Автопілот у сучасних автомобілях: види, принцип роботи та проблеми впровадження
Зміст
Називають це по-різному, автономне управління, безпілотні автомобілі, автопілот. Останнє прийшло з авіації, де давно й надійно використовується, а отже, воно найточніше.
Комп'ютер під управлінням складної програми, забезпечений системою технічного зору і отримує інформацію із зовнішньої мережі, цілком здатний замінити водія. Але питання надійності, як не дивно, в автомобільній техніці стоїть набагато жорсткіше, ніж в авіації. Місця на автошляхах не так багато, як у повітрі, а правила руху не так чітко виконуються.
Навіщо потрібен у машині автопілот
Строго говорячи, автопілот не потрібен. Водії і так чудово справляються, особливо за сприяння вже наявних цілком серійних електронних помічників.
Їхня роль полягає у загостренні реакцій людини та надання їй тих навичок, які можуть отримати лише одиниці спортсменів після багаторічних тренувань. Хороший приклад - робота антиблокувальної системи гальм та різноманітних стабілізаторів на її основі.
Але технічний прогрес не зупинити. Автовиробники бачать в образі автономних машин не так майбутнє, як потужний рекламний фактор. Та й мати у своєму розпорядженні передові технології корисно, вони можуть знадобитися будь-якої миті.
Розвиток триває поступово. Класифікується кілька рівнів інтелекту штучного водія:
- нульовий - автоматичне управління не передбачено, все покладено на водія, крім зазначених вище функцій, що підсилюють його можливості;
- перший – контролюється одна, найбезпечніша функція водія, класичний приклад – адаптивний круїз-контроль;
- другий – система стежить за обстановкою, яка має бути чітко формалізована, наприклад, рух у смузі з ідеальною розміткою та добре регульованою іншими сигналами, при цьому водій може не впливати на кермо та гальма;
- третій – відрізняється тим, що водій може не контролювати обстановку, перехоплюючи керування лише сигналом системи;
- четвертий – і цю функцію також візьме він автопілот, обмеження його роботи стосуватимуться лише окремих важких умов руху;
- п'ятий – повністю автоматичний рух, водій не потрібний.
Навіть зараз реально є серійні автомобілі, що лише наблизилися до середини цієї умовної шкали. До того ж, у міру розширення штучного інтелекту, доведеться розтягувати за функціональністю поки не освоєні рівні.
Принцип роботи
Основи автономного водіння достатні прості – автомобіль оглядає дорожню обстановку, оцінює її стан, передбачає розвиток ситуації та приймає рішення щодо дії з органами управління або пробудження водія. Проте технічна реалізація неймовірно складна як у апаратному рішенню, і за алгоритмами програмного управління.
Технічний зір реалізується за відомими принципами перегляду обстановки у різних діапазонах електромагнітних хвиль та акустичних впливів на активні та пасивні датчики. Для простоти їх називають радарами, камерами та сонарами.
Отримана комплексна картинка передається в комп'ютер, який моделює обстановку та створює образи, оцінюючи їхню небезпеку. Основна складність закладена саме тут, софт погано справляється із розпізнаванням.
Борються з цим завданням різними способами, зокрема, впровадженням елементів нейромереж, отриманням інформації ззовні (із супутників та від сусідніх автомобілів, а також сигналами дорожнього забезпечення). Але впевненого стовідсоткового розпізнавання нема.
Існуючі системи регулярно дають збої, а кожен із них може закінчитися дуже сумно. І таких випадків уже достатньо. На рахунку автопілотів є кілька конкретних людських жертв. Людина просто не встигала втрутитися в управління, а іноді система навіть не намагалася її попередити чи передати контроль.
Які бренди випускають авто з автопілотом
Експериментальні автономні машини було створено вже давно, як і впроваджено елементи першого рівня серійної продукції. Другий теж уже освоєний та активно використовується. Але першу серійну машину із сертифікованою системою третього рівня випущено зовсім недавно.
Це вдалося відомій своїми новаторськими рішеннями компанії Honda, і те, в основному, лише тому, що Японія ігнорує міжнародні конвенції з безпеки.
Honda Legend Hybrid EX має здатність повністю автоматично вести машину в пробках, міняти смугу, здійснювати обгони, і від її водія не потрібно постійно тримати руки на кермі.
Саме ця звичка, що швидко виникає, як вважають експерти, і не дасть швидко узаконити навіть системи третього рівня. Водії починають сліпо довіряти автопілоту та перестають стежити за дорогою. Помилки автоматики, які поки що неминучі, у цьому випадку обов'язково призведуть до аварії з тяжкими наслідками.
Відомі передові розробки компанії Tesla, яка послідовно запроваджує автопілот на своїх машинах. Регулярно отримуючи від своїх клієнтів судові позови, які неправильно розуміють можливості автономного управління і не вміють ним правильно користуватися, тому вище за другий рівень Tesla поки не піднімається.
Загалом у світі другий рівень освоїли близько 20 компаній. Але тільки одиниці обіцяють найближчим часом піднятися трохи вище. Це Tesla, General Motors, Audi, Volvo.
Інші, подібно до Honda, обмежуються місцевими ринками, окремими функціями та досвідченими зразками. Деякі фірми інтенсивно працюють у напрямку автономного управління, не будучи автомобільними гігантами. У тому числі Google і Uber.
Часті питання щодо безпілотного транспорту
Поява споживчих питань з автопілотів пов'язана з тим, що основна маса водіїв погано розуміє, що таке науково-дослідні та дослідно-конструкторські роботи, а в цьому питанні ще й як вони пов'язані із законодавством.
Хто тестує машини
На тестування машин у реальних умовах необхідно отримувати спеціальний дозвіл, попередньо довівши, що безпека забезпечена. Тому зайняті цим, крім провідних виробників, ще й компанії, що займаються перевезеннями.
Їхні фінансові можливості дозволяють інвестувати у появу майбутніх дорожніх роботів. Багато хто вже заявив конкретні дати, коли такі машини надійдуть у реальну експлуатацію.
Хто буде винний у разі ДТП
Поки що законодавство передбачає відповідальність людини за кермом. Правила користування автопілотами складені так, що компанії-виробники від проблем уникнуть, жорстко попереджаючи покупців про необхідність постійного контролю за дією роботів.
У реальних ДТП зрозуміло, що відбувалися вони формально повністю з вини людини. Він був попереджений, що автомобіль не гарантує стовідсоткове спрацьовування систем розпізнавання, прогнозування та запобігання подіям.
Коли людину за кермом зможе замінити машина?
Незважаючи на велику кількість конкретних термінів реалізації подібних проектів, всі, що вже пройшли, були перенесені на майбутнє. Становище справ таке, що існуючі прогнози також не будуть виконані, тому в найближчому майбутньому повністю автономні автомобілі не з'являться, завдання виявилося занадто складним для оптимістів, які планували його швидко вирішити і на цьому заробити.
Поки що на проривних технологіях можна лише втратити кошти та репутацію. А захоплення нейросистемами може призвести до найгірших результатів.
Вже доведено, що надто розумні автомобілі можуть почати лихачити на дорогах не гірше молодих водіїв-початківців з тими ж наслідками.
