Беспилотный автомобиль
Беспилотным автомобилем называется роботизированное транспортное средство, способное воспринимать окружающую среду и осуществлять движение между пунктами назначения без участия человека (водителя). Другое название системы – автономный автомобиль, то есть самостоятельный, независимый от водителя.
Конструкция беспилотного автомобиля включает следующие основные элементы:
- различные датчики (оптические, инфракрасные, радиолокационные, ультразвуковые, лазерные);
- навигация, объединяющая GPS-систему и электронные карты;
- сервер с установленным программным обеспечением и источниками питания;
- автоматизированные органы управления автомобилем (рулевое управление, тормозная система, система управления двигателем);
- автоматическая трансмиссия;
- беспроводная сеть для связи между транспортными средствами, доступа к обновлению программного обеспечения, электронным картам, сведениям о состоянии дорог, чрезвычайных ситуациях и др.
Над созданием беспилотного автомобиля в настоящее время работают многие автопроизводители: Audi, BMW, General Motors, Ford, Mercedes-Benz, Nissan, Tesla, Toyota, Volkswagen, Volvo. Им активно помогают компании Apple, Autoliv, Bosch, Continental, Delphi, Google, Mobileye, Vislab и др.
Потенциальными преимуществами беспилотных автомобилей являются:
- сокращение числа аварий, вызванных ошибками водителя;
- снижение трудозатрат на вождение;
- повышение мобильности отдельных категорий населения (молодежи, пожилых людей, инвалидов, малообеспеченных);
- повышение эффективности организации движения и связанное с ней увеличение пропускной способности дорог;
- сокращение потребности в автомобилях, парковочных местах.
К недостаткам автономных транспортных средств, препятствующим их быстрому и широкому внедрению, можно отнести надежность программного обеспечения, ограниченные возможности искусственного интеллекта, высокая чувствительность системы к погодным условиям (дождь, снег).
В 2014 году профессиональная ассоциация SAE International предложила классификацию беспилотных автомобилей в зависимости от степени автоматизации. Классификация включает шесть уровней – от нулевой до полной автоматизации.
0 уровень – отсутствие автоматизации
Системы нулевого уровня не осуществляют функций управления, а только предупреждают водителя об опасной ситуации. Примером систем нулевого уровня автоматизации являются:
1 уровень – помощь водителю
В системах первого уровня часть функций управления автомобилем (рулевое управление, ускорение, торможение) выполняет автоматика. Водитель постоянно контролирует движение с готовностью взять полное управление автомобилем на себя. Примером систем первого уровня автоматизации являются:
- адаптивный круиз-контроль (водитель – рулевое управление, система – скорость);
- активная система помощи движению по полосе (водитель – скорость, система – рулевое управление);
- система автоматической парковки (водитель – скорость, система – рулевое управление).
2 уровень – частичная автоматизация
Автоматизированные системы второго уровня полностью управляют автомобилем. Руки можно убрать с рулевого колеса, ногу – с педали акселератора. Водитель следит за движением с готовностью взять управление на себя. Если система не справляется с возложенными на нее функциями, она может быть отключена. Примером систем второго уровня автоматизации являются:
- автопилот Tesla;
- система автоматического движения в пробках (Traffic Jam Assistant);
- временный автопилот (Temporary Auto Pilot).
3 уровень – обусловленная автоматизация
Системы третьего уровня автоматизации позволяют водителю полностью отвлечься от движения автомобиля. В это время он может читать, писать, смотреть видео. Водитель вмешивается в управление автомобилем только по требованию системы. К системам третьего уровня автоматизации относятся следующие разработки:
4 уровень – высокая автоматизация
Системы четвертого уровня вообще не требуют внимания водителя. Он может заснуть, покинуть водительское сидение. При наступлении опасной ситуации система паркует автомобиль в безопасном месте и информирует об этом водителя. Систем, которые можно отнести к четвертому уровню автоматизации, пока немного:
5 уровень – полная автоматизация
В системах пятого уровня автоматизация человек вообще не нужен. Поэтому органы управления (рулевое колесо, педали) могут быть убраны из салона автомобиля. Пассажир активирует (указывает пункт назначения) и дезактивирует систему. Сегодня систем автоматизации пятого уровня нет.
По заявлениям автомобильных компаний перспективы беспилотного автомобиля весьма радужные. В 2018 году новую версию беспилотного автомобиля готова представить компания Tesla, прототип беспилотного автомобиля – наши компании АвтоВАЗ и Яндекс. В 2019 году свои системы автономного управления автомобилем планируют создать Volvo и Autoliv, Delphi и Mobileye. 2020 год будет ознаменован автопилотом для автомагистралей от Toyota, беспилотными автомобилями от Honda, General Motors, Nissan. Последний - на базе системы ProPilot.
BMW, работающая совместно с Intel и Mobileye, планирует в 2021 году представить беспилотные автомобили третьего, четвертого и пятого уровней автоматизации. В этом году выходит и беспилотный автомобиль от Ford. Mercedes-Benz и компания Bosch работают над беспилотным автомобилем 4 и 5 уровня автоматизации. О сроках готовности совместного проекта пока не сообщается.
Поживем – увидим.
