Как работает автономный автомобиль? Будущее за рулем без секретов

Автономная машина? Но вы сказали, что у вас нет таких!
Стерео камера
Радар дальнего и среднего радиуса действия
Боковой радар
Ультразвуковые датчики
Камеры, давайте не будем забывать о камерах!
Вот и все ... ��колько это стоит?
Хорошо, но зачем все это?
Но это только системы безопасности!
И глазурь на торте.
См: Mercedes E-Class: вождение без присмотра

Одним нажатием уберите руки с руля, ноги с педалей. Машина едет одна, можно отдохнуть. Замечательно, просто ... как это работает?

Нет, это не видение будущего, полностью оторванное от того, что мы находим сегодня в салонах. Мы можем купить такие машины сегодня и наслаждаться гораздо более комфортной и менее агрессивной ездой, чем даже недавно.

Здесь не будет никаких объявлений, прогнозов или спекуляций. Будут системы, решения и оборудование, которые уже можно найти в немногих, но все же в автомобилях, доступных на рынке.

Будет конкретный ответ на вопросы, которые меня даже беспокоят - откуда автономная машина узнает о том, что происходит на дороге? Откуда вся эта информация? Какой датчик за что отвечает? Сколько их там? Где они все расположены?

Автономная машина? Но вы сказали, что у вас нет таких!

Это еще не полностью автономно и не будет существовать в течение некоторого времени. Но есть те, которые имеют почти полную автономию они способны обеспечить во многих ситуациях , И, прежде всего, у них есть аксессуары, которые - по крайней мере, теоретически - могут стать основой для создания полноценного автономного автомобиля.

Итак, давайте внимательно рассмотрим все это на довольно очевидном примере - новый E-класс Mercedes ,

Почему он? Не только у нас была возможность проехать более тысячи километров (большинство из которых в полуавтоматическом режиме вождения), но это также во многих отношениях самый продвинутый автомобиль в этой категории обычно доступны в нашей стране. И у него есть все необходимое оборудование для автономной машины.

И как он это делает? Давайте начнем с основ.

Стерео камера

Этот элемент, как и большинство, был спрятан настолько хорошо, что его легко пропустить. Чтобы найти его, мы должны смотреть снаружи на лобовое стекло, более или менее на высоте зеркала заднего вида. Именно здесь были спрятаны объективы камер, что является одним из основных источников знаний о мире вокруг Mercedes E-Class.

Для описания этой системы регистрации изображений Mercedes использует два выражения. Прежде всего, это стереокамера, использующая два объектива, отклоненных друг от друга на 50 градусов. Благодаря такой обработке можно создать трехмерное изображение окружения автомобиля до 90 метров и отслеживать ситуацию перед автомобилем до 500 метров.

Программное обеспечение камеры позволяет не только обнаруживать объекты, но и классифицировать их (например, автомобили, идущие в нашем направлении, автомобили с противоположного направления, пешеходы и т. Д.), А также рассчитывать и прогнозировать их маршрут.

), А также рассчитывать и прогнозировать их маршрут

Во-вторых, это многоцелевая камера (полное название Stereo Multi-Purpose Camera), взаимодействующая с рядом других датчиков.

Что? Давайте посмотрим.

Радар дальнего и среднего радиуса действия

Сама камера, даже многофункциональная и стереосистема, недостаточна для того, чтобы автомобиль мог безопасно перевозить нас по дороге. Радар нужен, или на самом деле несколько радаров. Но давайте начнем с самого важного.

В новом классе E использовался радарный датчик, который может контролировать область перед автомобилем на максимальном расстоянии 250 м с углом измерения 20 градусов. Идеально подходит для наблюдения за тем, что происходит прямо перед нами на нашей полосе движения, а на большем расстоянии - также на соседних полосах движения.

Однако автомобиль должен также знать все, что происходит ближе к нему в соседних полосах движения. Поэтому передний радар также работает и на меньшем расстоянии - его контролируют 70 метров перед автомобилем, но здесь угол измерения составляет 90 градусов.

Давайте теперь наложим на себя эти три элемента - изображение с камеры, изображение с радара дальнего и среднего радиуса действия. Мы уже уверены, что машина может видеть все, что перед ней.

Но нет, это еще не все. Автономная машина должна иметь глаза, расположенные абсолютно вокруг ... тела.

Боковой радар

Один? Где это? Четыре! По одному на каждую колесную арку.

Преувеличение? Откуда Благодаря им автомобиль точно знает, что происходит на его сторонах. Фактически, угол измерения для датчиков в арках передних колес составляет до 140 градусов на расстоянии 40 метров, поэтому датчики контролируют не только боковые стороны автомобиля, но и большую часть передней части автомобиля.

Радарные датчики на задних колесных арках, в свою очередь, представляют собой еще одну сказку. Они также контролируют область в 40 метрах от машины под углом 140 градусов, но кроме того, они также контролируют то, что происходит намного дальше перед нашей машиной - здесь дальность каждого радара достигает 80 метров под углом 30 градусов.

Ультразвуковые датчики

Кто-то скажет, что это обычные парковочные датчики, и вы можете использовать их в любом автомобиле. Частично это правда, но автономный автомобиль тоже должен как-то парковаться, выезжать на узкие улочки и так далее.

Добавим в наш список - заметка - 12 таких датчиков. 6 из них расположены сзади, 4 спереди и имеют максимальную дальность около 1,5 метра.

Как насчет двух других? Они расположены на передних колесных арках и имеют радиус действия до 4,5 м.

Камеры, давайте не будем забывать о камерах!

Они полезны для водителя, например, при парковке, но в таком заполненном автомобилем автомобиле нельзя забывать о таких простых гаджетах, как обычные камеры.

У нас есть эти, за исключением одного уже упомянутого, три - один в каждом боковом зеркале и один, автоматически скрытый, над номерным знаком. Для этого уже упоминалась стереокамера и у нас в комплекте - 4 камеры.

Вот и все ... ��колько это стоит?

сколько это стоит

Очень много, особенно если вспомнить, что для человека, чтобы наблюдать за окружением автомобиля, теоретически достаточно пары глаз. Теоретически, потому что он не в состоянии все контролировать. Когда он смотрит налево, он не знает, что происходит справа. Когда он смотрит в зеркало заднего вида, он теряет знание о том, что происходит перед ним.

Такой машины нет, но посмотрим, сколько датчиков ей нужно, чтобы стать автономной.

Стерео камера. Радар на фронте. Четыре радара по бокам. 12 ультразвуковых датчиков. В свое время говорилось, что машины превратились в компьютеры на колесах. Странно, мой компьютер никогда не был так хорошо оборудован.

Хорошо, но зачем все это?

Мы уже знаем, где у компьютера в машине есть данные о его окружении. Мы не знаем, однако, как именно это используется.

Чтобы понять это проще всего, достаточно начать понимать автоматизированное / автономное вождение как сумму ряда систем, величину которых мы уже знаем сегодня. Примеры?

Примеры

Активный помощник тормозной системы с функцией пересечения использует данные стерео камеры, а также радарные датчики. На их основе он способен самостоятельно тормозить не только против более медленной машины перед нами, но и против транспортного средства, которое пересекает наш маршрут на перекрестке. В то же время торможение будет происходить только тогда, когда система рассчитывает, что наши треки сталкиваются.

Что ж, если случится так, что, например, мы войдем в запрещенное пешеходное место и решим сделать уклончивый маневр, то система, благодаря информации от датчиков, сможет помочь нам пройти незадачливого прохожего, предоставив нам ровно столько же дополнительной поддержки, сколько по его расчетам нам нужно.

Если мы вообще не отреагируем - машина нас затормозит. Он также сделает это, когда сочтет, что маневр уклонения отсутствует, потому что, например, все остальные пояса заняты или просто нет места.

Еще один пример? Смена полосы движения. Камера контролирует, находимся ли мы между линиями на дороге, в то время как радар постоянно проверяет, находится ли кто-то рядом с нами. Видимо, почти все это знают - мы бросаем поворотник, в зеркале загорается диод, мы слышим сигнал тревоги, и если мы все равно пытаемся повернуть - автомобиль с одной стороны слегка тормозит колеса, чтобы в конечном итоге минимизировать потери (слепой помощник и активный помощник по полосе) ,

В случае с новым E-классом Mercedes это еще интереснее. Не только автомобили рядом с нами контролируются в нашем направлении (с различием между движением и, например, припаркованными), но также и те, которые вторгаются с противоположного направления. В результате обгон на однополосных дорогах может быть намного безопаснее.

Что еще могут делать боковые датчики? Хотя авария по нашей вине в этом автомобиле маловероятна (если мы не отключим все системы), мы все равно можем опасаться других участников дорожного движения и боковых столкновений. Тем не менее, вот решение: если датчики по бокам автомобиля обнаружат, что столкновение неизбежно, сиденье водителя и / или пассажира будет сдвинуто на несколько сантиметров к центру автомобиля, а внешние стороны сиденья будут раздуты, что дополнительно защитит нас от травм (функция ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ Импульс). Кроме того, система будет издавать звук, который сделает столкновение не таким шоком для наших ушей.

А радар сзади? Мониторинг, если кто-то планирует войти в задней части нашей машины. Если он так думает, он включит аварийное освещение, чтобы привлечь внимание. Если ничего не изменится, ничто не будет заблокировано (если мы стоим), тормоза, чтобы предотвратить другое столкновение (например, с автомобилем, предшествующим или идущим по полосам движения).

Но это только системы безопасности!

И да, и нет. С одной стороны, к ним можно относиться как к помощникам по вождению, которые будут помогать, когда мужчина терпит неудачу. Здесь он будет тормозить себя, здесь он будет ускоряться, он немного повернет руль.

Но теперь давайте напомним себе, что это элементы автономного и автоматического вождения. Mercedes Drive Pilot сильно зависит от этих систем.

Все необходимое оборудование уже есть. Большая часть необходимого программного обеспечения уже есть. Теперь вы должны объединить это вместе.

в любом случае после нескольких дней в Mercedes E-Class Я должен признать одну вещь - теперь мне удалось объединить это очень аккуратно, и это будет только лучше.

И глазурь на торте.

Что-то упущено в таком длинном и увлекательном списке? Да, отсутствует один из самых важных элементов, к счастью, в новом классе E.

Конечно, машина должна видеть не только то, что на 500 м впереди, но и то, что на 5 и 20 км впереди. Как это возможно?

Абсолютно незаменимым элементом автономного автомобиля является связь - как с дорожной инфраструктурой, так и с другими автомобилями. Автономная машина должна уметь слушать и говорить. И Mercedes E-Class может это сделать.

Образец заявки? За серией острых углов произошла авария. Мы не знаем об этом - прежде чем классическая навигация зарегистрирует этот факт, мы сможем оказаться на месте. Но если перед нами будет другой владелец Mercedes, автомобили будут обмениваться соответствующей информацией, и мы увидим предупреждение.

Если этого было недостаточно, мы даже будем проинформированы о том, что впереди есть обледеневший участок дороги (активация ABS / ESP в автомобиле, который едет туда раньше), туман (ручное запотевание), сильный дождь (ручные дворники на более высоком уровне скорости) и тому подобное , И мы узнаем все это намного, намного раньше, чем мы обычно узнаем.

И даже прежде, чем мы узнаем об этом, наша машина узнает об этом. И он прекрасно знает, как к этому подготовиться ...