Робомобили научили ездить по проселочным дорогам: как работает эта технология?

Робомобили научили ездить по проселочным дорогам: как работает эта технология?

Автоматизированные системы вождения (автопилоты) автомобилей (робомобилей, беспилотных автомобилей) оснащены самыми совершенными трехмерными картографическими сервисами, которые предоставляют координатные данные для передвижения робомобилей в хитросплетениях городских улиц к конечной цели, а электронно-оптическая «зрительная система» автопилотов обеспечивает высокие скорости реагирования на маневры автотранспорта и появления на пути следования пешеходов, велосипедистов, животных. Чем подробнее электронные карты, тем лучше условия для ориентации автопилотов на 3D-местности.

Однако создание детализированных карт в глобальных масштабах потребовало бы привлечения огромных ресурсов (человеческих, приборных, компьютерных), а при том, что карты необходимо периодически обновлять, стоимость таких услуг была бы очень высока. Поэтом картографические компании выпускают карты и обновления к ним в основном для крупных городов и городских агломераций. Важными опорами в ориентации робомобилей на местности являются также дорожная разметка и хорошее состояние обочин.

А как действовать автопилоту на сельской дороге без разметки, без видимых ее краев и без 3D-карты? — Вместо детальных 3D-карт, выпускаемых и поддерживаемых специализированными фирмами, можно пользоваться свободным (бесплатным) картографическим веб-сервисом OpenStreetMap (OSM), в котором с момента основания в 2004 году до настоящего времени на основе данных, полученных с персональных GPS-трекеров, аэро- и спутниковых фотосъемок, создана глобальная карта мира, в которой каждая дорога представлена множеством точек, соединенных линиями. Но такое «эскизное» представление дороги недостаточно для ориентации автопилота в реальном пространстве и этот «штрих-пунктирный» маршрут уточняется собственной «зрительной системой» автопилота, «глазами» которой являются лидары (лазерные измерители расстояний до различных объектов, находящихся на пути следования робомобиля), а дополнительное уточнение исходит от одометра (прибор, измеряющий количество оборотов колеса, позволяющее вычислить пройденный робомобилем путь).

Для того чтобы наладить совместную работу сервиса OSM с лидаром и одометром, инженерами Массачусетского технологического института разработана фреймворк — программа, состоящая из двух частей. Первая часть дает приближенное представление о предстоящем участке дороге на базе информации, полученной от сервиса OSM. Вторая же часть фреймворка по ходу движения каждые 5 секунд дополняет эти сведения данными от лидара, которые к моменту их передачи уточнены данными измерений одометра, снимаемыми программой более часто, чем с лидара. А в автопилот поступает «свежая» локальная трехмерная карта дороги на расстоянии до 35 м от текущего места нахождения робомобиля. По расчетам американских изобретателей, робомобиль, в котором автопилотом используется созданная фреймворком локальная 3D-карта, может безопасно передвигаться со скоростью около 100 км/час. Что и было доказано в ходе экспериментов с робомобилем на базе Toyota Prius на неразмеченных проселочных дорогах без бордюров в штате Массачусетс.

Правда, опытные заезды робомобиля проводились на свободных от машин дорогах, а, как известно, встречные автомобили требуют от водителя (и автопилота тоже) значительного снижения максимальной безопасной скорости. Но много ли есть проселочных дорог, по которым стоит рисковать ездить со скоростью 100 км/час?

См. также:

Share on FacebookShare on VKShare on Google+Tweet about this on Twitter

Добавить комментарий