbaar met die lengte van twee sokkervelde in elke rigting. Veiligheidstegnologie sal veral nuttig wees op besige strate en kruisings. Om die motor verder teen botsings te beskerm, sal sy topspoed tot 40 km/h beperk word.
W motor sonder 'n bestuurder Die hart van Google en die belangrikste element van die ontwerp is 'n 64-straal Velodyne-laser wat op die dak van die voertuig gemonteer is. Die toestel draai baie vinnig, so die voertuig "sien" 'n 360-grade beeld rondom hom.
Elke sekonde word 1,3 miljoen punte saam met hul afstand en bewegingsrigting aangeteken. Dit skep 'n 3D-model van die wêreld, wat die stelsel met hoë resolusie kaarte vergelyk. As gevolg hiervan word roetes geskep met behulp waarvan die motor om hindernisse ry en die padreëls volg.
Boonop ontvang die stelsel inligting van vier radars wat voor en agter die motor geleë is, wat die posisie bepaal van ander voertuie en voorwerpe wat onverwags op die pad kan verskyn. ’n Kamera wat langs die truspieël geleë is, tel ligte en padtekens op en monitor voortdurend die voertuig se posisie.
Sy werk word aangevul deur ’n traagheidstelsel wat posisienasporing oorneem waar die GPS-sein ook al nie bereik nie – in tonnels, tussen hoë geboue of in parkeerterreine. Word gebruik om 'n motor te bestuur: beelde wat versamel word wanneer 'n databasis geskep word wat in die vorm van Google Street View uiteengesit is, is gedetailleerde foto's van stadsstrate van 48 lande regoor die wêreld.
Dit is natuurlik nie genoeg vir veilige bestuur en die roete wat deur Google-motors gebruik word nie (hoofsaaklik in die state van Kalifornië en Nevada, waar bestuur onder sekere omstandighede toegelaat word). motors sonder bestuurder) word vooraf akkuraat aangeteken tydens spesiale reise. Google Cars werk met vier lae visuele data.
Twee van hulle is ultra-presiese modelle van die terrein waarlangs die voertuig beweeg. Die derde bevat 'n gedetailleerde padkaart. Die vierde een is die data van vergelyking van vaste elemente van die landskap met bewegende elemente (3). Boonop is daar algoritmes wat uit die sielkunde van verkeer volg, byvoorbeeld om by 'n klein ingang te beduie dat jy 'n kruising wil oorsteek.
Miskien, in 'n ten volle outomatiese padstelsel van die toekoms sonder mense wat gemaak moet word om iets te verstaan, sal dit oorbodig blyk te wees, en voertuie sal volgens vooraf-aangenomen reëls en streng beskryfde algoritmes beweeg.
3. Hoe Google se motorkar sy omgewing sien
Outomatisering vlakke
Die vlak van voertuigoutomatisering word volgens drie fundamentele kriteria geëvalueer. Die eerste hou verband met die stelsel se vermoë om beheer oor die voertuig oor te neem, beide wanneer dit vorentoe beweeg en wanneer dit maneuver. Die tweede maatstaf gaan oor die persoon in die voertuig en hul vermoë om iets anders te doen as om die voertuig te bestuur.
Die derde maatstaf behels die gedrag van die motor self en sy vermoë om te "verstaan" wat op die pad gebeur. Die International Association of Automotive Engineers (SAE International) klassifiseer padvervoer-outomatisering in ses vlakke.
In terme van outomatisering van 0 tot 2 is die hooffaktor verantwoordelik vir bestuur die menslike bestuurder (4). Die mees gevorderde oplossings op hierdie vlakke sluit in Adaptive Cruise Control (ACC), wat deur Bosch ontwikkel is en toenemend in luukse voertuie gebruik word.
Anders as tradisionele spoedbeheer, wat vereis dat die bestuurder voortdurend die afstand na die voertuig voor moet monitor, doen dit ook 'n minimale hoeveelheid werk vir die bestuurder. ’n Aantal sensors, radars en hul skakeling met mekaar en met ander voertuigstelsels (insluitend ry, rem) dwing ’n motor wat met aanpasbare spoedbeheer toegerus is om nie net ’n vasgestelde spoed te handhaaf nie, maar ook ’n veilige afstand van die voertuig voor.
4. Vlakke van outomatisering in motors volgens SAE en NHTSA
Die stelsel sal die voertuig rem soos nodig en vertraag alleenom botsing met die agterkant van die voertuig voor te voorkom. Wanneer die padtoestande stabiliseer, versnel die voertuig weer tot die vasgestelde spoed.
Die toestel is baie nuttig op die snelweg en bied 'n baie hoër vlak van veiligheid as tradisionele spoedbeheer, wat baie gevaarlik kan wees as dit verkeerd gebruik word. Nog 'n gevorderde oplossing wat op hierdie vlak gebruik word, is LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), 'n aktiewe stelsel wat ontwerp is om bestuursveiligheid te verbeter deur jou te waarsku as jy jou baan onbedoeld verlaat.
Dit is gebaseer op beeldontleding – ’n kamera wat aan ’n rekenaar gekoppel is, monitor baanbeperkende tekens en waarsku in samewerking met verskeie sensors die bestuurder (byvoorbeeld deur trilling van die sitplek) oor ’n baanwisseling, sonder om die aanwyser aan te skakel.
Op hoër vlakke van outomatisering, van 3 tot 5, word meer oplossings geleidelik bekendgestel. Vlak 3 staan bekend as "voorwaardelike outomatisering". Die voertuig verkry dan kennis, dit wil sê, versamel data oor die omgewing.
Die verwagte reaksietyd van die menslike bestuurder in hierdie variant word tot etlike sekondes verhoog, terwyl dit op laer vlakke slegs 'n sekonde was. Die aanboordstelsel beheer die voertuig self en slegs indien nodig die persoon in kennis stel van die nodige ingryping.
Laasgenoemde kan egter heeltemal iets anders doen, soos om 'n fliek te lees of om net gereed te wees om te ry wanneer dit nodig is. Op vlakke 4 en 5 neem die geskatte menslike reaksietyd toe tot 'n paar minute namate die motor die vermoë verkry om onafhanklik deur die hele pad te reageer.
Dan kan 'n persoon heeltemal ophou belangstel om te bestuur en byvoorbeeld gaan slaap. Die SAE-klassifikasie wat aangebied word, is ook 'n soort voertuigoutomatiseringsbloudruk. Nie die enigste nie. Die Amerikaanse snelwegverkeersveiligheidsagentskap (NHTSA) gebruik 'n verdeling in vyf vlakke, van ten volle mens - 0 tot ten volle outomaties - 4.
