Технологии автопилотирования и системы помощи водителю

Полностью автономный электромобиль Waymo (ранее Google Car)

Технологии беспилотного управления автомобилем в настоящее время масштабно тестируются в режимах третьего и четвертого уровня различными мировыми производителями, в том числе Google, Tesla, Toyota, BMW, Mercedes-Benz, General Motors и др.

Тестирование в режиме третьего уровня предполагает наличие за рублем автомобиля водителя-человека, который может контролировать работу систем и взять на себя управление в случае непредвиденной ситуации. Тестирование в режиме четвертого уровня является полностью автономным на специально отведенных полосах в пределах дорог общего пользования.

В США компания Tesla сообщила, что ее технология полного автопилотирования будет готова в 2018 году, а в сентябре 2015 года компания представила для своих пользователей функцию автопилота для передвижения по автомагистралям. Глава проекта Google Car Крис Армсон рассказал в одном из интервью начала 2015 года, что полностью электромобили Google будут готовы к выходу на рынок к 2020 году.

В Японии компания Toyota заявила в конце 2015 года о намерении выпустить на рынок автомобили с возможностью полуавтономного рулевого управления к Олимпиаде в Токио в 2020 году.

Немецкая компания-производитель автомобилей BMW объявила в середине 2016 года о намерении начать серийное производство полностью автономных автомобилей, разработанных совместно с Intel и Mobileye, до 2021 года.

Перспективы рынка самоуправляемых автомобилей

По оценкам экспертов, рынок самоуправляемых автомобилей вырастет до 70 млрд долл США к 2030 году.

В соответствии с долгосрочным прогнозом Electric Vehicle Outlook 2017, автономные автомобили не получат существенного распространения в ближайшие 10 лет. Роль их на рынке начнет стремительно возрастать после 2030 года, а к 2040 году порядка 80% самоуправляемых транспортных средств будет использовано в каршеринге и будут электрическими, поскольку это оптимальный способ снижения затрат.

Как ожидается, основным рынком внедрения автономных автомобилей будут такси-сервисы, особенно в первые годы их появления, в связи с высокой стоимостью технологии.

По прогнозу консалтинговой компании KPMG, на начальных этапах сервисы автономных такси будут запущены на так называемых «рынках-островах»: в наиболее населенных городских и пригородных районах. Кроме того, в связи с использованием таких такси-сервисов, к 2030 году большая часть семей в США перестанет нуждаться в личном авто для того, чтобы ездить на работу или делать дела в пределах своего района, что приведет к сокращению продаж новых седанов к 2030 году с текущих 5,4 миллионов штук до 2,1 миллионов штук.

По данным опроса общественного мнения, проведенного компаниями Reuters и Ipsos в январе 2018 года, две трети американцев чувствуют себя не комфортно при мысли о поездке в автомобиле без водителя-человека.

Уровни автоматизации транспортных средств в соответствии с классификацией SAE International

Сообщество автомобильных инженеров (SAE International) разработало классификацию уровней автоматизации транспортного средства от 0 до 5. В соответствии с ней:

Уровень 0 — полное отсутствие автоматизации, все операции выполняет водитель-человек.

Уровень 1 — помощь в вождении, транспортное средство оборудовано возможностью автоматического руления или разгона/торможения на основе информации об обстановке на дороге.

Уровень 2 — частичная автоматизация, система способна полностью управлять функциями руления и разгона/торможения на основе информации об обстановке на дороге, но все остальные функции выполняет водитель-человек.

С уровня 3 транспортное средство начинает считаться автономным — автоматическая система берет на себя все функции управления движением, но присутствие водителя-человека обязательно для возможности вмешаться в процесс вождения по запросу системы.

Уровень 4 — высокая степень автоматизации, автоматическая система берет на себя управление транспортным средством полностью даже в случаях, когда водитель-человек не отвечает необходимым образом на запрос о вмешательстве.

Уровень 5 — полная автоматизации в любых дорожных условиях.

Законодательный аспект автономного вождения

Совместное тестирование беспилотных автомобилей BMW Group, Intel и Mobileye

В ряде стран уже ведутся обсуждения по поводу изменения правил дорожного движения с учетом скорого появления на дорогах автомобилей с автономным управлением, которые вызывают массу вопросов юридического, этического и социального характера. В марте 2017 года нижняя палата парламента Германии проголосовала за изменение правил дорожного движения таким образом, чтобы оказаться первой страной в мире, где разрешено автономное управление автомобилем на дорогах общего пользования.

Оборудование, необходимое для автоматического управления автомобиля

Благодаря гонке крупнейших мировых компаний по разработке самоуправляемого транспортного средства в последние годы резко возрос уровень инвестирования в производство оборудования для сканирования и построения трехмерного изображения окружающего пространства, в том числе датчиков lidar. Так, в 2016 году компании Ford и Baidu вложили в производителя такого оборудования Velodyne LiDAR по 75 млн долл США, а в его конкурента Quanergy Systems инвестировали не менее 150 млн долл Daimler AG, Samsung Electronics и Delphi Automotive.

Список необходимого оборудования, без которого невозможно достижение полностью или в высокой степени автономного управления автомобилем, включает в себя:

  • Лазерные сканеры (лидар) — это системы, устроенные по принципу радара, но вместо радиоволн в них используется лазер для сканирования и построения трехмерного изображения окружающего пространства. Они точно измеряют расстояние до окружающих объектов, определяют их размер и скорость, а также создается трехмерная «картинка» пространства вокруг автомобиля для построения возможных маршрутов через области, лишенные препятствий;
  • Камеры в районе лобового стекла определяют положение других участников дорожного движения и тип объекта: автомобиль, грузовик, мотоцикл или прохожий. Также камеры отслеживают дорожную разметку — информацию, необходимую, чтобы транспортное средство передвигалось в пределах своей полосы;
  • Радарные сенсоры в передней и задней частях автомобиля также собирают и передают в систему информацию о других участниках дорожного движения, они же определяют в каком направлении движется каждый из объектов и непрерывно пересчитывают расстояние до них и их скорость;
  • Ультразвуковые сенсоры отслеживают объекты и препятствия в непосредственной близости от автомобиля, такие сенсоры установлены с каждой стороны транспортного средства;
  • Данные датчиков GPS используются вместе со всей остальной информацией для позиционирования автомобиля в пределах высокоточной электронной карты высокого разрешения, где доступна информация о количестве полос движения, пересекаемых дорогах и других точно локализованных отметках на местности.

Все эти данные поступают в центр обработки информации автомобиля, где на их основе разрабатывается стратегия перемещения и реагирования на различные типы дорожных ситуаций.

Последние новости рынка беспилотных автомобилей и систем помощи водителю

Организации, работающие в автономного вождения

Компании, разрабатывающие системы автономного вождения и помощи водителю, а также оборудование для сканирования пространства

Продукты категории беспилотные транспортные средства