Столкновение интеллекта: как создают беспилотные автомобили
На презентации концепта Nissan IDS в Токио глава альянса Renault-Nissan Карлос Гон заявил о том, что к 2020 году компания изготовит автомобиль, что сможет ездить самостоятельно в произвольных дорожных условиях. К этому же сроку сделать серийные беспилотники обещают Toyota, Volvo и другие компании. взглянуть на то, как рождаются разработке независимой мобильности, мы отправились в технический центр NATC (Nissan Advanced Technology Center) в Ацуги – место, где два года назад появился первый экспериментальный Nissan Leaf с разработкой Piloted Drive 1.0, что с 2013 года проходит опробования на дорогах неспециализированного пользования.
Строение NATC, выстроенное в 2007 году, – пример современной архитектуры из бетона и стекла, причем стекла в нем заметно больше. Основной холл NATC выстроен в виде стеклянного амфитеатра с этажами-ярусами и скошенной крышей из солнечных батарей, и именно на них японцы выполняют выставки и свои презентации. На одном из этих ярусов два года назад ниссановцы презентовали умелый Leaf с трудящимися функциями автопилота, что умел машинально парковаться и самостоятельно ездить в пробках.
Сейчас обе эти функции кажутся в полной мере обыденными и совсем не так долго осталось ждать они покажутся на серийных Nissan следующего модельного года. Через два года серийные машины обучатся самостоятельно поменять полосу перемещения и выполнять обгоны при перемещении по шоссе. Ну а полную автономию эти автомобили возьмут именно в первой половине 20-ых годов XXI века.
В кулуарах Токийского автосалона Карлос Гон отмечал, что разработка будет всецело готова к серийному производству, когда законодатели примут документы, легализующие беспилотные машины. Но технические эксперты Nissan вычисляют главным моментом вовсе не юридические неприятности. «Беседы о том, что технически к внедрению автопилотов все в далеком прошлом готово, имеют отношение лишь к совершенному миру, где вся техника управляется компьютером по однообразным методам, – говорит врач Мартин Сиерхиус, что ведет проекты независимых машин. –Первое время, в то время, когда автопилоты лишь начнут оказаться на дорогах, будет самым сложным – практически нас ожидает столкновение ИИ и человеческого».
Как раз исходя из этого проблемами адаптации компьютерных методов к настоящим дорожным условиям в техноцентре занимаются не только программисты, но и антропологи – эксперты, изучающие его развития поведение и особенности человека в естественной и неестественной среде. «Мы строим модели водителей и поведения пешеходов чтобы научить компьютер предвещать действия вторых участников перемещения, – растолковывает ученый-антрополог Мелисса Цефкин. – Это огромная матрица принятия ответов для компьютера, сущность которой в том, дабы привить ему человеческие, другими словами ожидаемые и социально приемлемые повадки. Представьте себе пешеходный переход с постоянным потоком людей. Автопилот не должен нагло проезжать его, но и вечно находиться ему также запрещено, в противном случае это приведёт к недовольству тех, кто позади».
Технически ехать в трафике, смотреть за символами, придерживаться разметки и адекватно реагировать на действия пешеходов машины способны уже на данный момент. Однако, сейчас возможности техники все-таки не разрешают всецело отпустить автомобиль в свободное плавание.
Нынешние прототипы не могут делать левые (а на японских дорогах – правые) повороты, в то время, когда необходимо оценивать скорость и расстояние приближающихся с двух сторон машин – на долгих расстояниях боковые камеры не смогут адекватно выявить удаленные объекты. Электроника хуже трудится ночью и при нехороших погодных условиях.
Автоматике до тех пор пока еще сложно отличить красный сигнал светофора от высоких стоп-сигналов, сфокусироваться на автомобиле через полупрозрачную преграду либо забор и совершенно верно развернуть на перекрестке без обозначенных разметкой поворотных полос. Наконец, компьютер может растеряться при виде пешеходов, идущих на протяжении обочины, каковые, в соответствии с заложенным в него методом, способны неожиданно поменять направление собственного перемещения.
Рекуперация для предприятия
На парковке технического центра NTC имеется дюжина мест для электромобилей, оснащенных замечательными зарядными устройствами, но все они не просто закачивают электричество в батареи автомобилей. Интеллектуальная совокупность управления зарядкой разрешает регулировать нагрузку на электрическая сеть а также снижать ее во время пиковых нагрузок, в то время, когда предприятие имеет ограничения на потребление тока и оплачивает излишки по более высокому тарифу.
Дабы избежать лишних затрат, предприятие динамически перераспределяет потоки энергии, а электромобили делает частью внутренней электросистемы. При пиковых нагрузках они не заряжаются, а, напротив, отдают накопленную энергию в сеть предприятия. Когда неспециализированная нагрузка понижается либо тариф делается ниже, электромобили снова начинают заряжаться, причем любой из них может трудиться с зарядками по собственной программе – блок управления заблаговременно знает, какой автомобиль в то время, когда как раз обязан уехать.
Все эти неприятности ниссановцы обещают решить в скором будущем как посредством более идеальной техники (к примеру, камер более большого разрешения), так и методом доработки ПО. Как раз для этого и строятся матрицы принятия ответов, а прототипы накатывают тысячи километров по японским городам с их спокойным и предсказуемым трафиком, формируя нужную базу знаний.
Базой для выбора метода действий есть информация, исходя из этого прототипы беспилотных машин приобретают все больше датчиков и камер. В случае если первый прототип независимой автомобили обходился парой фронтальных, парой боковых и одной задней камерой, да пятью лазерными сканерами, то сегодняшний имеет 12 камер, пять радаров, четыре лазерных сканера и пара ультразвуковых сенсоров, каковые гарантируют машине обзор во все стороны.
Лазерные сканеры обслуживают ближайшее окружение автомобили, камеры наблюдают по бокам, назад и вперед, радары осуществляют контроль обстановку около автомобили на дальних расстояниях. Уже на данный момент прототип нового поколения может ехать по шоссе с применением совокупности навигации и проходить несложные маршруты по городу с проездом перекрестков и перемещением в пробках.
Задача иного порядка – сделать передвижение в беспилотном автомобиле не просто надёжным, но и комфортным для обладателя. «Несложный пример: кое-какие водителя объезжают препятствие либо встречный автомобиль практически впритирку, а другие обрисовывают громадную дугу, по причине того, что так им комфортнее. Исходя из этого отечественный автомобиль запоминает манеру езды водителя, в то время, когда тот сам руководит машиной, дабы перемещение в автоматическом режиме казалось человеку столь же привычным», — говорит Мартин Сиерхиус.
Концепция прототипа Nissan IDS, что начинал на автосалоне в Токио, подразумевает выбор: ехать за рулем самому либо доверить управление электронике. В независимом режиме кокпит преображается: руль-штурвал скрывается в панель, а на его месте появляется планшет. Но у человека так же, как и прежде остается возможность руководить автомобилем – к примеру, посредством жестов.
Еще одно отличие автопилота от человека – отсутствие коммуникативных навыков в обстановках, в то время, когда с другими участниками перемещения возможно было бы объясниться при помощи слов либо жестов. Эту проблему ниссановцы предлагают решить посредством световых табло снаружи автомобиля, на каковые выводятся информационные фразы либо пиктограммы для водителей и пешеходов вторых автомобилей. «Дабы независимое управление стало действительностью, мы должны наладить связь не только между водителем и автомобилем, но и между людьми и автомобилями», – утверждает директор по дизайну проекта Nissan IDS Митсунори Морита, что придумал светодиодные подсказки, зажигающиеся на корпусе Nissan IDS.
Сегодняшний комплект разработок под неспециализированным заглавием Nissan Intelligent Driving японцы до тех пор пока примеряют на серийном Nissan Leaf, держа в уме машину нового поколения, на которую и намекает концептуальный Nissan IDS. Он изначально подается как независимый электрокар, и это часть глобальной стратегии Zero Emisson – Zero Fatality, в которой за безопасность отвечает автопилот, а за экологию – электромотор.
Японцы знают, что в этом варианте массовым электрокар станет чуть ли, исходя из этого параллельно с созданием разработок автопилота трудятся над совершенствованием разработок электромобиля. Ими инженеры занимаются в соседнем техцентре NTC (Nissan Technical Center), выстроенном еще в 1980-х, куда из представительного NATC ведет элегантная воздушная галерея. Тут, за коридорами со строгой пропускной совокупностью и гермодверями прячутся прекрасно оснащенные лаборатории, в которых трудятся фанаты собственного дела, трудящиеся не с концепциями, а с настоящими железками.
Куда уходят батареи
Отслужившие батареи электрокаров Nissan Leaf попадают на стенды техцентра, где проверяются и при необходимости ремонтируются. Срок аккумуляторов и эксплуатации машины образовывает не меньше 10 лет, но уже на данный момент на стендах лаборатории NTC стоят десятки батарей с автомобилей, каковые пара лет отработали в качестве такси и подлежат утилизации.
Однако кроме того отслужившие батареи все еще содержат 70% начальной емкости – для применения в машинах они уже негодны, но в полной мере годятся для работы в составе совокупностей независимого энергоснабжения. Блоки таких батарей способны снабжать энергией дома либо маленькие фирмы, накапливая электричество на протяжении небольшой нагрузки и низкого тарифа на электрическая сеть и отдавая его в пиковые часы. Серийная реализация проекта по применению бывших в потреблении батарей начнется в ближайшие два года.
Сегодняшний Nissan Leaf имеет запас хода в 280 км, что удовлетворяет потребности три четверти обладателей элекрокаров, но для вправду массового пользователя этого мало. Наследник будет способен проехать не меньше 500 км на одной «заправке», а процесс зарядки не станет обременительным для клиента. Для этого емкость батарей необходимо повысить с нынешних 24 до 60 кВт*часов, а скорость зарядки расширить многократно.
Местные инженеры уверяют, что нынешние разработки разрешают выжать из батарей в разы больше без каких-либо революционных ответов.
Во-первых, изменяется состав батарей: анод ячейки остается графитовым, а при изготовлении катода кроме никеля и марганца применяет еще и кобальт. Во-вторых, понижается, внутреннее сопротивление батареи, что разрешает ей стремительнее принимать заряд и меньше греться. В один момент решается неприятность охлаждения, что разрешает упаковывать ячейки более хорошо в модули.
Сами модули также укладываются более хорошо, и в итоге корпус стандартной батареи Nissan Leaf вмещает более, чем в два раза больше энергии. Ясно, что более емкие батареи будут стоить дороже, но цена одного условного киловатт-часа упадет достаточно заметно.
Более низкое внутреннее сопротивление разрешит ускорить зарядку – при подключении к зарядному устройству высокой силы тока батарею возможно будет заполнить всего за 10 мин.. Но, подключаться скоро, быть может, не придется – японцы делают ставку на беспроводные зарядные устройства и демонстрируют рабочие прототипы таких устройств для домашнего применения. Необходимо припарковать машину над особой индукционной плитой, и зарядка начнется машинально.
До тех пор пока в NTC тестируются бытовые устройства мощностью 7 кВт, а инженеры экспериментируют с зарядками большей мощности и подбирают оптимальный зазор между приёмником и зарядной «платформой» на днище автомобили, дабы избежать лишних утрат.
В будущем нас ожидают сверхбыстрые зарядки, интегрированные прямо в дорожное полотно. Смотреться это будет так: машина съезжает с дороги на особую выделенную полосу и, проезжая по ней на низкой скорости, пополняет заряд батарей. Плата за зарядку наряду с этим машинально списывается с карты клиента.
Таким же образом машины будут самостоятельно ездить на сервисные станции для выполнения и ремонта планового ТО.
Совершенная картина личного транспорта будущего по большому счету не предполагает участия человека в ходе обслуживания и управления автомобили, а производители машин всегда намекают на то, что ездить в автоматическом режиме будет и экономичнее, и надёжнее. Но совсем убрать педали и руль из автомобиля, к счастью, пока все-таки несобираются.
AutoNews.ru
