Розумне авто: які технології забезпечують безпеку на дорозі
Та як працюють автопілот, контроль уваги водія й оцінка дорожніх умов
Безпілотні літальні апарати чи такі, що самостійно пересуваються по воді чи під водою або їдуть автошляхами, вже відомий тренд. Наразі наші воїни використовують безліч дронів для з'ясування оперативної обстановки та атакування сил противника. Разом із тим як за кордоном, так і на українських дорогах можна зустріти автівки, що здатні керувати самостійно. Тож безпілотні технології стають в пригоді як на війні, так і у мирному житті, якого прагне Україна. І українці також роблять свій вклад у розвиток цієї технології. Що вже зараз пропонують українські розробники для світового автопрому і які тенденції розвитку цієї технології, розповів Mind віцепрезидент з інжинірингу GlobalLogic Віталій Пелех.
Чи не головним трендом в автопромі останніх років стали електрокари. І це логічно: якби на них повністю перейшли лише в США, це вже усунуло б 200 млн тонн викидів вуглекислого газу, які щороку спричиняють автомобілі з традиційними двигунами. Такий тренд відповідає суспільному запиту на екологічність та зберігає здоров’я планети. Проте зараз набуває популярності ще один напрям, який рятує життя людей. Це «розумні» автомобілі, основною функцією яких є безпілотне керування.
На старті розвитку автономних транспортних засобів у гру вступили спочатку технологічні гіганти, а потім її підхопили й традиційні автовиробники. Тепер світовий ринок самокерованих автомобілів оцінюється приблизно в $54 млрд та в наступні сім років має всі шанси зрости вдесятеро. Так, іноді ми можемо спостерігати коливання акцій лідерів ринку, але це не говорить про спад інтересу до автопілотів загалом.
Який він – сучасний автомобіль?
Автомобіль давно перестав бути просто механізмом, і щодня стає все більш потужним комп’ютером.
Автовиробники XXI століття зробили революцію, довівши, що самокеровані автівки можливі. Що людство досягло того рівня розвитку, де вони можуть бути популярними та масовими, де автопілот можна випускати на дороги – й це працюватиме.
Тепер архітектура автомобілів розвиватиметься таким чином, що вони перш за все будуть гіперкомп’ютерами, які вже на додачу мають колеса.
Майже всі автовиробники або вже випустили на ринок автомобілі з певним рівнем автоматизації, або активно працюють над цим. Наступним етапом є збільшення модельного ряду «розумних» авто і допрацювання технологій, які вже зараз використовуються на дорогах. IT-компанії активно працюють на індустрію automotive, аби цей напрям розвивався.
Читати також: З коліс та під обстрілами: продажі нових авто впали на 35%, найменше просів преміум-клас
Як збирається «розумне» авто?
Автомобіль з функцією автопілота намагались створити ще в минулому столітті. В 1977 році в Японії тестували напівавтоматичне авто, яке було обладнане двома камерами та аналоговим комп’ютером і могло розігнатись до 30 км на годину.
З 1977-го року до моменту, коли було створено та «випущено в природу» справжнє самокероване авто, пройшло дуже багато часу. І тепер іноді всю цю галузь асоціюють з брендами, котрі змогли створити перші робочі моделі. Проте це не означає, що їхні системи – найкращі.
Як і з більшістю сучасних технологічних продуктів, у виробництві авто залучено експертизу та напрацювання фахівців чи не з усього світу.
Зазвичай автовиробники не створюють автівки самостійно з нуля – їх збирають ОЕМ-компанії (original equipment manufacturer). У них, своєю чергою, є провайдери першого рівня – tier-1 та другого рівня – tier-2, які постачають різного розміру вузли, системи тощо.
Виходить, усе, що є в автомобілі, складено з компонентів, зроблених різними компаніями з усього світу. Здебільшого автовиробники купують ті самі компоненти, що і їх конкуренти, тож фактично всі автомобілі складені з подібних частин.
Чому код – теж частина автівки?
Виробники оснащують автівки програмним забезпеченням, яке допомагає водієві в різних аспектах:
- утримувати увагу,
- паркуватися,
- триматися потрібної смуги руху,
- будувати найзручніші маршрути тощо.
Багато сучасних систем автоматичного кермування зав’язані, зокрема, на інфраструктурі: розмітці, знаках, «розумних» пристроях на дорозі, які комунікують з ПЗ автомобіля і допомагають йому приймати рішення.
Основні розробки, що є на світовому ринку, мінімізують помилки через людський фактор і роблять водіння більш безпечним:
- driver monitoring system – система з використанням камер для контролю уваги водія;
- collision avoidance – система запобігання зіткненню за допомогою маневрування, гальмування або прискорення;
- highway pilot – автоматичне кермування на певних відрізках шосе;
- connected roadview – оцінка дорожніх умов, побудова найвигіднішого маршруту, обмін інформацією з іншими автівками в режимі реального часу;
- driver support – система, що допомагає підтримувати необхідну швидкість, зберігати дистанцію між автівками, дає підказки при паркуванні тощо;
- infotainment – вбудована мультимедійна система, що поєднує в собі розважальну та інформаційну функції;
- telematics – фіксація та передача даних при потраплянні до ДТП.
Якщо розібрати ці технології на код, то можна побачити, що програмне забезпечення сучасних автівок надзвичайно складне: воно містить усемеро більше рядків коду, ніж ПЗ літака Boing 787, і вдвічі більше, ніж ПЗ Великого адронного колайдера.
Звучить приголомшливо, але якщо уявити, яку кількість інформації доводиться обробляти водієві при поїздці містом та скільки рішень ухвалювати щосекунди – питання відпадають. Тепер в цьому допомагають технології. Вони оточують нас набагато щільніше, ніж здається.
Читати також: Перша українська електровантажівка, міністудія для професійної фотозйомки та сервіс, який надає авто у володіння за підпискою
Що українські інженери пропонують automotive?
Наша команда працює в індустрії automotive сумісно з tier-1-провайдером Zenseact понад п'ять років. Разом розвиваємо чотири напрями з тих, що були перераховані вище: highway pilot, collision avoidance, connected roadview та driver support.
Використовуємо для цього декілька технологій:
- Computer Vision, що побудована на використанні камер та глибинного machine learning. Дозволяє розпізнавати інші автівки, пішоходів, проїжджу частину, розмітку, знаки тощо;
- Sensor fusion – ще один спосіб контролювати рухомі об’єкти поруч з автомобілем: пішоходів, тварин, велосипедистів, інші авто;
- Localization поєднує дані сенсорів у реальному часі з HD-картою. Дає змогу відстежити автомобіль у просторі та надати інформацію про точну геометрію дороги й дорожні умови, що знаходяться поза межами дальності дії сенсорів;
- Vehicle motion control на основі двох попередніх технологій створює модель середовища та дає підказки щодо маршруту, може реагувати на раптові аварії.
Для одного з клієнтів ми розробляли та інтегрували систему автоматичного сповіщення аварійних служб у разі потрапляння автівки в ДТП. У цьому проєкті використовували всі вищезазначені технології.
Якщо автомобіль втрапить в аварію, він зафіксує всю інформацію: що було до зіткнення, яким воно було, які пошкодження отримало авто, скільки людей всередині, який їх стан та чи є загроза життю.
Далі ПЗ передасть дані відповідним службам, і рятівники одразу знатимуть, наскільки екстреним є виклик і що їм знадобиться для допомоги постраждалим. Цю технологію інтегрували в Японії, проте чимало наших розробок є і на ринку України.
Широке розповсюдження самокерованих автомобілів здатне скоротити на 85% кількість ДТП, спричинених людським фактором, і зберегти близько 50 000 людських життів на рік. Тож розвиток напряму “розумних” автомобілів в automotive – однозначно корисна тенденція.
Проте, якщо роззирнутись на українських вулицях з активним рухом, вже сьогодні можна побачити автівки, що стали значно більш безпечними за свої попередні версії.
Таким чином вже зараз посилюється безпека на дорогах і далі ця тенденція лише набиратиме обертів.
Автори матеріалів OpenMind, як правило, зовнішні експерти та дописувачі, що готують матеріал на замовлення редакції. Але їхня точка зору може не збігатися з точкою зору редакції Mind.
Водночас редакція несе відповідальність за достовірність та відповідність викладеної думки реальності, зокрема, здійснює факт-чекінг наведених тверджень та первинну перевірку автора.
Mind також ретельно вибирає теми та колонки, що можуть бути опубліковані в розділі OpenMind, та опрацьовує їх згідно зі стандартами редакції.
