Czym są samochody autonomiczne?
W artykule podjęto próbę przedstawienia kompleksowej definicji technologii samochodowej.
Pojazd z własnym napędem (czasami nazywany pojazdem autonomicznym lub pojazdem bez kierowcy) to pojazd, który wykorzystuje kombinację czujników, kamer, radaru i sztucznej inteligencji (AI lub sztucznej inteligencji) do podróżowania między miejscami docelowymi bez udziału człowieka. on to robi. Aby kwalifikować się jako pojazd w pełni autonomiczny, pojazd musi dotrzeć do wcześniej określonego miejsca docelowego po drogach, które nie są przystosowane do użytku bez interwencji człowieka.
Do firm opracowujących i/lub testujących samochody autonomiczne należą BMW, Audi, Ford, General Motors, Tesla, Volkswagen i Volvo. W teście Google wykorzystano flotę samochodów autonomicznych – w tym Toyotę Perry i Audi TT – które przejechały ponad 240 000 mil po ulicach i autostradach Kalifornii.
Jak działają samochody autonomiczne?
Technologie sztucznej inteligencji usprawniają systemy pojazdów samochodowych. Twórcy motoryzacji wykorzystują ogromne ilości danych z systemów rozpoznawania obrazu i uczenia maszynowego sieci neuronowe do budowania systemów, które mogą jeździć niezależnie.
Sieci neuronowe identyfikują wzorce w danych przekazywanych algorytmom uczenia maszynowego. Dane te obejmują obrazy z kamer autonomicznych, dzięki którym sieć neuronowa uczy się rozpoznawać sygnalizację świetlną, drzewa, obrzeża, pieszych, znaki drogowe i inne części każdego środowiska jazdy.
Na przykład projekt motoryzacyjny Google Waymo wykorzystuje kombinację czujników, diod LED (wykrywanie i określanie odległości światła – technologie podobne do RADAR), kamer i wszystkich danych generowanych przez te systemy. Łączą siły, aby zidentyfikować wszystko wokół samochodu i przewidzieć, co zrobią dalej. Dzieje się to w ułamku sekundy. Dojrzałość jest konieczna dla tych systemów. Im więcej system obsługuje, tym więcej danych może zintegrować ze swoimi algorytmami głębokiego uczenia się, dzięki czemu wybory dotyczące jazdy będą dokładniejsze.
Istnieją poważne obawy, że oprogramowanie używane do współpracy z pojazdami zostanie zhakowane, a producenci samochodów starają się zaradzić zagrożeniom dla bezpieczeństwa cybernetycznego.
Poniżej opisano działanie pojazdów Google Waymo:
- Kierowca (lub pasażer) wyznacza miejsce docelowe. Oprogramowanie maszyny oblicza trasę.
- Zamontowany na pokrywie czujnik obrotowy monitoruje zasięg 60 metrów wokół samochodu i tworzy dynamiczną mapę 3D aktualnego otoczenia samochodu.
- Czujnik umieszczony w lewym tylnym kole kontroluje ruch boczny w celu wykrycia pozycji pojazdu na mapie 3D.
- Systemy radarowe w przednim i tylnym zderzaku obliczają odległość do przeszkód.
- Pokładowe oprogramowanie AI łączy się ze wszystkimi czujnikami i zbiera dane wejściowe Google Street View oraz samochodowe kamery wideo.
- Sztuczna inteligencja symuluje ludzkie procesy percepcyjne i decyzyjne za pomocą dogłębnego uczenia się i kontroluje działania w systemach kontroli kierowcy, takich jak kierowanie i hamowanie.
- Oprogramowanie samochodu konsultuje się z Mapami Google w celu uzyskania wcześniejszego powiadomienia o takich elementach, jak światła, znaki drogowe i światła.
- Dostępna jest funkcja ignorowania, dzięki której ludzie mogą przejąć kontrolę nad pojazdem.
Samochody z funkcjami automatycznymi
Projekt Google Wi-Fi jest przykładem samochodów autonomicznych, które są niemal całkowicie autonomiczne. Jednak w dalszym ciągu musi być obecny kierowca, który ignoruje system tylko w razie potrzeby. Nie jest dosłownie samolubny, ale potrafi sam prowadzić w idealnych warunkach. Posiada wysoki poziom samorządności. Wiele samochodów dostępnych obecnie dla konsumentów ma niższy poziom niezależności, ale nadal posiada pewne cechy samochodu. Funkcje automatyczne, które są dostępne w wielu pojazdach produkcyjnych od 2019 roku, obejmują:
- Kierownica głośnomówiąca skupia samochód na kierownicy bez ręki kierowcy. Kierowca nadal ma obowiązek zachować ostrożność.
- Aktywny tempomat (ACC) automatycznie utrzymuje wybraną odległość między kierowcą a pojazdem poprzedzającym, aż do zatrzymania.
- Gdy kierowca przekroczy pas ruchu, polecenie skupienia interweniuje, automatycznie przesuwając pojazd w stronę przeciwnego pasa.
Poziomy autonomicznej jazdy w samochodach autonomicznych
Amerykańska Krajowa Administracja ds. Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) oferuje sześć poziomów automatyzacji, począwszy od poziomu 0, na którym prowadzi człowiek, po technologie wspomagające kierowcę. Dotyczy to samochodów w pełni autonomicznych. Oto pięć poziomów następujących po automatyzacji poziomu 0:
- Zaawansowany system wspomagania kierowcy (ADAS) pomaga kierowcy w kierowaniu, hamowaniu i przyspieszaniu, ale nie jednocześnie. System ADAS obejmuje kamery cofania i funkcje, takie jak alerty wibracyjne fotela, które ostrzegają kierowcę w przypadku opuszczenia pasa ruchu.
- ADAS może jednocześnie kierować, hamować lub przyspieszać, gdy kierowca nie śpi za kierownicą i nadal pracuje jako kierowca.
- Zautomatyzowany system jazdy (ADS) może wykonywać wszystkie zadania związane z prowadzeniem pojazdu w określonych warunkach, np. parkowanie. W tej sytuacji kierowca-człowiek musi być gotowy do ponownej kontroli i być głównym kierowcą pojazdu.
- ADS może wykonywać wszystkie zadania związane z prowadzeniem pojazdu i monitorować środowisko jazdy w wyjątkowych okolicznościach. ADS jest na tyle niezawodny, że w takich przypadkach kierowca nie potrzebuje uwagi.
- Samochód ADS pełni rolę wirtualnego kierowcy i wykonuje całą jazdę w każdej sytuacji. Pasażerowie są ludźmi i nigdy nie oczekuje się, że będą prowadzić pojazd.
Ilustracja: Poziomy automatyzacji w samochodach. Automatyzacja obejmuje zakres od zera do w pełni autonomicznej automatyzacji.
Zastosowania
Od 2019 r. producenci samochodów osiągnęli poziom 4. Producenci muszą wyjaśnić szereg kluczowych osiągnięć technologicznych, a przed zakupem pojazdów w pełni samobieżnych i używaniem ich na drogach publicznych należy wziąć pod uwagę kilka ważnych kwestii. Nawet jeśli pojazdy poziomu 4 nie są dostępne do użytku publicznego, są one wykorzystywane w inny sposób.
Na przykład Google Waymo nawiązało współpracę z Lyft, aby uruchomić w pełni zautomatyzowaną komercyjną usługę wspólnych przejazdów o nazwie Waymo One. Pasażerowie mogą powitać samochód autonomiczny, który zabierze ich do celu i przekaże Waymo swoje uwagi. Samochody nadal mają kierowcę zabezpieczającego, jeśli muszą ignorować reklamy. Usługa jest dostępna wyłącznie w obszarze metra Phoenix od końca 2019 r., ale planuje rozszerzyć ją na Florydę i Kalifornię.
Pojazdy samobieżne do zamiatania ulic są również produkowane w chińskiej prowincji Hunan. Który spełnia wymagania poziomu 4 dotyczące niezależnej nawigacji w środowisku zaznajomionym z nowymi, ograniczonymi sytuacjami.
Prognozy producentów dotyczące tego, kiedy pojazdy poziomu 4 i 5 będą powszechnie dostępne, są różne. Zarówno Ford, jak i Volvo wkrótce wprowadzą na rynek samochód poziomu 4 przeznaczony dla ogółu społeczeństwa. Dyrektor generalny Tesli Ilana Muska, pionier autonomicznych samochodów elektrycznych, twierdzi, że jego firma wkrótce będzie przygotowywać pojazdy poziomu 5. Odnoszący sukcesy samochód poziomu 5 musi reagować na nowe sytuacje na drodze lepiej niż człowiek.
Zalety i wady samochodów autonomicznych
Najważniejszą korzyścią, którą wspierają entuzjaści motoryzacji, jest bezpieczeństwo. Statystyki Departamentu Transportu Stanów Zjednoczonych (DOT) i NHTSA dotyczące ofiar śmiertelnych wypadków drogowych w 2017 r. wskazują, że liczba ofiar śmiertelnych wyniosła 37 150 osób. NHTSA szacuje, że 94% poważnych wypadków jest spowodowanych błędem człowieka lub złymi wyborami, takimi jak jazda pod wpływem alkoholu lub rozproszenie uwagi. Samochody autonomiczne eliminują te czynniki ryzyka z równania. Chociaż samochody autonomiczne są nadal podatne na inne czynniki, takie jak problemy mechaniczne będące przyczyną wypadków.
Jeśli samochody autonomiczne mogą znacząco zmniejszyć liczbę wypadków, korzyści ekonomiczne będą ogromne. Według NHTSA urazy wpływają na działalność gospodarczą, w tym 57,6 miliarda dolarów na produktywność w miejscu pracy i 594 miliardy dolarów z powodu utraty życia i obniżonej jakości życia z powodu urazów.
Bezpieczeństwo i wyzwania samochodów autonomicznych
Samochody autonomiczne muszą nauczyć się rozpoznawać niezliczone obiekty na swojej drodze, od gałęzi i gruzu po zwierzęta i ludzi. Inne wyzwania drogowe obejmują tunele zakłócające projekty budowlane Globalnego Systemu Pozycjonowania (GPS), które przekierowują lub podejmują złożone decyzje, np. o tym, gdzie zatrzymać się dla pojazdów uprzywilejowanych.
Systemy muszą natychmiast podejmować decyzje o tym, kiedy zwolnić, zboczyć z trasy lub kontynuować normalne przyspieszanie. Stanowi to ciągłe wyzwanie dla programistów. Pojawiły się doniesienia o niepotrzebnych wahaniach i odchyleniach od normy pojazdów autonomicznych podczas wykrywania obiektów na drogach lub w ich pobliżu.
Problem ten uwidocznił się w śmiertelnym wypadku, jaki miał miejsce w marcu 2018 roku z udziałem autonomicznego samochodu prowadzonego przez Ubera. Firma poinformowała, że oprogramowanie zidentyfikowało pojazd pieszy, ale uzyskało fałszywy wynik pozytywny i nie można było go skierować w celu uniknięcia kolizji z nim. Wypadek spowodował, że Toyota tymczasowo zawiesiła testowanie swoich pojazdów na drogach publicznych, ale będzie je kontynuować gdzie indziej. Instytut Badawczy Toyoty buduje ośrodek testowy na 60 akrach w stanie Michigan, aby dalej rozwijać technologię pojazdów samochodowych.
Wypadki wiążą się również z kwestią odpowiedzialności, a ustawodawcy nie określili jeszcze, kto jest odpowiedzialny za wypadek samochodowy. Istnieją również poważne obawy dotyczące hakowania oprogramowania używanego do współpracy z pojazdami. Firmy samochodowe starają się eliminować zagrożenia związane z bezpieczeństwem cybernetycznym.
Historia samochodów autonomicznych
Droga do samochodów autonomicznych z ulepszonymi funkcjami automatyzacji zapewniającymi bezpieczeństwo i komfort rozpoczęła się przed 2000 rokiem wraz z tempomatem i hamulcami przeciwblokującymi. Od początku tysiąclecia w pojazdach dostępne są zaawansowane funkcje bezpieczeństwa, w tym elektroniczna kontrola stabilności, wykrywanie martwego pola oraz ostrzeganie o kolizji i opuszczeniu pasa ruchu. Według NHTSA w latach 2010–2016 pojawiły się zaawansowane funkcje wspomagania kierowcy, takie jak kamery wideo cofania, automatyczne hamowanie awaryjne i asystent zmiany pasa ruchu.
Od 2016 r. samochody autonomiczne przeszły w kierunku względnej samokontroli. Z funkcjami, które pomagają kierowcom utrzymać się na właściwej drodze, a także technologią ACC i możliwością samodzielnego parkowania.
Pojazdy w pełni zautomatyzowane nie są jeszcze powszechnie dostępne i mogą nie być dostępne przez wiele lat. W Stanach Zjednoczonych NHTSA zapewnia federalne wytyczne dotyczące wprowadzania ADS na drogach publicznych. Wraz z postępem technologii pojazdów zmieniają się także wytyczne Departamentu.
Na większości dróg nie można jeszcze jeździć samochodami. W czerwcu 2011 r. Nevada jako pierwsza jurysdykcja na świecie zezwoliła na testowanie pojazdów autonomicznych na drogach publicznych. Kalifornia, Floryda, Ohio i Waszyngton DC zezwoliły na to w późniejszych latach.
Historia samochodów autonomicznych sięga znacznie dalej. Leonardo da Vinci zaprojektował prototyp około 1478 roku. Maszyna Da Vinci została zaprojektowana jako robot z własnym napędem, wyposażony w sprężyny, programowalny układ kierowniczy i wykonujący określone okresy czasu.
Źródło: https://rasekhoon.net/article/show/1601216/%D9%85%D8%A7%D8%B4%DB%8C%D9%86-%D8%AE%D9%88%D8%AF% D8%B1%D8%A7%D9%86-%D8%AE%D9%88%D8%AF%D8%B1%D9%88%DB%8C-%D8%AE%D9%88%D8%AF% D8%B1%D8%A7%D9%86-%DB%8C%D8%A7-%D9%85%D8%A7%D8%B4%DB%8C%D9%86-%D8%A8%D8%AF %D9%88%D9%86-%D8%B1%D8%A7%D9%86%D9%86%D8%AF%D9%87
Bezpłatne pobieranie motywów WordPressPobierz najlepsze motywy WordPress do pobrania za darmoPobierz motywy WordPressPobierz motywy WordPress za darmokurs udemy do pobrania za darmopobierz oprogramowanie lawyPobieranie premium motywów WordPresspłatny kurs udemy do pobrania za darmo
