ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

OPPORTUNITIES AND PROSPECTS OF USING SELF-DRIVING CARS

Anton Yakimchuk

student, Department of Informatics and Computer Engineering,  Siberian state university of science and technology named after academician M.F. Reshetnev,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Рассматриваются беспилотные автомобили, их оснащение и функциональность. Приводятся возможности и перспективы использования беспилотных автомобилей.

ABSTRACT

This article reviews the self-driving cars, its equipment and functionality. It gives opportunities and prospects of using self-driving cars.

Ключевые слова: беспилотный автомобиль; радар; лидар.

Keywords: self-driving car; radar; lidar.

Беспилотный автомобиль – это автомобиль, оборудованный системой автоматического управления, способный передвигаться из точки А в точку Б без участия человека.

Чтобы приехать в пункт назначения, беспилотный автомобиль должен знать маршрут, понимать окружающую обстановку, соблюдать ПДД и корректно взаимодействовать с пешеходами и другими участниками дорожного движения. Чтобы соответствовать этим требованиям, беспилотник должен быть оснащен камерами, радарами, лидарами и искусственным интеллектом [1].

Радары сканируют окружающее пространство автомобиля с помощью ультразвуковых волн на расстояние 250-300 метров. Радар может определить наличие объекта и его скорость, но не может понять, какой именно объект на картинке. Для детализированного анализа объектов используются камеры.

Камеры дают качественную детализованную картинку. С помощью камер, беспилотник может определить тип объектов вокруг машины, также он может определить цвет, что необходимо при определении сигнала светофора. Работа камер сильно зависит от условий освещения. К тому же камеры не могут измерять размер объекта, расстояние до него или его скорость. Эту задачу помогут решить лидары.

Именно с появлением мощных и точных лидаров разработка беспилотных автомобилей стала стремительно набирать обороты. По принципу работы лидар напоминает лазерную рулетку: направляемый устройством луч отражается от объектов и возвращается обратно в сенсор. Зная скорость света и время луча в пути, можно определить точное расстояние до объекта. Погрешность – несколько сантиметров. Лидар способен производить миллионы импульсов в секунду, и за счет того, что лучи направляются в разные стороны, машина получает высокоточный трехмерный слепок окружающей среды. Освещение никак не влияет на работу лидара. Определенные помехи могут вызывать лишь осадки, но этот вопрос решается программным способом.

Еще одна немаловажная функция лидара – анализ объектов, не связанных с дорожной инфраструктурой. С помощью виртуального слепка окружающей среды автомобиль понимает, где он сейчас находится. Как и человек, машина ориентируется по зданиям и перекресткам. В памяти беспилотника хранится огромная карта дорог, где он уже ездил. Это необходимо для точного позиционирования транспорта на дороге.

После того, как беспилотник сориентировался в пространстве, изучил все объекты вокруг, измерил их скорость и определил расстояние между ними – искусственный интеллект автомобиля начнет анализировать то, как будут действовать другие участники дорожного движения. Это очень сложный процесс, который и оттачивают компании, тестируя беспилотники на дорогах общего пользования. Компьютеру важно понять, куда направляются пешеходы и транспортные средства вокруг, как они будут взаимодействовать друг с другом и с дорожной инфраструктурой и как они потенциально могут нарушить ПДД. Для того чтобы спланировать маршрут на загруженной улице, машине нужно знать, как обстановка вокруг будет меняться в ближайшие секунды [2].

В настоящее время стандартизированы 6 уровней автономности транспортных средств [3]:

• 0-й уровень: беспилотных систем нет, но может работать система уведомлений – сигнальные табло и звуки;
• 1-й уровень: автомобиль управляется водителем, но могут работать некоторые автоматизированные системы: круиз-контроль, автоматическая парковка и система предупреждения о сходе с полосы;
• 2-й уровень: большую часть пути можно ехать на автопилоте, но водитель должен брать управление на себя в случаях, когда система не может справиться самостоятельно – например резко перестраивается или подрезает другая машина;
• 3-й уровень: автомобиль может двигаться почти без контроля пилота, но водитель должен быть готов в любой момент взять управление на себя, так как в некоторых нестандартных ситуациях автомобиль может реагировать на обстановку на дороге не совсем верно, что может привести к аварии;
• 4-й уровень: то же самое, что 3-й уровень, но внимание пилота уже не требуется. 4 уровень - это практически полностью автономная машина;
• 5-й уровень: от пассажира автомобиля не требуется ничего кроме старта автопилота и определения пункта назначения.

Беспилотный транспорт способен изменить жизнь всего общества. С помощью него удастся сократить время нахождения в пути, получится плавно и безопасно добраться до назначенного места, появится возможность сократить число аварий.

Список литературы:

1. Нигматулин Р.И. Беспилотные автомобили для начинающих — 2018 — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://habr.com/ru/post/431758/ (дата обращения 07.08.2020)
2. Логунович Д.Е. Как устроены беспилотные машины? Подробно изучаем автомобили будущего — 2020 — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://auto.onliner.by/2020/05/13/kak-ustroeny-bespilotnye-mashiny-podrobno-izuchaem-avtomobili-budushhego (дата обращения 08.08.2020)
3. Уровни автоматизации автомобилей. Уровни беспилотных авто 0-5 — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://bespilot.com/info/urovni-avtomatizatsii-avtopilota (дата обращения 09.08.2020)