Kendi kendine sürüş sistemi nasıl çalışır?
Alman hükümeti geçtiğimiz günlerde teknolojinin gelişimini teşvik etmek istediğini ve otoyollarda özel altyapı oluşturmayı planladığını duyurdu. Almanya Ulaştırma Bakanı Alexander Dobrindt, A9 otoyolunun Berlin'den Münih'e kadar olan bölümünün, otonom araçların tüm güzergah boyunca rahatça seyahat edebilecek şekilde inşa edileceğini duyurdu.
Kısaltmalar sözlüğü
ABS Anti-blokaj sistemi. Otomobillerde tekerlek kilitlenmesini önlemek için kullanılan bir sistem.
ACC Adaptif hız sabitleyici. Hareket halindeki araçlar arasında uygun bir güvenli mesafeyi koruyan bir cihaz.
AD Otomatik sürüş. Otomatik sürüş sistemi Mercedes tarafından kullanılan bir terimdir.
ADAS Gelişmiş sürücü yardım sistemi. Genişletilmiş sürücü destek sistemi (Nvidia çözümleri gibi)
ASSK Gelişmiş akıllı hız sabitleyici. Radar tabanlı uyarlanabilir hız sabitleyici
AVGS Otomatik araç kontrol sistemi. Otomatik gözetim ve sürüş sistemi (örneğin bir otoparkta)
DIV İnsansız akıllı araçlar. Sürücüsüz akıllı arabalar
ECS Elektronik bileşenler ve sistemler. Elektronik ekipmanın genel adı
IOT Nesnelerin interneti. Nesnelerin interneti
HIS Akıllı ulaşım sistemleri. Akıllı Ulaşım Sistemleri
LIDAR Işık algılama ve menzil. Radara benzer şekilde çalışan bir cihaz - bir lazer ve bir teleskopu birleştirir.
LKAS Şeritte kalma yardım sistemi. Şeritte Kalma Yardımı
V2I Araç-altyapı. Araç ve altyapı arasındaki iletişim
V2V Araçtan araca. Araçlar arası iletişim
Plan, diğer şeylerin yanı sıra, araçlar arasındaki iletişimi desteklemek için altyapı oluşturulmasını; bu amaçlar için 700 MHz'lik bir frekans tahsis edilecektir.
Bu bilgi sadece Almanya'nın kalkınma konusunda ciddi olduğunu göstermekle kalmıyor sürücüsüz motorizasyon. Bu arada, bu, insanlara insansız araçların sadece araçların kendileri, sensörler ve radarlarla dolu ultra modern arabalar değil, aynı zamanda tüm idari, altyapı ve iletişim sistemleri olduğunu anlamalarını sağlıyor. Tek araba kullanmanın anlamı yok.
çok sayıda veri
Bir gaz sisteminin çalışması, algılama, veri işleme ve hızlı yanıt için bir sensörler ve işlemciler (1) sistemini gerektirir. Bütün bunlar milisaniyelik aralıklarla paralel olarak gerçekleşmelidir. Ekipman için bir diğer gereklilik ise güvenilirlik ve yüksek hassasiyettir.
Örneğin, kameraların ince ayrıntıları tanıyabilmesi için yüksek çözünürlüklü olması gerekir. Ayrıca tüm bunlar dayanıklı, çeşitli koşullara, sıcaklıklara, darbelere ve olası darbelere karşı dayanıklı olmalıdır.
Girişin kaçınılmaz bir sonucu sürücüsüz arabalar Büyük Veri teknolojisinin kullanılması, yani çok büyük miktarda verinin kısa sürede elde edilmesi, filtrelenmesi, değerlendirilmesi ve paylaşılmasıdır. Ayrıca sistemler güvenli olmalı, büyük kazalara yol açabilecek dış saldırılara ve müdahalelere karşı dayanıklı olmalıdır.
Sürücüsüz arabalar sadece özel olarak hazırlanmış yollarda gidecekler. Yolda bulanık ve görünmeyen çizgiler söz konusu olamaz. V2V ve V2I olarak da bilinen arabadan arabaya ve arabadan altyapıya akıllı iletişim teknolojileri, hareketli araçlar ve çevre arasında bilgi alışverişini mümkün kılar.
Bilim adamları ve tasarımcılar, otonom araba geliştirme konusunda önemli bir potansiyel görüyorlar. V2V, 5,9 m menzilli 75 MHz bandında Wi-Fi tarafından da kullanılan 1000 GHz frekansını kullanır.V2I iletişimi çok daha karmaşık bir şeydir ve sadece yol altyapı elemanları ile doğrudan iletişimi içermez.
Bu, aracın trafiğe kapsamlı bir entegrasyonu ve uyarlanması ve tüm trafik yönetim sistemi ile etkileşimidir. Tipik olarak insansız bir araç, dış dünyayı “algıladığı” ve “hissettiği” kameralar, radarlar ve özel sensörlerle donatılmıştır (2).
Ayrıntılı haritalar, geleneksel araç navigasyonundan daha doğru bir şekilde hafızasına yüklenir. Sürücüsüz araçlardaki GPS navigasyon sistemleri son derece hassas olmalıdır. Bir düzine veya daha fazla santimetreye kadar doğruluk önemlidir. Böylece makine kayışa yapışır.
1. Otonom bir araba inşa etmek
Sensörler ve ultra hassas haritalar dünyası
Sensör sistemi, aracın kendisinin yola yapışmasından sorumludur. Ayrıca bir kavşakta her iki taraftan yaklaşan diğer araçları algılamak için genellikle ön tamponun yanlarında iki ek radar bulunur. Olası engelleri izlemek için gövdenin köşelerine dört veya daha fazla sensör yerleştirilmiştir.
2. Otonom bir otomobilin gördüğü ve hissettiği şey
90 derecelik görüş açısına sahip ön kamera renkleri tanıdığı için trafik sinyallerini ve yol işaretlerini okuyacaktır. Arabalardaki mesafe sensörleri, yoldaki diğer araçlardan uygun bir mesafeyi korumanıza yardımcı olur.
Ayrıca radar sayesinde araç diğer araçlarla mesafesini koruyacak. 30 metre içerisinde başka araçları tespit etmezse hızını artırabilecek.
Diğer sensörler sözde ortadan kaldırılmasına yardımcı olacaktır. Güzergah boyunca kör noktalar ve her yönde iki futbol sahasının uzunluğuyla karşılaştırılabilir bir mesafedeki nesnelerin tespiti. Güvenlik teknolojileri özellikle yoğun caddelerde ve kavşaklarda faydalı olacaktır. Aracı çarpışmalardan daha fazla korumak için azami hızı 40 km/s ile sınırlandırılacak.
W sürücüsüz araba Google'ın kalbi ve tasarımın en önemli unsuru aracın çatısına monte edilen 64 ışınlı Velodyne lazer. Cihaz çok hızlı dönüyor, bu nedenle araç etrafındaki 360 derecelik bir görüntüyü "görebiliyor".
Her saniye, mesafeleri ve hareket yönleriyle birlikte 1,3 milyon nokta kaydedilir. Bu, sistemin yüksek çözünürlüklü haritalarla karşılaştırdığı dünyanın 3B modelini oluşturur. Sonuç olarak, arabanın engellerin etrafından dolaştığı ve yolun kurallarını takip ettiği rotalar oluşturulur.
Ayrıca sistem, otomobilin önünde ve arkasında bulunan dört radardan, diğer araçların ve yolda beklenmedik bir şekilde ortaya çıkabilecek nesnelerin konumunu belirleyen bilgiler alır. Dikiz aynasının yanında bulunan bir kamera, ışıkları ve yol işaretlerini algılar ve aracın konumunu sürekli olarak izler.
Çalışması, GPS sinyalinin ulaşmadığı her yerde - tünellerde, yüksek binalar arasında veya otoparklarda - konum takibini devralan bir atalet sistemi ile tamamlanmaktadır. Araba sürmek için kullanılır: Google Sokak Görünümü biçiminde düzenlenmiş bir veritabanı oluştururken toplanan görüntüler, dünyanın dört bir yanındaki 48 ülkeden şehir sokaklarının ayrıntılı fotoğraflarıdır.
Elbette bu, güvenli sürüş ve Google arabalarının kullandığı rota için yeterli değildir (özellikle, belirli koşullar altında sürüşe izin verilen Kaliforniya ve Nevada eyaletlerinde). sürücüsüz arabalar) özel geziler sırasında önceden doğru bir şekilde kaydedilir. Google Cars, dört görsel veri katmanıyla çalışır.
Bunlardan ikisi, aracın hareket ettiği arazinin ultra hassas modelleridir. Üçüncüsü, ayrıntılı bir yol haritası içerir. Dördüncüsü, peyzajın sabit elemanları ile hareketli elemanlarının karşılaştırılmasına ilişkin verilerdir (3). Ek olarak, trafik psikolojisinden yola çıkan, örneğin küçük bir girişte bir kavşaktan geçmek istediğinizi işaret eden algoritmalar vardır.
Belki de geleceğin tam otomatik bir yol sisteminde, bir şeyi anlaması gereken insanlar olmadan, gereksiz hale gelecek ve araçlar önceden kabul edilen kurallara ve kesin olarak tanımlanmış algoritmalara göre hareket edecek.
3. Google'ın Otomobili Çevresini Nasıl Görüyor?
Otomasyon seviyeleri
Araç otomasyonunun seviyesi üç temel kritere göre değerlendirilir. İlki, sistemin hem ileri hareket ederken hem de manevra yaparken aracın kontrolünü ele geçirme yeteneği ile ilgilidir. İkinci kriter, araçtaki kişi ve aracı sürmekten başka bir şey yapma kabiliyeti ile ilgilidir.
Üçüncü kriter, arabanın davranışını ve yolda neler olduğunu "anlama" yeteneğini içerir. Uluslararası Otomotiv Mühendisleri Birliği (SAE International), karayolu taşımacılığı otomasyonunu altı düzeyde sınıflandırır.
Bakış açısından bakıldığında otomasyon 0'dan 2'ye kadar, sürüşten sorumlu ana faktör insan sürücüdür (4). Bu seviyelerdeki en gelişmiş çözümler arasında Bosch tarafından geliştirilen ve giderek lüks araçlarda kullanılan Adaptif Hız Sabitleyici (ACC) yer alıyor.
Sürücünün öndeki araca olan mesafeyi sürekli olarak izlemesini gerektiren geleneksel hız sabitleme sisteminin aksine, sürücü için de minimum miktarda iş yapar. Bir dizi sensör, radar ve bunların birbirleriyle ve diğer araç sistemleriyle (sürüş, frenleme dahil) arabirimleri, uyarlanabilir hız sabitleyici ile donatılmış bir aracı yalnızca belirli bir hızı değil, aynı zamanda öndeki araçla güvenli bir mesafeyi korumaya zorlar.
4. SAE ve NHTSA'ya göre otomobillerde otomasyon seviyeleri
Sistem aracı gerektiği gibi frenleyecek ve yalnız yavaşlaöndeki aracın arkasıyla çarpışmayı önlemek için. Yol koşulları stabilize olduğunda, araç tekrar ayarlanan hıza çıkar.
Cihaz otoyolda çok kullanışlıdır ve yanlış kullanıldığında çok tehlikeli olabilen geleneksel hız sabitleyiciden çok daha yüksek düzeyde güvenlik sağlar. Bu seviyede kullanılan bir diğer gelişmiş çözüm ise LDW'dir (Lane Departure Warning, Lane Assist), şeritten istemeden ayrılmanız durumunda sizi uyararak sürüş güvenliğini artırmak için tasarlanmış aktif bir sistem.
Görüntü analizine dayanır - bir bilgisayara bağlı bir kamera şerit sınırlama işaretlerini izler ve çeşitli sensörlerle işbirliği içinde sürücüyü (örneğin, koltuğun titreşimiyle) göstergeyi açmadan şerit değişikliği konusunda uyarır.
3'ten 5'e kadar daha yüksek otomasyon seviyelerinde, kademeli olarak daha fazla çözüm sunulur. Seviye 3, "koşullu otomasyon" olarak bilinir. Araç daha sonra bilgi edinir, yani çevre hakkında veri toplar.
Bu varyantta insan sürücünün beklenen tepki süresi birkaç saniyeye çıkarken, daha düşük seviyelerde sadece bir saniyeydi. Yerleşik sistem, aracın kendisini kontrol eder ve sadece gerektiğinde gerekli müdahaleyi kişiye bildirir.
Bununla birlikte, ikincisi, bir film okumak veya izlemek gibi tamamen başka bir şey yapıyor olabilir, yalnızca gerektiğinde araba kullanmaya hazır olabilir. 4. ve 5. seviyelerde, otomobil tüm yol boyunca bağımsız olarak tepki verme yeteneği kazandıkça, tahmini insan tepki süresi birkaç dakikaya çıkar.
O zaman bir kişi araba kullanmakla ilgilenmeyi tamamen bırakabilir ve örneğin uyuyabilir. Sunulan SAE sınıflandırması aynı zamanda bir tür araç otomasyon planıdır. Sadece o değil. Amerikan Otoyol Trafik Güvenliği Ajansı (NHTSA), tamamen insan - 0'dan tam otomatik - 4'e kadar beş seviyeye bir bölünme kullanır.
