Автомобили, которые умеют ездить без водителя
Фургончик, добравшийся из Европы до Шанхая, «гугломобили», мотоцикл без мотоциклиста, 9-тонный грузовик, споткнувшийся об обычный куст, и другие флагманы автомобилестроения
«Еще немного, и автомобили, вместо того чтобы помогать водителю ориентироваться и безопасно маневрировать, просто выкинут его из-за баранки как самый ненадежный элемент системы. За два последних десятилетия для этого было сделано очень много, последний автономный Lexus от Google, получивший право ездить по дорогам Калифорнии, лишь один из примеров. Как скоро наступит будущее и как будет выглядеть сотрудничество «новых автомобилей» и людей? Обзор того, что напридумывали в этой сфере автомобильные и интернет-компании, университеты и лаборатории, простые частники, поможет представить себе, чего же нам ждать дальше.
Toyota Prius от Google: первый робот-автомобиль в законе
В марте 2012 года в Неваде - первом из американских штатов - вступил в силу закон, разрешающий езду по автомагистралям «автомобилей, которые используют искусственный разум, сенсоры и систему глобального позиционирования, чтобы передвигаться самостоятельно, без активного вмешательства водителя-человека». Водитель в этом законе называется «оператором» и остается таковым, даже если «физически не присутствует» в автомобиле: пока совсем без человека автомобили Google по дорогам не ездят. Помимо обычных прав «оператор» должен получить специальный документ, удостоверяющий его способность управлять именно роботом, а не просто машиной.
Номера, выдаваемые автомобилю без водителя, - с красным фоном и значком бесконечности (когда начнется коммерческое использование машин, фон поменяют на зеленый). В мае 2012 года первая лицензия на автономный автомобиль была выдана «тойоте» от Google. Помимо номеров ее можно узнать по большому круглому лазерному сенсору на крыше - он заменяет глаза водителя. А первые испытания семи таких «тойот» компания провела еще в 2010 году: тогда они проехали больше 220 000 км.
Vislab: за три месяца от Милана до Шанхая
Лаборатория Vislab базируется в Парме и еще с начала 1990-х годов занимается «искусственным зрением» и его использованием в автомобилях, умеющих ездить без водителя. Оборудованный фирмой автомобиль Piaggio Porter (их собирают в Англии) в 2010 году совершил путешествие длиной в три месяца, во время которого доехал без водителя от Милана до Шанхая. Путешествие получило название Intercontinental Challenge. Вагончики были буквально увешаны разнообразным оборудованием: камеры под лобовым стеклом и с боков, три лазерных сканера на переднем бампере, центральный и боковые сканеры плюс гигантская солнечная батарея на крыше - автомобили были полностью «на электрическом ходу». Хитрые итальянцы чуть-чуть упростили свою грандиозную задачу: автомобили разбили на пары - в каждой из них была ведущая машина, где водитель изредка вмешивался в управление, и ведомая, которая ориентировалась по едущей впереди и проделала самостоятельно 100% пути. В августе 2010 года караван побывал в Москве, а к осени добрался до Шанхая.
Робот-грузовик TerraMax, любитель природы
Изобретатели машин-роботов давно уже не разобщены, у них есть точка для сбора - всемирное соревнование DARPA Grand Challenge. Впервые оно состоялось в пустыне Мохаве на территории нескольких южных штатов США в 2004 году. Тогда ни одна из машин-роботов не добралась до финиша 240-километровой трассы. Зато в следующем году пройти всю трассу сумел один из самых ярких и крупных представителей семейства «автономных автомобилей» - грузовик TerraMax, разработанный Oshkosh Corporation, базирующейся в Висконсине, и итальянской Vislab. Делали его явно с военным уклоном - это естественная сфера применения автомобилей без водителя. Главной проблемой на соревнованиях для него стали несколько кустов перекати-поле, оказавшиеся на дороге: гигантский грузовик, обнаружив их своим лазерным глазом, пытался аккуратно объехать каждый из них, и эти маневры продолжались довольно долго. В результате средняя скорость TerraMax оказалась меньше 17 км/ч, и хоть он и финишировал, никаких наград не получил. Вес TerraMax, как будто пришедшего из рассказа Стивена Кинга о взбесившихся грузовиках, - чуть больше 9 т.
Машина-VaMP: один из первых автомобилей-роботов
Vamp был одним из первых автомобилей, которые могли ехать без водителя. В его создании участвовали Мюнхенский университет и Mercedes-Benz, дело было на рубеже 1990-х. Главной проблемой тогда было достаточно быстро создать в «мозгу» автомобиля картинку окружающей действительности. Для ее обозрения было использовано всего-навсего 4 камеры, но, чтобы обработать их изображение, пришлось установить в 500-й «Мерседес» 60 параллельно работающих компьютеров - таковы были тогдашние мощности. О навигации создатели особенно не думали - главным было просто научить автомобиль безопасно ехать. В 1994 году в районе аэропорта Шарль де Голль была устроена презентация: два автомобиля с «водителем на всякий случай» и гостями мероприятия проехали 1000 км по 3-полосной автостраде со скоростью до 130 км/ч. Они продемонстрировали перестроение с полосы на полосу и обгон других автомобилей (робот всякий раз предупреждал о готовящемся маневре и не начинал его, не дождавлись одобрения водителя-человека). Сейчас VaMP выставлен в Deutsches Museum в Мюнхене.
Гибдирный Lexus RX учится ездить в сложных условиях
Бензо-электрический Lexus - самая свежая из моделей, на которых Google проверяет свои технологии. Испытания начались несколько месяцев назад. Определение своего местоположения, «понимание», кто и что находится вокруг - все это в целом пройденный этап. Нынешние задачи - научить автомобиль ездить по снегу, маневрировать в зоне, где ведется строительство, а также быстро и правильно реагировать на разнообразные нестандартные дорожные ситуации. Пока в каждой едущей машине сидят по два оператора, но вскоре Google собирается выпустить на дорогу уже пустой автомобиль. По состоянию на середину августа этого года была зафиксирована всего одна авария с участием машины-робота, причем ее виновником стал человек.
Всеберлинское такси MIG
MIG расшифровывается просто - MadeinGermany. На самом деле это не одна машина, а целая система, разработанная в Открытом университете Берлина (Freie Universitat Berlin) и напоминающая маршрутное такси будущего. Презентация состоялась в 2010 году. Контакт с человеком происходит следующим образом. Он звонит автомобилю со своего смартфона, который передает местоположение звонящего. Машина находит оптимальный маршрут к своему будущему седоку и сообщает, скоро ли подъедет. Главная идея изобретателей в том, чтобы одно и то же автоматическое такси смогло по дороге забирать и развозить несколько человек, едущих в одном направлении. Разработчики уверяют, что использование такой технологии в масштабах всего города позволит уменьшить количество машин на улицах впятеро. Предполагается, что у ездока будет опция «выключить автоматику и управлять автомобилем по старинке». Сенсоры создают в электронном мозгу автомобиля трехмерную картинку окружающего - она выглядит примерно так, как у главного героя «Терминатора».
Машины-роботы ULTra в аэропорту Хитроу
Осенью 2011 года аэропорт Хитроу объявил о начале использования автомобилей без водителей для доставки пассажиров с автостоянки к терминалу: в отличие от уже привычных для аэропортов вагончиков мини-метро эти электромобили могут ездить не по рельсам, а просто по асфальту и самостоятельно заезжают на свою мини-парковку. Разработал их Бристольский университет. В 5-м терминале работает 21 такая машинка, каждая может перевозить четырех пассажиров с багажом и разгоняется до 40 км/ч. За равномерным распределением машинок по территории терминала следит центральный компьютер. Для пассажиров эта услуга бесплатная. На стоянке ULTra они должны набрать на сенсорном экране конечный пункт - та или иная стоянка или здание терминала. Двери открываются как в метро, а внутри надо нажать еще две кнопки - Close the door и Go.
Volkswagen с «временным автопилотом»
Volkswagen подошел к проблеме машин-роботов прагматично: создал систему TAP (Temporary Auto Pilot, «Автопилот на час»), которая позволяет автомобилю двигаться без водителя не всегда, но часто - на автостраде автомат контролирует ситуацию на скорости до 130 км/ч. Система является своеобразной надстройкой над существующими адаптивным круиз-контролем, системой мониторинга помех сбоку и т. п. Для ее реализации пришлось добавить с десяток камер и сенсоров. TAP была презентована в 2011 году. Машина самостоятельно сохраняет безопасную дистанцию до впереди идущего транспорта, держится середины своей полосы движения и тормозит перед изгибами шоссе. Человек в этой машине по-прежнему главный - его (осмысленных) действий автомобиль слушается в первую очередь, команд компьютера - во вторую. Система разработана в рамках общеевропейского исследовательского проекта HAVEit (Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport).
Почему мотоцикл Ghost Rider не падает
Работа студента из Беркли Энтони Левандовского, который вместе с небольшой группой единомышленников создал мотоцикл, способный ехать и ориентироваться в пространстве без седока. На соревнованиях автономных автомобилей DARPA в США он был главным любимцем публики. Помимо навигационной системы и обычных датчиков его пришлось снабдить еще и системой стабилизации в вертикальной плоскости. Точный маршрут DARPA участникам сообщают незадолго до старта, и он представляет собой просто набор координат, так что подготовить транспортное средство к конкретной трассе, заставить его запомнить все препятствия - невозможно. Ghost Rider налетел на загородку, встретившуюся ему на пути, но сумел выстоять (при потере равновесия из корпуса выдвигается нога, которая не дает мотоциклу упасть, он останавливается и затем может ехать дальше). Сейчас мотоцикл Левандовского - один из экспонатов National American History Museum.
источник
«Еще немного, и автомобили, вместо того чтобы помогать водителю ориентироваться и безопасно маневрировать, просто выкинут его из-за баранки как самый ненадежный элемент системы. За два последних десятилетия для этого было сделано очень много, последний автономный Lexus от Google, получивший право ездить по дорогам Калифорнии, лишь один из примеров. Как скоро наступит будущее и как будет выглядеть сотрудничество «новых автомобилей» и людей? Обзор того, что напридумывали в этой сфере автомобильные и интернет-компании, университеты и лаборатории, простые частники, поможет представить себе, чего же нам ждать дальше.
Toyota Prius от Google: первый робот-автомобиль в законе
В марте 2012 года в Неваде - первом из американских штатов - вступил в силу закон, разрешающий езду по автомагистралям «автомобилей, которые используют искусственный разум, сенсоры и систему глобального позиционирования, чтобы передвигаться самостоятельно, без активного вмешательства водителя-человека». Водитель в этом законе называется «оператором» и остается таковым, даже если «физически не присутствует» в автомобиле: пока совсем без человека автомобили Google по дорогам не ездят. Помимо обычных прав «оператор» должен получить специальный документ, удостоверяющий его способность управлять именно роботом, а не просто машиной.
Номера, выдаваемые автомобилю без водителя, - с красным фоном и значком бесконечности (когда начнется коммерческое использование машин, фон поменяют на зеленый). В мае 2012 года первая лицензия на автономный автомобиль была выдана «тойоте» от Google. Помимо номеров ее можно узнать по большому круглому лазерному сенсору на крыше - он заменяет глаза водителя. А первые испытания семи таких «тойот» компания провела еще в 2010 году: тогда они проехали больше 220 000 км.
Vislab: за три месяца от Милана до Шанхая
Лаборатория Vislab базируется в Парме и еще с начала 1990-х годов занимается «искусственным зрением» и его использованием в автомобилях, умеющих ездить без водителя. Оборудованный фирмой автомобиль Piaggio Porter (их собирают в Англии) в 2010 году совершил путешествие длиной в три месяца, во время которого доехал без водителя от Милана до Шанхая. Путешествие получило название Intercontinental Challenge. Вагончики были буквально увешаны разнообразным оборудованием: камеры под лобовым стеклом и с боков, три лазерных сканера на переднем бампере, центральный и боковые сканеры плюс гигантская солнечная батарея на крыше - автомобили были полностью «на электрическом ходу». Хитрые итальянцы чуть-чуть упростили свою грандиозную задачу: автомобили разбили на пары - в каждой из них была ведущая машина, где водитель изредка вмешивался в управление, и ведомая, которая ориентировалась по едущей впереди и проделала самостоятельно 100% пути. В августе 2010 года караван побывал в Москве, а к осени добрался до Шанхая.
Робот-грузовик TerraMax, любитель природы
Изобретатели машин-роботов давно уже не разобщены, у них есть точка для сбора - всемирное соревнование DARPA Grand Challenge. Впервые оно состоялось в пустыне Мохаве на территории нескольких южных штатов США в 2004 году. Тогда ни одна из машин-роботов не добралась до финиша 240-километровой трассы. Зато в следующем году пройти всю трассу сумел один из самых ярких и крупных представителей семейства «автономных автомобилей» - грузовик TerraMax, разработанный Oshkosh Corporation, базирующейся в Висконсине, и итальянской Vislab. Делали его явно с военным уклоном - это естественная сфера применения автомобилей без водителя. Главной проблемой на соревнованиях для него стали несколько кустов перекати-поле, оказавшиеся на дороге: гигантский грузовик, обнаружив их своим лазерным глазом, пытался аккуратно объехать каждый из них, и эти маневры продолжались довольно долго. В результате средняя скорость TerraMax оказалась меньше 17 км/ч, и хоть он и финишировал, никаких наград не получил. Вес TerraMax, как будто пришедшего из рассказа Стивена Кинга о взбесившихся грузовиках, - чуть больше 9 т.
Машина-VaMP: один из первых автомобилей-роботов
Vamp был одним из первых автомобилей, которые могли ехать без водителя. В его создании участвовали Мюнхенский университет и Mercedes-Benz, дело было на рубеже 1990-х. Главной проблемой тогда было достаточно быстро создать в «мозгу» автомобиля картинку окружающей действительности. Для ее обозрения было использовано всего-навсего 4 камеры, но, чтобы обработать их изображение, пришлось установить в 500-й «Мерседес» 60 параллельно работающих компьютеров - таковы были тогдашние мощности. О навигации создатели особенно не думали - главным было просто научить автомобиль безопасно ехать. В 1994 году в районе аэропорта Шарль де Голль была устроена презентация: два автомобиля с «водителем на всякий случай» и гостями мероприятия проехали 1000 км по 3-полосной автостраде со скоростью до 130 км/ч. Они продемонстрировали перестроение с полосы на полосу и обгон других автомобилей (робот всякий раз предупреждал о готовящемся маневре и не начинал его, не дождавлись одобрения водителя-человека). Сейчас VaMP выставлен в Deutsches Museum в Мюнхене.
Гибдирный Lexus RX учится ездить в сложных условиях
Бензо-электрический Lexus - самая свежая из моделей, на которых Google проверяет свои технологии. Испытания начались несколько месяцев назад. Определение своего местоположения, «понимание», кто и что находится вокруг - все это в целом пройденный этап. Нынешние задачи - научить автомобиль ездить по снегу, маневрировать в зоне, где ведется строительство, а также быстро и правильно реагировать на разнообразные нестандартные дорожные ситуации. Пока в каждой едущей машине сидят по два оператора, но вскоре Google собирается выпустить на дорогу уже пустой автомобиль. По состоянию на середину августа этого года была зафиксирована всего одна авария с участием машины-робота, причем ее виновником стал человек.
Всеберлинское такси MIG
MIG расшифровывается просто - MadeinGermany. На самом деле это не одна машина, а целая система, разработанная в Открытом университете Берлина (Freie Universitat Berlin) и напоминающая маршрутное такси будущего. Презентация состоялась в 2010 году. Контакт с человеком происходит следующим образом. Он звонит автомобилю со своего смартфона, который передает местоположение звонящего. Машина находит оптимальный маршрут к своему будущему седоку и сообщает, скоро ли подъедет. Главная идея изобретателей в том, чтобы одно и то же автоматическое такси смогло по дороге забирать и развозить несколько человек, едущих в одном направлении. Разработчики уверяют, что использование такой технологии в масштабах всего города позволит уменьшить количество машин на улицах впятеро. Предполагается, что у ездока будет опция «выключить автоматику и управлять автомобилем по старинке». Сенсоры создают в электронном мозгу автомобиля трехмерную картинку окружающего - она выглядит примерно так, как у главного героя «Терминатора».
Машины-роботы ULTra в аэропорту Хитроу
Осенью 2011 года аэропорт Хитроу объявил о начале использования автомобилей без водителей для доставки пассажиров с автостоянки к терминалу: в отличие от уже привычных для аэропортов вагончиков мини-метро эти электромобили могут ездить не по рельсам, а просто по асфальту и самостоятельно заезжают на свою мини-парковку. Разработал их Бристольский университет. В 5-м терминале работает 21 такая машинка, каждая может перевозить четырех пассажиров с багажом и разгоняется до 40 км/ч. За равномерным распределением машинок по территории терминала следит центральный компьютер. Для пассажиров эта услуга бесплатная. На стоянке ULTra они должны набрать на сенсорном экране конечный пункт - та или иная стоянка или здание терминала. Двери открываются как в метро, а внутри надо нажать еще две кнопки - Close the door и Go.
Volkswagen с «временным автопилотом»
Volkswagen подошел к проблеме машин-роботов прагматично: создал систему TAP (Temporary Auto Pilot, «Автопилот на час»), которая позволяет автомобилю двигаться без водителя не всегда, но часто - на автостраде автомат контролирует ситуацию на скорости до 130 км/ч. Система является своеобразной надстройкой над существующими адаптивным круиз-контролем, системой мониторинга помех сбоку и т. п. Для ее реализации пришлось добавить с десяток камер и сенсоров. TAP была презентована в 2011 году. Машина самостоятельно сохраняет безопасную дистанцию до впереди идущего транспорта, держится середины своей полосы движения и тормозит перед изгибами шоссе. Человек в этой машине по-прежнему главный - его (осмысленных) действий автомобиль слушается в первую очередь, команд компьютера - во вторую. Система разработана в рамках общеевропейского исследовательского проекта HAVEit (Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport).
Почему мотоцикл Ghost Rider не падает
Работа студента из Беркли Энтони Левандовского, который вместе с небольшой группой единомышленников создал мотоцикл, способный ехать и ориентироваться в пространстве без седока. На соревнованиях автономных автомобилей DARPA в США он был главным любимцем публики. Помимо навигационной системы и обычных датчиков его пришлось снабдить еще и системой стабилизации в вертикальной плоскости. Точный маршрут DARPA участникам сообщают незадолго до старта, и он представляет собой просто набор координат, так что подготовить транспортное средство к конкретной трассе, заставить его запомнить все препятствия - невозможно. Ghost Rider налетел на загородку, встретившуюся ему на пути, но сумел выстоять (при потере равновесия из корпуса выдвигается нога, которая не дает мотоциклу упасть, он останавливается и затем может ехать дальше). Сейчас мотоцикл Левандовского - один из экспонатов National American History Museum.
источник