Лидары для автомобилей без водителя

Автомобили без водителя используют различные сенсоры, чтобы контролировать дорожную обстановку. 

Навигация автомобиля осуществляется с помощью систем глобального позиционирования (GPS/Глонасс). Также, автомобиль использует карты, заранее загруженные в память системы управления. Для непосредственного управления автомобилем, то есть для замены водителя, нужно получать информацию о постоянно меняющейся дорожной обстановке. Информация с сенсоров передается в систему анализа дорожной обстановки, которая и отдает команды системе управления автомобилем.

Автономный автомобиль не требует присутствия водителя. Когда-то такие автомобили казались чем-то невозможным даже в будущем. Такое изобретение освободило бы людей от скучного аспекта жизни, такого как вождение и открыло бы новые возможности для захватывающих путешествий. На протяжении нескольких лет многочисленные попытки по созданию автономного автомобиля были ограничены из за уровня технологий. На сегодняшний день автономные машины могут стать реальностью.
 

Автономная техника это все еще автомобили и автопарк Google исторически включал в себя такие модели как Toyota Prius, Audi TT, и Lexus RX450h. Текущие образцы это около двух десятков  Lexus SUVs outfitted с соответствующим оборудованием и программным обеспечением.

В дополнение, модифицированные автомобили в этом парке не являются полностью автономными и требуют некоторых действий человека. Последний эксперимент - это построенный с нуля, полностью автономный электромобиль. Путешествующий только по территории Google со скорость 25 миль/час.

В автономных автомобилях, как правило, используется лидар.
Velodyne's HDL64E знаменитый лидар для автомобилей. Лазер, размещенный на крыше машины. Эта система работает, измеряя дистанцию до окружающих объектов с помощью 64 лазеров, во всех направлениях (360 градусов).
The HDL64E определяет 1.3 миллиона точек в секунду с точностью до 2см и в радиусе 100-120м. Стоимость устройства $70000. Но эта стоимость включает в себя и тахометр, и гироскоп, и еще несколько технологических вещей: GPS и другие компоненты, к сожалению, имеют очень большую погрешность, около 2х метров. Предстоит еще много работы для того, что бы сделать все намного лучше.

Главная задача сенсоров автономного автомобиля заключается в распознавании ближайших объектов, таких как другие транспортные средства, пешеходы, мусор, знаки и разметка. Также работа сенсоров состоит в определении расположения машины на дороге. Системы восприятия должны обнаруживать все препятствия и попытаться идентифицировать их. Необходимо измерять их скорость и направление, и предсказывать где они будут. Это очень сложная задача.

Рассмотрим ошибки сенсоров

Существуют две ключевых ошибки систем – необнаружение («слепота»), и ложное срабатывание («объекты-призраки»).

Случай с необнаружением может привести к катастрофическим последствиям. Если в течение продолжительного времени не замечать объект, то вам не удастся избежать столкновение с ним. Хорошие системы никогда не допустят подобного. Может потребоваться немного дополнительного времени, чтобы понять, помеха это, или вспышка света, но постоянная неспособность идентификации приведёт к аварии.

Другая ошибка – это ложное срабатывание. При ней система видит препятствие, которое на самом деле не существует. Это приводит к резкому срабатыванию тормозов машины, либо изменение траектории движения. Это крайне неприятно для пассажиров и может быть даже опасным, если не надеты ремни безопасности или сзади находятся другие транспортные средства.

Другой класс ошибок – это полный отказ системы. Датчики или их программные компоненты могут выключится или неисправно работать. Удивительно, но это может происходить чаще, чем не обнаружение или ложное срабатывание, так как при неисправном датчике данные не будут согласоваться между собой.

Различия полуавтономного и автономного вождения