Samosterujące samochody

Z racji, iż moja praca magisterska już dawno została oceniona i obroniona, w tym poście pragnę zamieścić jeden z ciekawszych fragmentów pracy opisujący samochody jeżdżące bez udziału kierowcy. Serdecznie zapraszam zainteresowanych do lektury.

 

Obecnie samosterujące samochody są w fazach prototypowania. Wiele firm tworzy własne wersje aut jeżdżących bez udziału kierowcy. Jest to ogromy krok w przyszłość biorąc pod uwagę kierowców, którzy chcą jeździć autem a nigdy nie mogli (np. osoby niedowidzące) lub dla kierowców, którzy pragną aby auto „zaprowadziło” ich w przypadku niedyspozycji nich kierowców (np. zmęczenie lub stan po spożyciu alkoholu).

Jednakże wszystkie samosterujące pojazdy oparte są na podobnej zasadzie. Wybierane jest miejsce docelowe i samochód na podstawie danych geolokalizacyjnych oraz map rozpoczyna jazdę. Dodatkowo auto ma wmontowane czujniki w układzie napędowym, dzięki którym informacje o nawigacji mogą być uszczegóławiane za pomocą pomiarów ruchu.

Sercem zmysłów auta, jego wirtualnym okiem na świat jest laserowy skaner przestrzeni (wykorzystywany także w lotnictwie) – LIDAR. Skaner sprawdza co się dzieje dookoła samochodu. Jego zakres kątów to 360 stopni w poziomie oraz 30 stopni w pionie. W oparciu o zeskanowane dane tworzona jest trójwymiarowa mapa otoczenia, która odświeżana jest blisko 15 milionów razy na sekundę.

Na Rysunku 1 przedstawiono wygląd LIDAR wraz z generowanymi przez niego obrazami, gdzie cyfry oznaczają:

 

1. LIDAR to trójwymiarowy laserowy skaner otoczenia.

2. Obraz 3D, który generuje mapę terenu.

3. Wszystkie ruchome elementy otoczenia oznaczane są jako obiekty i wyróżniane pudełkową obwiednią.
 

Rysunek 1 Lidar

 

Tworzona mapa pozwala systemowi na dostrzeganie ruchu oraz analizowane zdarzeń na drodze. Ogromną zaletą LIDAR jest to, iż warunki pogodowe nie mają wpływu na jego działanie.

LIDAR wspomagany jest także przez cztery radary zamontowane w przednim zderzaku auta. Mają one na celu sprawdzanie i kontrolowanie odległości od pojazdu przed autem oraz zapobiegają najechaniu na obiekty, które wkroczą na jezdnie niespodziewane (podobnie jak w przypadku systemów Mobileye).

Sensory zamontowane z boku pojazdu sprawdzają obiekty z obu jego stron (podobnie jak system wykrywający obiekty w martwym punkcie) i mają za zadanie zapobiegać kolizjom przy zmianie pasa o tym samym kierunku ruchu co pojazd.

W środku pojazdu zamontowana została kamera. Jej przeznaczeniem jest obserwacja zmieniających się świateł oraz ocena sytuacji przed pojazdem. Planowana jest również obsługa wykrywania znaków drogowych przez kamerę i zintegrowanie tej funkcji z całym system, tak aby auto mogło dostosowywać się do zdarzeń na drodze.

Inteligentne samochody mogą komunikować się między sobą, wymieniać informacje o stanie na drodze oraz incydentach, tworząc ten sposób system przedwczesnego ostrzegania. Należy tutaj zauważyć, iż takie dane mogą zostać również wykorzystane do podejmowania decyzji przez odpowiednie służby.

Możliwe jest także wezwanie samochodu w wybrane miejsce za pomocą odpowiedniej aplikacji na smartfon.

Opisywany pojazd samoprowadzący dotyczy badań firmy Google (Rysunek 2). Producent nie udziela informacji na temat budowy oprogramowania dla systemu. Wiadomo, iż odpowiedzialnych za jego napisane było kilka zespołów będących uczestnikami konkursów DARPA. Poufność tych informacji jest zrozumiała z uwagi na fakt użycia wysoce wyspecjalizowanego oprogramowania, będącego w tej chwili unikatem. Badania nad samosterującymi pojazdami prowadzone są także w Holandii, gdzie przeprowadzane testuje się bezosobowe autobusy.

 

 

Rysunek 2 Samoprowadzący samochód Google

 

Naukowcy zakładają, że do 2020 roku auta samojezdne powinny pojawić się w seryjnej produkcji. Pozostaje jednak pytanie czy przepisy obowiązujące w różnych krajach pozwolą na jazdę bez kierowcy? Co się stanie kiedy z powodu błędu system pomyli się? Kto wtedy będzie odpowiedzialny za wypadek?

Wiadomo, iż system może się mylić, ale co się wydarzy przypadku braku łączności GPS? Czy ktokolwiek zaufa systemowi i wsiądzie do autobusu który sam jedzie bez kierowcy?

Teoretycznie metro może jeździć bez maszynisty, zastosowane czujniki same kontrolują poruszanie się pociągu. Jednak jedynie w Japonii pociągi poruszają się bez udziału maszynisty. Wobec tego nasuwa się pytanie czy samosterujące samochody zostaną przyjęte przez człowieka? Czy skończą jedynie jako prototyp?