Sut mae'r system hunan-yrru yn gweithio

Cyhoeddodd llywodraeth yr Almaen yn ddiweddar ei bod am hyrwyddo datblygiad technoleg a chynlluniau i greu seilwaith arbenigol ar draffyrdd. Cyhoeddodd Alexander Dobrindt, Gweinidog Trafnidiaeth yr Almaen, y bydd y rhan o draffordd yr A9 o Berlin i Munich yn cael ei hadeiladu yn y fath fodd fel bod ceir ymreolaethol yn gallu teithio’n gyfforddus ar hyd y llwybr cyfan.

Geirfa o fyrfoddau

ABS System gwrth-flocio. System a ddefnyddir mewn automobiles i atal cloi olwynion.

ACC Rheolaeth addasol mordaith. Dyfais sy'n cynnal pellter diogel priodol rhwng cerbydau sy'n symud.

AD Gyrru awtomataidd. Mae system yrru awtomataidd yn derm a ddefnyddir gan Mercedes.

ADAS System cymorth gyrrwr uwch. System cymorth gyrrwr estynedig (fel datrysiadau Nvidia)

GOFYNIAD Rheolaeth mordaith ddeallus uwch. Rheolaeth mordeithio addasol yn seiliedig ar radar

AWST System rheoli cerbydau awtomatig. System wyliadwriaeth a gyrru awtomataidd (er enghraifft, mewn maes parcio)

DIV Cerbydau deallus di-griw. Ceir clyfar heb yrwyr

ECS Cydrannau a systemau electronig. Enw cyffredinol ar gyfer offer electronig

IOT Rhyngrwyd o bethau. Rhyngrwyd Pethau

EI Systemau trafnidiaeth deallus. Systemau Trafnidiaeth Deallus

LIDAR Canfod golau ac amrywio. Dyfais sy'n gweithio'n debyg i radar - mae'n cyfuno laser a thelesgop.

LKAS System cymorth cadw lonydd. Cynorthwy-ydd Cadw Lôn

V2I Isadeiledd cerbydau. Cyfathrebu rhwng cerbydau a seilwaith

V2V O gerbyd i gerbyd. Cyfathrebu rhwng cerbydau

Mae'r cynllun yn cynnwys, ymhlith pethau eraill, creu seilwaith i gefnogi cyfathrebu rhwng cerbydau; at y dibenion hyn, bydd amlder o 700 MHz yn cael ei ddyrannu.

Mae'r wybodaeth hon nid yn unig yn dangos bod yr Almaen o ddifrif ynglŷn â datblygiad moduro heb yrwyr. Gyda llaw, mae hyn yn gwneud i bobl ddeall bod cerbydau di-griw nid yn unig yn gerbydau eu hunain, ceir modern iawn wedi'u stwffio â synwyryddion a radar, ond hefyd systemau gweinyddol, seilwaith a chyfathrebu cyfan. Nid yw'n gwneud unrhyw synnwyr i yrru un car.

Llawer o ddata

Mae gweithrediad system nwy yn gofyn am system o synwyryddion a phroseswyr (1) ar gyfer canfod, prosesu data ac ymateb cyflym. Dylai hyn i gyd ddigwydd ochr yn ochr ar adegau milieiliad. Gofyniad arall ar gyfer yr offer yw dibynadwyedd a sensitifrwydd uchel.

Mae angen i gamerâu, er enghraifft, fod â chydraniad uchel er mwyn adnabod manylion manwl. Yn ogystal, rhaid i hyn i gyd fod yn wydn, yn gallu gwrthsefyll gwahanol amodau, tymereddau, siociau ac effeithiau posibl.

Canlyniad anochel y cyflwyniad ceir heb yrwyr yw'r defnydd o dechnoleg Data Mawr, hynny yw, cael, hidlo, gwerthuso a rhannu symiau enfawr o ddata mewn amser byr. Yn ogystal, rhaid i systemau fod yn ddiogel, yn gallu gwrthsefyll ymosodiadau allanol ac ymyrraeth a all arwain at ddamweiniau mawr.

Ceir heb yrwyr dim ond ar ffyrdd sydd wedi'u paratoi'n arbennig y byddant yn gyrru. Mae llinellau aneglur ac anweledig ar y ffordd allan o'r cwestiwn. Technolegau cyfathrebu deallus - car-i-gar a char-i-seilwaith, a elwir hefyd yn V2V a V2I, yn galluogi cyfnewid gwybodaeth rhwng cerbydau sy'n symud a'r amgylchedd.

Ynddyn nhw y mae gwyddonwyr a dylunwyr yn gweld potensial sylweddol o ran datblygu ceir ymreolaethol. Mae V2V yn defnyddio'r amledd 5,9 GHz, a ddefnyddir hefyd gan Wi-Fi, yn y band 75 MHz gydag ystod o 1000 m Mae cyfathrebu V2I yn rhywbeth llawer mwy cymhleth ac nid yw'n cynnwys cyfathrebu uniongyrchol ag elfennau seilwaith ffyrdd yn unig.

Mae hwn yn integreiddiad ac addasiad cynhwysfawr o'r cerbyd i draffig a rhyngweithio â'r system rheoli traffig gyfan. Yn nodweddiadol, mae cerbyd di-griw wedi'i gyfarparu â chamerâu, radar a synwyryddion arbennig y mae'n “canfod” a “theimlo” y byd y tu allan gyda nhw (2).

Mae mapiau manwl yn cael eu llwytho i'w gof, yn fwy cywir na llywio ceir traddodiadol. Rhaid i systemau llywio GPS mewn cerbydau heb yrwyr fod yn hynod gywir. Mae cywirdeb i ryw ddwsin o gentimetrau yn bwysig. Felly, mae'r peiriant yn glynu wrth y gwregys.

1. Adeiladu car ymreolaethol

Byd y synwyryddion a mapiau tra-fanwl

Am y ffaith bod y car ei hun yn glynu wrth y ffordd, y system o synwyryddion sy'n gyfrifol. Mae yna hefyd ddau radar ychwanegol fel arfer ar ochrau'r bympar blaen i ganfod cerbydau eraill sy'n dod o'r ddwy ochr ar groesffordd. Mae pedwar neu fwy o synwyryddion eraill yn cael eu gosod ar gorneli'r corff i fonitro rhwystrau posibl.

2. Beth mae car ymreolaethol yn ei weld a'i deimlo

Mae'r camera blaen gyda maes golygfa 90-gradd yn adnabod lliwiau, felly bydd yn darllen arwyddion traffig ac arwyddion ffyrdd. Bydd synwyryddion pellter mewn ceir yn eich helpu i gadw pellter priodol oddi wrth gerbydau eraill ar y ffordd.

Hefyd, diolch i'r radar, bydd y car yn cadw ei bellter oddi wrth gerbydau eraill. Os na fydd yn canfod cerbydau eraill o fewn radiws 30m, bydd yn gallu cynyddu ei gyflymder.

Bydd synwyryddion eraill yn helpu i ddileu'r hyn a elwir. Mannau dall ar hyd y llwybr a chanfod gwrthrychau o bellter tebyg i hyd dau gae pêl-droed i bob cyfeiriad. Bydd technolegau diogelwch yn arbennig o ddefnyddiol ar strydoedd prysur a chroestffyrdd. Er mwyn amddiffyn y car ymhellach rhag gwrthdrawiadau, bydd ei gyflymder uchaf yn cael ei gyfyngu i 40 km / h.

W car heb yrrwr Calon Google ac elfen bwysicaf y dyluniad yw laser Velodyne 64-trawst wedi'i osod ar do'r cerbyd. Mae'r ddyfais yn cylchdroi yn gyflym iawn, felly mae'r cerbyd yn "gweld" delwedd 360 gradd o'i gwmpas.

Bob eiliad, cofnodir 1,3 miliwn o bwyntiau ynghyd â'u pellter a chyfeiriad symud. Mae hyn yn creu model 3D o'r byd, y mae'r system yn ei gymharu â mapiau cydraniad uchel. O ganlyniad, mae llwybrau'n cael eu creu gyda chymorth y car yn mynd o amgylch rhwystrau ac yn dilyn rheolau'r ffordd.

Yn ogystal, mae'r system yn derbyn gwybodaeth gan bedwar radar sydd wedi'u lleoli o flaen a thu ôl i'r car, sy'n pennu lleoliad cerbydau a gwrthrychau eraill a allai ymddangos yn annisgwyl ar y ffordd. Mae camera sydd wedi'i leoli wrth ymyl y drych rearview yn codi goleuadau ac arwyddion ffordd ac yn monitro lleoliad y cerbyd yn barhaus.

Ategir ei waith gan system anadweithiol sy'n cymryd drosodd olrhain lleoliad lle bynnag nad yw'r signal GPS yn cyrraedd - mewn twneli, rhwng adeiladau uchel neu mewn meysydd parcio. Defnyddir i yrru car: mae delweddau a gesglir wrth greu cronfa ddata a osodwyd ar ffurf Google Street View yn ffotograffau manwl o strydoedd dinasoedd o 48 o wledydd ledled y byd.

Wrth gwrs, nid yw hyn yn ddigon ar gyfer gyrru'n ddiogel a'r llwybr a ddefnyddir gan geir Google (yn bennaf yn nhaleithiau California a Nevada, lle caniateir gyrru o dan amodau penodol). ceir heb yrrwr) yn cael eu cofnodi'n gywir ymlaen llaw yn ystod teithiau arbennig. Mae Google Cars yn gweithio gyda phedair haen o ddata gweledol.

Mae dau ohonynt yn fodelau hynod fanwl gywir o'r dirwedd y mae'r cerbyd yn symud ar ei hyd. Mae'r trydydd yn cynnwys map ffordd manwl. Y pedwerydd un yw'r data o gymharu elfennau sefydlog y dirwedd â rhai symudol (3). Yn ogystal, mae yna algorithmau sy'n dilyn o seicoleg traffig, er enghraifft, signalau wrth fynedfa fach yr ydych am groesi croestoriad.

Efallai, mewn system ffyrdd gwbl awtomataidd y dyfodol heb bobl y mae angen eu gorfodi i ddeall rhywbeth, y bydd yn ddiangen, a bydd cerbydau'n symud yn unol â rheolau a fabwysiadwyd ymlaen llaw ac algorithmau a ddisgrifir yn llym.

3. Sut Mae Car Auto Google yn Gweld Ei Amgylchiadau

Lefelau awtomeiddio

Mae lefel awtomeiddio cerbydau yn cael ei werthuso yn unol â thri maen prawf sylfaenol. Mae'r cyntaf yn ymwneud â gallu'r system i gymryd rheolaeth dros y cerbyd, wrth symud ymlaen ac wrth symud. Mae'r ail faen prawf yn ymwneud â'r person yn y cerbyd a'i allu i wneud rhywbeth heblaw gyrru'r cerbyd.

Mae'r trydydd maen prawf yn ymwneud ag ymddygiad y car ei hun a'i allu i "ddeall" yr hyn sy'n digwydd ar y ffordd. Mae Cymdeithas Ryngwladol y Peirianwyr Modurol (SAE International) yn dosbarthu awtomeiddio trafnidiaeth ffordd yn chwe lefel.

O ran awtomeiddio o 0 i 2 y prif ffactor sy'n gyfrifol am yrru yw'r gyrrwr dynol (4). Mae'r atebion mwyaf datblygedig ar y lefelau hyn yn cynnwys Adaptive Cruise Control (ACC), a ddatblygwyd gan Bosch ac a ddefnyddir fwyfwy mewn cerbydau moethus.

Yn wahanol i reolaeth fordaith draddodiadol, sy'n ei gwneud yn ofynnol i'r gyrrwr fonitro'r pellter i'r cerbyd o'i flaen yn gyson, mae hefyd yn gwneud ychydig iawn o waith i'r gyrrwr. Mae nifer o synwyryddion, radar a'u rhyngwyneb â'i gilydd a systemau cerbydau eraill (gan gynnwys gyrru, brecio) yn gwneud car sydd â rheolaeth fordaith addasol nid yn unig yn cynnal cyflymder penodol, ond hefyd yn bellter diogel o'r cerbyd o'i flaen.

4. Lefelau awtomeiddio mewn ceir yn ôl SAE a NHTSA

Bydd y system yn brecio'r cerbyd yn ôl yr angen a arafwch yn uniger mwyn osgoi gwrthdrawiad â chefn y cerbyd o'ch blaen. Pan fydd amodau'r ffordd yn sefydlogi, mae'r cerbyd yn cyflymu eto i'r cyflymder penodol.

Mae'r ddyfais yn ddefnyddiol iawn ar y briffordd ac yn darparu lefel llawer uwch o ddiogelwch na rheolaeth fordaith draddodiadol, a all fod yn beryglus iawn os caiff ei defnyddio'n anghywir. Datrysiad datblygedig arall a ddefnyddir ar y lefel hon yw LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), system weithredol a gynlluniwyd i wella diogelwch gyrru trwy eich rhybuddio os byddwch yn gadael eich lôn yn anfwriadol.

Mae'n seiliedig ar ddadansoddiad delwedd - mae camera sy'n gysylltiedig â chyfrifiadur yn monitro arwyddion cyfyngu lôn ac, mewn cydweithrediad â synwyryddion amrywiol, yn rhybuddio'r gyrrwr (er enghraifft, trwy ddirgryniad y sedd) am newid lôn, heb droi'r dangosydd ymlaen.

Ar lefelau uwch o awtomeiddio, o 3 i 5, cyflwynir mwy o atebion yn raddol. Gelwir Lefel 3 yn "awtomatiaeth amodol". Yna mae'r cerbyd yn caffael gwybodaeth, hynny yw, yn casglu data am yr amgylchedd.

Cynyddir amser ymateb disgwyliedig y gyrrwr dynol yn yr amrywiad hwn i sawl eiliad, tra ar lefelau is dim ond eiliad ydoedd. Mae'r system ar-fwrdd yn rheoli'r cerbyd ei hun a dim ond os bydd angen hysbysu'r person o'r ymyriad angenrheidiol.

Gall yr olaf, fodd bynnag, fod yn gwneud rhywbeth arall yn gyfan gwbl, megis darllen neu wylio ffilm, bod yn barod i yrru dim ond pan fo angen. Ar lefelau 4 a 5, mae'r amser ymateb amcangyfrifedig dynol yn cynyddu i sawl munud wrth i'r car gael y gallu i ymateb yn annibynnol ar hyd y ffordd gyfan.

Yna gall person roi'r gorau i fod â diddordeb mewn gyrru yn llwyr ac, er enghraifft, mynd i gysgu. Mae'r dosbarthiad SAE a gyflwynir hefyd yn fath o lasbrint awtomeiddio cerbydau. Nid yr unig un. Mae Asiantaeth Diogelwch Traffig Priffyrdd America (NHTSA) yn defnyddio rhaniad yn bum lefel, o 0 llawn i fod yn gwbl awtomataidd - 4.