Nola funtzionatzen duen norberaren gidatzeko sistema
Alemaniako Gobernuak berriki jakinarazi zuen teknologiaren garapena sustatu nahi duela eta autobideetan azpiegitura espezializatuak sortzeko asmoa duela. Alexander Dobrindt Alemaniako Garraio ministroak jakinarazi duenez, Berlinetik Munichera doan A9 autobidearen zatia auto autonomoek ibilbide osoan zehar eroso ibiltzeko moduan egingo dute.
Laburduren glosarioa
ABS Blokeoaren aurkako sistema. Automobiletan gurpilen blokeoa saihesteko erabiltzen den sistema.
ACC Gurutze-kontrol moldagarria. Mugitzen diren ibilgailuen artean segurtasun-distantzia egokia mantentzen duen gailua.
AD Gidatze automatizatua. Gidatze automatizatuko sistema Mercedesek erabiltzen duen terminoa da.
ADAS Gidariari laguntzeko sistema aurreratua. Gidarientzako laguntza sistema hedatua (Nvidia irtenbideak bezala)
ASSK Gurutze-kontrol adimendun aurreratua. Radar bidezko gurutzaldi-kontrol moldagarria
ABUZ Ibilgailuen kontrol sistema automatikoa. Zaintza eta gidatzeko sistema automatizatua (adibidez, aparkaleku batean)
DIV Tripulaziorik gabeko ibilgailu adimendunak. Gidaririk gabeko auto adimendunak
ECS Osagai eta sistema elektronikoak. Ekipo elektronikoen izen orokorra
IoT Gauzen Interneta. Gauzen Interneta
HAREN Garraio sistema adimendunak. Garraio Sistema Adimendunak
LIDAR Argia hautematea eta distantzia. Radar baten antzera funtzionatzen duen gailua - laser bat eta teleskopio bat konbinatzen ditu.
LKAS Erreiak mantentzeko laguntza sistema. Erreiak mantentzeko laguntza
V2I Ibilgailu-azpiegitura. Ibilgailuaren eta azpiegituren arteko komunikazioa
V2V Ibilgailuz ibilgailu. Ibilgailuen arteko komunikazioa
Planak barne hartzen du, besteak beste, ibilgailuen arteko komunikazioa laguntzeko azpiegiturak sortzea; ondorio horietarako, 700 MHz-ko maiztasuna esleituko da.
Informazio horrek Alemaniak garapenari buruz serio egiten duela erakusten ez ezik gidaririk gabeko motorizazioa. Bide batez, horrek jendeari ulerarazten dio pertsonarik gabeko ibilgailuak ez direla ibilgailuak bakarrik, sentsorez eta radarz betetako auto ultramodernoak, baizik eta administrazio, azpiegitura eta komunikazio sistema osoak ere. Ez du zentzurik auto bat gidatzea.
Datu asko
Gas-sistema baten funtzionamenduak sentsore eta prozesadore sistema bat behar du (1) detektatzeko, datuak prozesatzeko eta erantzun azkarrerako. Hori guztia paraleloki gertatu behar da milisegundoko tarteetan. Ekipamenduaren beste baldintza bat fidagarritasuna eta sentikortasun handia da.
Kamerek, adibidez, bereizmen handia izan behar dute xehetasun finak ezagutzeko. Horrez gain, hori guztia iraunkorra izan behar da, hainbat baldintza, tenperatura, kolpe eta eragin posibleekiko erresistentea.
Sarreraren ondorio saihestezina gidaririk gabeko autoak Big Data teknologiaren erabilera da, hau da, datu kopuru handiak lortu, iragazi, ebaluatu eta partekatzea denbora gutxian. Gainera, sistemak seguruak izan behar dira, istripu handiak sor ditzaketen kanpoko erasoekiko eta interferentziaekiko erresistenteak.
Gidaririk gabeko autoak berariaz prestatutako errepideetan bakarrik ibiliko dira. Errepideko lerro lausoak eta ikusezinak ez dira zalantzan jartzen. Komunikazio-teknologi adimendunak: autoz auto eta autoz azpiegitura, V2V eta V2I izenez ere ezagunak, mugitzen diren ibilgailuen eta ingurumenaren arteko informazioa trukatzea ahalbidetzen dute.
Haietan ikusten dute zientzialariek eta diseinatzaileek potentzial handia auto autonomoak garatzeko orduan. V2V-k 5,9 GHz-ko maiztasuna erabiltzen du, Wi-Fiak ere erabiltzen duena, 75 m-ko 1000 MHz-ko bandan.V2I komunikazioa askoz konplexuagoa da eta ez du bide-azpiegiturako elementuekin komunikazio zuzena soilik inplikatzen.
Ibilgailuaren integrazio eta egokitzapen integrala da trafikorako eta trafikoa kudeatzeko sistema osoarekin interakzioa. Normalean, tripulaziorik gabeko ibilgailu batek kamera, radar eta sentsore bereziez hornituta daude, eta horiekin kanpoko mundua "hautematen" eta "sentitzen" du (2).
Mapa zehatzak bere memorian kargatzen dira, autoen ohiko nabigazioa baino zehatzagoak. Gidaririk gabeko ibilgailuetako GPS nabigazio-sistemek oso zehatzak izan behar dute. Dozena bat zentimetroko zehaztasuna garrantzitsua da. Horrela, makina gerrikoari itsasten zaio.
1. Auto autonomoa eraikitzea
Sentsoreen mundua eta mapa ultrazehatzak
Autoa bera errepideari itsatsita dagoelako, sentsoreen sistema da erantzule. Aurrealdeko bufoiaren alboetan ere bi radar gehigarri egon ohi dira bidegurutze batean bi aldeetatik hurbiltzen diren beste ibilgailu batzuk detektatzeko. Beste lau sentsore edo gehiago instalatzen dira gorputzaren ertzetan, oztopo posibleak kontrolatzeko.
2. Auto autonomo batek ikusten eta sentitzen duena
90 graduko ikusmen-angelua duen aurreko kamerak koloreak ezagutzen ditu, beraz, trafiko-seinaleak eta errepide-seinaleak irakurriko ditu. Autoetako distantzia-sentsoreek errepideko beste ibilgailuekiko distantzia egokia mantentzen lagunduko dizute.
Gainera, radarrari esker, autoak beste ibilgailuekiko distantzia mantenduko du. 30 metroko erradioan beste ibilgailurik hautematen ez badu, abiadura handitu ahal izango du.
Beste sentsore batzuk deiturikoak ezabatzen lagunduko dute. Ibilbidean zehar puntu itsuak eta noranzko bakoitzean bi futbol-zelaien luzera duten distantziara dauden objektuak hautematea. Segurtasun teknologiak bereziki erabilgarriak izango dira jendetsuak diren kaleetan eta bidegurutzeetan. Autoa talketatik gehiago babesteko, bere abiadura maximoa 40 km/h-ra mugatuko da.
W auto gidaririk gabe Googleren bihotza eta diseinuaren elementu garrantzitsuena ibilgailuaren teilatuan muntatutako Velodyne laser 64 izpi bat da. Gailuak oso azkar biratzen du, beraz, ibilgailuak bere inguruan 360 graduko irudi bat "ikusten du".
Segundo bakoitzean, 1,3 milioi puntu erregistratzen dira haien distantzia eta mugimenduaren norabidearekin batera. Honek munduaren 3D eredu bat sortzen du, sistemak bereizmen handiko mapekin alderatzen duena. Ondorioz, ibilbideak sortzen dira eta horien laguntzaz autoak oztopoak inguratzen ditu eta errepideko arauak betetzen ditu.
Gainera, sistemak autoaren aurrean eta atzean kokatutako lau radarren informazioa jasotzen du, errepidean ustekabean ager daitezkeen beste ibilgailu eta objektu batzuen posizioa zehazten dutenak. Atzeko ispiluaren ondoan dagoen kamera batek argiak eta bide seinaleak jasotzen ditu eta etengabe kontrolatzen du ibilgailuaren posizioa.
Bere lana GPS seinalea iristen ez den tokian posizioaren jarraipena hartzen duen sistema inertzial batekin osatzen da: tuneletan, eraikin altuen artean edo aparkalekuetan. Kotxea gidatzeko erabiltzen da: datu-base bat sortzean bildutako irudiak Google Street View-en moduan jarrita mundu osoko 48 herrialdetako hirietako kaleen argazki zehatzak dira.
Jakina, hori ez da nahikoa segurtasunez gidatzeko eta Google-ko autoek erabiltzen duten ibilbidea egiteko (batez ere Kalifornia eta Nevada estatuetan, non gidatzeko baimena duten baldintza jakin batzuetan). autoak gidaririk gabe) aldez aurretik zehaztasunez erregistratzen dira bidaia berezietan. Google Cars-ek lau datu bisualekin funtzionatzen du.
Horietako bi ibilgailua mugitzen ari den lur-eredu ultrazehatzak dira. Hirugarrenak bide orri zehatza dauka. Laugarrena paisaiaren elementu finkoekin higitzen direnekin alderatzeko datuak dira (3). Horrez gain, trafikoaren psikologiatik jarraitzen duten algoritmoak daude, adibidez, sarrera txiki batean bidegurutze bat zeharkatu nahi duzula seinaleztatzeko.
Beharbada, etorkizuneko bide-sistema guztiz automatizatu batean, zerbait ulertu behar duten pertsonak gabe, erredundantea izango da, eta ibilgailuak aurrez onartutako arauen eta zorrozki deskribatutako algoritmoen arabera mugituko dira.
3. Google-ren Auto Autoak nola ikusten duen bere ingurua
Automatizazio mailak
Ibilgailuen automatizazio maila oinarrizko hiru irizpideren arabera ebaluatzen da. Lehenengoa, sistemak ibilgailuaren kontrola hartzeko duen gaitasunari dagokio, bai aurrera egitean, bai maniobrak egiterakoan. Bigarren irizpidea ibilgailuan dagoen pertsonari eta ibilgailua gidatzeaz gain beste zerbait egiteko duen gaitasunari dagokio.
Hirugarren irizpideak kotxearen portaera bera eta errepidean gertatzen dena “ulertzeko” duen gaitasuna dakar. Automobilgintzako Ingeniarien Nazioarteko Elkarteak (SAE International) errepideko garraioaren automatizazioa sei mailatan sailkatzen du.
Honi dagokionez automatizazioa 0tik 2ra gidatzeko erantzule nagusia giza gidaria da (4). Maila horietako soluzio aurreratuenen artean, Adaptive Cruise Control (ACC), Boschek garatua eta gero eta gehiago erabiltzen da luxuzko ibilgailuetan.
Gurutze-kontrol tradizionalak ez bezala, gidariak aurrean dagoen ibilgailuarekiko distantzia etengabe kontrolatu behar duelarik, gidariari ere gutxieneko lana egiten dio. Zenbait sentsore, radar eta elkarren artean eta ibilgailuen beste sistema batzuekin (gidatzea, balaztatzea barne) gurutzaldi-kontrol moldagarriaz hornitutako autoa behartzen dute ezarritako abiadura ez ezik, aurreko ibilgailuarekiko segurtasun-distantzia ere mantentzera.
4. Autoen automatizazio-mailak SAE eta NHTSAren arabera
Sistemak ibilgailua behar bezala balaztatuko du eta moteldu bakarrikaurreko ibilgailuaren atzealdearekin talka saihesteko. Errepidearen baldintzak egonkortzen direnean, ibilgailuak berriro bizkortzen du ezarritako abiaduraraino.
Gailua oso erabilgarria da autobidean eta gurutzaldi-kontrol tradizionalak baino askoz ere segurtasun maila handiagoa eskaintzen du, oso arriskutsua izan daiteke gaizki erabiltzen bada. Maila honetan erabiltzen den beste irtenbide aurreratu bat LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist) da, gidatzeko segurtasuna hobetzeko diseinatutako sistema aktiboa, nahi gabe zure erreia uzten baduzu ohartaraziz.
Irudiaren analisian oinarritzen da: ordenagailu bati konektatutako kamera batek errei-mugatzeko seinaleak kontrolatzen ditu eta, hainbat sentsorerekin elkarlanean, gidariari (adibidez, eserlekuaren bibrazioarekin) errei-aldaketaz ohartarazten dio, adierazlea piztu gabe.
Automatizazio maila altuagoetan, 3tik 5era, irtenbide gehiago sartzen dira pixkanaka. 3. maila "baldintzazko automatizazioa" izenez ezagutzen da. Orduan ibilgailuak ezagutzak eskuratzen ditu, hau da, ingurumenari buruzko datuak biltzen ditu.
Aldaera honetan giza gidariaren espero den erreakzio-denbora zenbait segundotara handitzen da, eta maila baxuagoetan, berriz, segundo bat besterik ez zen. Ontziko sistemak ibilgailua bera kontrolatzen du eta behar izanez gero bakarrik jakinarazten dio pertsonari beharrezko esku-hartzea.
Azken hau, ordea, baliteke beste zerbait egitea, esate baterako, pelikula bat irakurtzea edo ikustea, behar denean bakarrik gidatzeko prest egotea. 4. eta 5. mailetan, gizakiaren erreakzio-denbora gutxi gorabehera minutu batzuetara handitzen da, autoak errepide osoan zehar modu independentean erreakzionatzeko gaitasuna lortzen duen heinean.
Orduan, pertsona batek gidatzeko interesa izateari erabat utzi eta, adibidez, lotara joan daiteke. Aurkeztutako SAE sailkapena ibilgailuen automatizazio plano moduko bat ere bada. Ez bakarra. Estatu Batuetako Autobideen Trafiko Segurtasun Agentziak (NHTSA) bost mailatan banatuta erabiltzen du, guztiz gizatiarra - 0tik guztiz automatizatura - 4ra.
