Ինչպես է աշխատում ինքնակառավարման համակարգը

Գերմանական կառավարությունը վերջերս հայտարարեց, որ ցանկանում է նպաստել տեխնոլոգիաների զարգացմանը և ծրագրում է ստեղծել մասնագիտացված ենթակառուցվածք մայրուղիներում: Գերմանիայի տրանսպորտի նախարար Ալեքսանդր Դոբրինդտը հայտարարել է, որ A9 ավտոմայրուղու Բեռլինից Մյունխեն հատվածը կկառուցվի այնպես, որ ինքնավար մեքենաները կարողանան հարմարավետ երթեւեկել ողջ երթուղու երկայնքով։

Հապավումների բառարան

ABS Հակ արգելափակման համակարգ. Համակարգ, որն օգտագործվում է ավտոմեքենաներում՝ անիվի կողպումը կանխելու համար:

ACC Հարմարվողական կռուիզ կոնտրոլ: Սարք, որը պահպանում է համապատասխան անվտանգ հեռավորություն շարժվող տրանսպորտային միջոցների միջև:

AD Ավտոմատ վարում. Ավտոմատ վարման համակարգ Mercedes-ի կողմից օգտագործվող տերմին է:

ADAS- ը Վարորդների աջակցության առաջադեմ համակարգ: Ընդլայնված վարորդների աջակցության համակարգ (ինչպես Nvidia լուծումները)

ԱՍՍԿ Ընդլայնված խելացի կռուիզ կոնտրոլ: Ռադարի վրա հիմնված հարմարվողական կրուիզ-կոնտրոլ

AVGS Ավտոմեքենայի կառավարման համակարգ. Ավտոմատացված հսկողության և վարելու համակարգ (օրինակ՝ ավտոկայանատեղիում)

Div Անօդաչու խելացի մեքենաներ. Խելացի մեքենաներ առանց վարորդների

ECS Էլեկտրոնային բաղադրիչներ և համակարգեր: Էլեկտրոնային սարքավորումների ընդհանուր անվանումը

iot Իրերի ինտերնետ. Իրերի ինտերնետ

ՆՐԱՆՔ Խելացի տրանսպորտային համակարգեր. Խելացի տրանսպորտային համակարգեր

ԼԻԴԱՐ Լույսի հայտնաբերում և տիրույթ: Սարք, որն աշխատում է ռադարի նման. այն համատեղում է լազեր և աստղադիտակ:

ԼԿԱՍ Գոտի պահպանության օժանդակ համակարգ: Lane Keeping Assist

V2I Տրանսպորտային ենթակառուցվածք. Փոխադրամիջոցի և ենթակառուցվածքի միջև հաղորդակցություն

V2V Մեքենա դեպի մեքենա. Տրանսպորտային միջոցների միջև հաղորդակցություն

Ծրագիրը ներառում է, ի թիվս այլ բաների, ենթակառուցվածքների ստեղծում՝ տրանսպորտային միջոցների միջև հաղորդակցությանը աջակցելու համար. Այդ նպատակների համար հատկացվելու է 700 ՄՀց հաճախականություն:

Այս տեղեկությունը ոչ միայն ցույց է տալիս, որ Գերմանիան լրջորեն է վերաբերվում զարգացմանը շարժիչ առանց վարորդների. Ի դեպ, սա մարդկանց ստիպում է հասկանալ, որ անօդաչու մեքենաները ոչ միայն իրենք մեքենաներ են, գերժամանակակից մեքենաներ՝ լցոնված սենսորներով և ռադարներով, այլև ամբողջ վարչական, ենթակառուցվածքային և կապի համակարգեր։ Մեկ մեքենա վարելն անիմաստ է։

Շատ տվյալներ

Գազային համակարգի շահագործումը պահանջում է սենսորների և պրոցեսորների համակարգ (1) հայտնաբերման, տվյալների մշակման և արագ արձագանքման համար: Այս ամենը պետք է տեղի ունենա զուգահեռաբար միլիվայրկյան ընդմիջումներով: Սարքավորման մեկ այլ պահանջ է հուսալիությունը և բարձր զգայունությունը:

Տեսախցիկները, օրինակ, պետք է ունենան բարձր լուծաչափություն, որպեսզի ճանաչեն նուրբ մանրամասները: Բացի այդ, այս ամենը պետք է լինի դիմացկուն, դիմացկուն տարբեր պայմանների, ջերմաստիճանի, ցնցումների և հնարավոր ազդեցությունների:

Ներածության անխուսափելի հետևանք մեքենաներ առանց վարորդների Մեծ տվյալների տեխնոլոգիայի օգտագործումն է, այսինքն՝ կարճ ժամանակում հսկայական քանակությամբ տվյալների ստացում, զտում, գնահատում և փոխանակում: Բացի այդ, համակարգերը պետք է լինեն անվտանգ, դիմացկուն արտաքին հարձակումներին և միջամտություններին, որոնք կարող են հանգեցնել խոշոր վթարների:

Ավտոմեքենաներ առանց վարորդների նրանք երթեւեկելու են միայն հատուկ պատրաստված ճանապարհներով։ Ճանապարհին մշուշոտ ու անտեսանելի գծեր բացառվում են։ Խելացի հաղորդակցման տեխնոլոգիաները՝ մեքենա-մեքենա և մեքենա-ենթակառուցվածք, որը նաև հայտնի է որպես V2V և V2I, հնարավորություն է տալիս տեղեկատվության փոխանակում շարժվող մեքենաների և շրջակա միջավայրի միջև:

Հենց դրանցում են գիտնականներն ու դիզայներները տեսնում զգալի ներուժ, երբ խոսքը վերաբերում է ինքնավար մեքենաների մշակմանը: V2V-ն օգտագործում է 5,9 ԳՀց հաճախականությունը, որն օգտագործվում է նաև Wi-Fi-ի կողմից, 75 ՄՀց տիրույթում՝ 1000 մ տիրույթով: V2I հաղորդակցությունը շատ ավելի բարդ բան է և չի ներառում ուղղակի կապ ճանապարհային ենթակառուցվածքի տարրերի հետ:

Սա մեքենայի համապարփակ ինտեգրում և հարմարեցում է երթևեկությանը և փոխգործակցությունը երթևեկության կառավարման ողջ համակարգի հետ: Որպես կանոն, անօդաչու մեքենան հագեցած է տեսախցիկներով, ռադարներով և հատուկ սենսորներով, որոնցով այն «ընկալում» և «զգում» է արտաքին աշխարհը (2):

Մանրամասն քարտեզները բեռնված են նրա հիշողության մեջ՝ ավելի ճշգրիտ, քան ավանդական մեքենայի նավիգացիան: Անվարորդ տրանսպորտային միջոցներում GPS նավիգացիոն համակարգերը պետք է չափազանց ճշգրիտ լինեն: Մեկ տասնյակ կամ ավելի սանտիմետրերի ճշգրտությունը կարևոր է: Այսպիսով, մեքենան կպչում է գոտին:

1. Ինքնավար մեքենայի կառուցում

Սենսորների և ծայրահեղ ճշգրիտ քարտեզների աշխարհը

Սենսորների համակարգը պատասխանատու է այն բանի համար, որ մեքենան ինքնին կպչում է ճանապարհին։ Առջևի բամպերի կողքերում սովորաբար կան նաև երկու լրացուցիչ ռադարներ՝ խաչմերուկում երկու կողմից մոտեցող այլ մեքենաներ հայտնաբերելու համար: Չորս կամ ավելի այլ սենսորներ տեղադրված են մարմնի անկյուններում՝ հնարավոր խոչընդոտները վերահսկելու համար:

2. Ինչ է տեսնում և զգում ինքնավար մեքենան

90 աստիճան դիտման անկյունով առջևի տեսախցիկը ճանաչում է գույները, ուստի այն կկարդա ճանապարհային ազդանշանները և ճանապարհային նշանները: Մեքենաներում հեռավորության տվիչները կօգնեն ձեզ ճիշտ հեռավորություն պահպանել ճանապարհի մյուս մեքենաներից:

Նաև ռադարի շնորհիվ մեքենան կպահպանի իր հեռավորությունը այլ մեքենաներից։ Եթե ​​այն չհայտնաբերի այլ տրանսպորտային միջոցներ 30 մ շառավղով, ապա կկարողանա մեծացնել իր արագությունը։

Այլ սենսորները կօգնեն վերացնել այսպես կոչված. Երթուղու երկայնքով կույր կետեր և առարկաների հայտնաբերում յուրաքանչյուր ուղղությամբ երկու ֆուտբոլային դաշտերի երկարության հետ համեմատելի հեռավորության վրա: Անվտանգության տեխնոլոգիաները հատկապես օգտակար կլինեն բանուկ փողոցներում և խաչմերուկներում։ Մեքենան բախումներից էլ ավելի պաշտպանելու համար դրա առավելագույն արագությունը կսահմանափակվի 40 կմ/ժ-ով։

W մեքենա առանց վարորդի Google-ի սիրտը և դիզայնի ամենակարևոր տարրը 64 ճառագայթով Velodyne լազերն է, որը տեղադրված է մեքենայի տանիքին: Սարքը շատ արագ պտտվում է, ուստի մեքենան իր շուրջը «տեսնում է» 360 աստիճանի պատկեր։

Ամեն վայրկյան 1,3 միլիոն միավոր է գրանցվում՝ իրենց տարածության և շարժման ուղղության հետ մեկտեղ: Սա ստեղծում է աշխարհի 3D մոդել, որը համակարգը համեմատում է բարձր լուծաչափով քարտեզների հետ: Արդյունքում ստեղծվում են երթուղիներ, որոնց օգնությամբ մեքենան շրջում է խոչընդոտները և հետևում ճանապարհի կանոններին։

Բացի այդ, համակարգը տեղեկատվություն է ստանում մեքենայի առջևում և հետևում տեղակայված չորս ռադարներից, որոնք որոշում են այլ մեքենաների և առարկաների դիրքերը, որոնք կարող են անսպասելիորեն հայտնվել ճանապարհին։ Տեսախցիկը, որը տեղադրված է հետևի հայելու կողքին, վերցնում է լույսերն ու ճանապարհային նշանները և մշտապես վերահսկում մեքենայի դիրքը:

Դրա աշխատանքը լրացվում է իներցիոն համակարգով, որը ստանձնում է դիրքի վերահսկումը, որտեղ GPS ազդանշանը չի հասնում՝ թունելներում, բարձր շենքերի միջև կամ կայանատեղիներում: Օգտագործվում է մեքենա վարելու համար. Google Street View-ի տեսքով տվյալների շտեմարան ստեղծելու ժամանակ հավաքված պատկերները աշխարհի 48 երկրների քաղաքային փողոցների մանրամասն լուսանկարներ են:

Իհարկե, սա բավարար չէ անվտանգ վարելու և Google-ի մեքենաների կողմից օգտագործվող երթուղու համար (հիմնականում Կալիֆորնիա և Նևադա նահանգներում, որտեղ մեքենա վարելը թույլատրվում է որոշակի պայմաններում): մեքենաներ առանց վարորդի) նախապես ճշգրիտ գրանցվում են հատուկ ճամփորդությունների ժամանակ: Google Cars-ն աշխատում է տեսողական տվյալների չորս շերտով:

Դրանցից երկուսը ռելիեֆի գերճշգրիտ մոդելներ են, որոնցով շարժվում է մեքենան: Երրորդը պարունակում է մանրամասն ճանապարհային քարտեզ: Չորրորդը լանդշաֆտի ֆիքսված տարրերի շարժվող տարրերի համեմատության տվյալներն են (3): Բացի այդ, կան ալգորիթմներ, որոնք բխում են երթեւեկության հոգեբանությունից, օրինակ՝ փոքր մուտքի մոտ ազդանշան տալով, որ ցանկանում եք հատել խաչմերուկը։

Հավանաբար, ապագայի լիովին ավտոմատացված ճանապարհային համակարգում, առանց մարդկանց, որոնց պետք է ստիպել ինչ-որ բան հասկանալու, դա ավելորդ կլինի, և մեքենաները կշարժվեն ըստ նախապես ընդունված կանոնների և խստորեն նկարագրված ալգորիթմների:

3. Ինչպես է Google-ի Ավտոմեքենան տեսնում իր շրջապատը

Ավտոմատացման մակարդակներ

Մեքենաների ավտոմատացման մակարդակը գնահատվում է երեք հիմնարար չափանիշների համաձայն. Առաջինը վերաբերում է մեքենայի կառավարումը ստանձնելու համակարգի ունակությանը, ինչպես առաջ շարժվելիս, այնպես էլ մանևրելու ժամանակ: Երկրորդ չափանիշը վերաբերում է մեքենայում գտնվող անձին և մեքենա վարելուց բացի այլ բան անելու նրա կարողությանը:

Երրորդ չափանիշը ներառում է մեքենայի վարքագիծը և նրա կարողությունը՝ «հասկանալու», թե ինչ է կատարվում ճանապարհին: Ավտոմոբիլային ինժեներների միջազգային ասոցիացիան (SAE International) ճանապարհային տրանսպորտի ավտոմատացումը դասակարգում է վեց մակարդակի:

- Ից տեսանկյունից ավտոմատացում 0-ից 2-ը, վարելու համար պատասխանատու հիմնական գործոնը մարդ վարորդն է (4): Այս մակարդակների ամենաառաջադեմ լուծումները ներառում են Adaptive Cruise Control (ACC), որը մշակվել է Bosch-ի կողմից և ավելի ու ավելի է օգտագործվում շքեղ մեքենաներում:

Ի տարբերություն ավանդական կրուիզ կոնտրոլի, որը պահանջում է վարորդից մշտապես վերահսկել առջևի մեքենայի հեռավորությունը, այն նաև նվազագույն աշխատանք է կատարում վարորդի համար: Մի շարք սենսորներ, ռադարներ և դրանց փոխհարաբերությունները միմյանց և տրանսպորտային միջոցների այլ համակարգերի հետ (ներառյալ շարժիչը, արգելակումը) ստիպում են հարմարվողական կրուիզ կոնտրոլով հագեցած մեքենային պահպանել ոչ միայն սահմանված արագությունը, այլև անվտանգ հեռավորությունը դիմացի մեքենայից:

4. Ավտոմատացման մակարդակները մեքենաներում ըստ SAE-ի և NHTSA-ի

Համակարգը կարգելակի մեքենան ըստ անհրաժեշտության և միայնակ դանդաղեցնելառջևի մեքենայի հետևի մասի հետ բախումից խուսափելու համար. Երբ ճանապարհի պայմանները կայունանում են, մեքենան կրկին արագացնում է սահմանված արագությունը:

Սարքը շատ օգտակար է մայրուղու վրա և ապահովում է անվտանգության շատ ավելի բարձր մակարդակ, քան ավանդական կրուիզ-կոնտրոլը, որը կարող է շատ վտանգավոր լինել սխալ օգտագործման դեպքում: Մեկ այլ առաջադեմ լուծում, որն օգտագործվում է այս մակարդակում, LDW-ն է (Lane Departure Warning, Lane Assist), ակտիվ համակարգ, որը նախատեսված է երթևեկության անվտանգության բարելավման համար՝ նախազգուշացնելով ձեզ, եթե դուք ակամա լքեք ձեր գոտին:

Այն հիմնված է պատկերի վերլուծության վրա. համակարգչին միացված տեսախցիկը վերահսկում է գոտին սահմանափակող նշանները և, համագործակցելով տարբեր սենսորների հետ, զգուշացնում է վարորդին (օրինակ՝ նստատեղի թրթռումով) գոտի փոխելու մասին՝ առանց ցուցիչը միացնելու:

Ավտոմատացման ավելի բարձր մակարդակներում՝ 3-ից 5-ը, աստիճանաբար ավելի շատ լուծումներ են ներդրվում: 3-րդ մակարդակը հայտնի է որպես «պայմանական ավտոմատացում»: Այնուհետև մեքենան ձեռք է բերում գիտելիքներ, այսինքն՝ տվյալներ է հավաքում շրջակա միջավայրի մասին:

Մարդկային վարորդի արձագանքման ակնկալվող ժամանակը այս տարբերակում ավելացել է մինչև մի քանի վայրկյան, մինչդեռ ավելի ցածր մակարդակներում դա ընդամենը մեկ վայրկյան էր: Ինքնաթիռի համակարգը կառավարում է մեքենան և միայն անհրաժեշտության դեպքում ծանուցում է անձին անհրաժեշտ միջամտության մասին:

Վերջինս, սակայն, կարող է ընդհանրապես այլ բանով զբաղվել, օրինակ՝ կարդալ կամ դիտել ֆիլմ, պատրաստ լինել մեքենա վարելու միայն անհրաժեշտության դեպքում: 4-րդ և 5-րդ մակարդակներում մարդու արձագանքման գնահատված ժամանակը մեծանում է մինչև մի քանի րոպե, քանի որ մեքենան ձեռք է բերում ինքնուրույն արձագանքելու ունակություն ամբողջ ճանապարհի ընթացքում:

Այդ ժամանակ մարդը կարող է իսպառ դադարել հետաքրքրվել մեքենայով և, օրինակ, քնել։ Ներկայացված SAE դասակարգումը նաև տրանսպորտային միջոցների ավտոմատացման մի տեսակ ծրագիր է: Ոչ միակը։ Ամերիկյան մայրուղիների երթևեկության անվտանգության գործակալությունը (NHTSA) օգտագործում է բաժանումը հինգ մակարդակների՝ լիովին մարդկայինից մինչև ամբողջովին ավտոմատացված՝ 0: