Hoe zelfrijdende auto's werken: de moeren en bouten achter het autonome autoprogramma van Google

Advertentie

In staat zijn om heen en weer te pendelen naar het werk terwijl je slaapt, eet, Trivia Crack speelt of je inhaalt favoriete blogs in Feedly is een concept dat even aantrekkelijk en schijnbaar ver weg en te futuristisch is om eigenlijk te zijn gebeuren.

Toen Google in 2008 hun autonome autoproject aankondigde, begonnen visioenen van Minority Report in ons hoofd te wervelen terwijl we ons afvroegen over de mogelijkheden van een auto waar we eigenlijk niets anders voor nodig hadden dan hem om te draaien Aan. Deze zelfde auto zou zich geen zorgen hoeven te maken over ongelukken, afleiding of rijden onder invloed, terwijl hij duizenden - of zelfs miljoenen - berekeningen van een fractie van een seconde maakte om uw veiligheid te beschermen.

Zie je, het blijkt dat mensen opmerkelijk slecht zijn in autorijden. Volgens Joshua Schank van het Eno Center for Transportation:

“Mensen zijn niet zo goed in autorijden - jaarlijks sterven 30.000 mensen bij auto-ongelukken (in de Verenigde Staten). Machines kunnen veel beter zijn dan mensen als het gaat om autorijden; ze drinken of sms'en niet en kunnen sneller denken. "

instagram viewer

Hoewel geen enkele bestuurder zou beweren dat er niet echt een aantal geestdodend slechte chauffeurs op de weg zijn hoe veilig is de Google Car De schokkende effecten van de Google-auto zonder bestuurder [INFOGRAPHIC]De toekomst is dichterbij dan je zou denken. Dankzij de geheime onderzoeksafdeling van Google, Google X, zijn auto's zonder bestuurder nu een realiteit en zouden ze in de nabije toekomst de mainstream kunnen raken ... Lees verder ?

Welnu, in een totaal van 700.000 geregistreerde kilometers op de weg heeft de Google Car precies twee ongevallen gehad, waarvan geen van beide aan de auto kon worden toegeschreven. De eerste gebeurde toen een menselijke bestuurder de autonome auto achterhield en de tweede gebeurde terwijl een mens de Google Car testte. Daarentegen is er één dodelijk ongeval voor elke 1,7 miljoen gereden mijlen in het VK en één overlijden per 1,13 miljoen mijlen in de Verenigde Staten (gegevens uit 2009). Hoewel Google Cars nog niet zoveel kilometers heeft geregistreerd, is het aantal ongevallen per gereden mijl duidelijk lager dan bij auto's die door mensen worden bestuurd.

De technologie achter de autonome auto van Google

Het veelbelovende aan de zelfrijdende auto's van Google is dat de meeste technologie momenteel beide wordt gebruikt op de weg The Car Of Tomorrow - Today: Top Tools om een ​​computer in uw auto te plaatsenHet wordt een steeds populairder tijdverdrijf om een ​​nieuw element aan auto's toe te voegen, een nieuwe hub voor entertainment, GPS en communicatie. De carputer lijkt gedeeltelijk geïnspireerd te zijn door tv-shows zoals ... Lees verder , en in andere toepassingen. Dit betekent dat de technologie die passagiers beschermt niet nieuw of ongetest is, en buiten hun eigen software en algoritmen, bevatten Google-auto's veel geteste en veilige hardware.

Laten we er wat van bekijken.

LIDAR

Laser Illuminating Detection and Ranging - of LIDAR - wordt gebruikt om een ​​3D-kaart te bouwen en de auto in staat te stellen potentiële gevaren te 'zien' door een laserstraal afketsen van oppervlakken die de auto omringen om de afstand en het profiel daarvan nauwkeurig te bepalen voorwerp. De Google Car maakt gebruik van een Velodyne 64-beam laser om de on-board processor een 360 graden zicht te geven het monteren van de LIDAR-eenheid op de bovenkant van de auto (voor onbelemmerd zicht) en het laten draaien op een op maat gemaakte basis.

Radar

Hoewel LIDAR geweldig is voor het nauwkeurig in kaart brengen van de omgeving, is het enige fatale probleem dat het de snelheid van omliggende voertuigen in realtime nauwkeurig kan volgen. Dit is waar de vier op de bumper gemonteerde radareenheden de speling oppikken. Met twee sensoren in de voorbumper en twee achterin zorgen de radareenheden ervoor dat de auto stoten kan voorkomen door een signaal naar de boordprocessor te sturen om de remmen in te schakelen of uit de weg te gaan wanneer van toepassing. Deze technologie werkt samen met andere kenmerken van de auto, zoals traagheidsmeeteenheden, gyroscopen en een wiel-encoder om om nauwkeurige signalen naar de verwerkingseenheid (de hersenen) van het voertuig te sturen om beter te kunnen beslissen hoe mogelijke ongevallen kunnen worden voorkomen.

Krachtige camera's

De daadwerkelijke camera technologie Hoe werkt een digitale camera? [Technologie uitgelegd] Lees verder en de configuratie op elke auto zonder bestuurder varieert, maar één prototype maakt gebruik van camera's die met een lichte scheiding aan de buitenkant zijn gemonteerd om een ​​overlappend zicht op de omgeving van de auto te geven. Deze technologie is niet anders dan het menselijk oog dat overlappende beelden aan de hersenen levert voordat zaken als scherptediepte, perifere beweging en dimensionaliteit van objecten worden bepaald.

Elke camera heeft een gezichtsveld van 50 graden en is nauwkeurig tot ongeveer 30 meter. De camera's zelf zijn best handig, maar net als al het andere in de auto zijn het overbodige technologie waarmee de auto zou kunnen werken, zelfs als ze niet goed zouden werken.

Sonar

Nogmaals, elk prototype van een door Google gebouwde auto is iets anders, maar sommige geteste modellen beschikken over geavanceerde sonartechnologie. De beperkingen van sonar zijn het smalle gezichtsveld en het relatief korte effectieve bereik (ongeveer 6 meter). De opname biedt echter nog een ander redundant systeem waarmee de auto effectief kan verwijzen naar gegevens van andere systemen in realtime om de remmen, veiligheidsgordels voor te spannen voor impact, of uitwijken om obstakels te vermijden.

Positionering

Een auto zonder stuur, zonder remmen en zonder gaspedaal zou in wezen nutteloos zijn zonder geavanceerde positioneringssystemen om zijn koers te volgen en een geschikte route naar zijn bestemming uit te stippelen. Voor deze uitdaging gebruikt Google zijn eigen kaartsysteem Hoe werkt Google Maps?Google Maps wordt elke dag door miljoenen mensen gebruikt en jij bent misschien een van hen, maar hoe werkt het eigenlijk en hoe behoudt Google zijn nauwkeurigheid zo goed? Lees verder , evenals GPS-satellieten, traagheidsmeeteenheden en een wiel-encoder om de werkelijke snelheid te bepalen. Het systeem werkt samen met de ingebouwde camera's om zowel real-world informatie als GPS-gegevens en rijsnelheid te verwerken om de nauwkeurige positie van elk voertuig, tot een paar centimeter, terwijl u slimme correcties aanbrengt voor zaken als verkeer, wegenbouw en ongevallen.

Geavanceerde software

De software verwerkt alle gegevens in realtime, evenals het modelleren van de gedragsdynamiek van andere stuurprogramma's Hoe auto's ooit met elkaar zullen pratenHet transport van morgen gaat niet alleen over de zelfrijdende auto. In de toekomst zullen netwerken van auto's samenwerken om passagiers veilig te houden en ze efficiënt naar hun bestemming te brengen. Lees verder , voetgangers en objecten om je heen. Sommige gegevens zijn hard gecodeerd in de auto, zoals stoppen bij rode lichten, maar andere reacties worden geleerd op basis van eerdere rijervaringen. Elke gereden mijl op elke auto wordt geregistreerd en deze gegevens worden verwerkt in een poging om oplossingen te vinden voor elke toepasselijke situatie.

Het leeralgoritme verwerkt de gegevens van niet alleen de auto waarin u rijdt, maar die van anderen om een ​​passend antwoord te vinden op elk mogelijk probleem. Gedragsdynamiek wordt ook in kaart gebracht en deze gegevens worden gebruikt om situaties te herkennen voordat ze zich voordoen, net als een menselijke bestuurder. Zo zijn de auto's slim genoeg om situaties te herkennen - en aan te passen - zoals:

• Een langzaam rijdend voertuig in de rechterlijn suggereert een grotere kans dat de auto die erop volgt zal proberen te passeren.
• Een potgat of een vreemd voorwerp op straat geeft een grotere kans dat een bestuurder uitwijkt om het te vermijden.
• Opstoppingen op de linkerrijstrook zorgen ervoor dat bestuurders vaker proberen de rechterrijstrook te betreden.

Grote hindernissen voor het project worden geconfronteerd met wijdverbreide adoptie

Hoewel de technologie in het autonome auto-programma van Google ronduit verbazingwekkend is, wil dat niet zeggen dat er geen grote problemen zijn die nog moeten worden aangepakt voordat we bij een toekomst in het teken van zelfrijdende auto's Hier leest u hoe we naar een wereld vol met auto's zonder bestuurder gaanAutorijden is een vervelende, gevaarlijke en veeleisende taak. Zou het ooit kunnen worden geautomatiseerd door de zelfrijdende autotechnologie van Google? Lees verder .

Technologie

Voordat we andere problemen aanpakken waarmee de autonome auto wordt geconfronteerd, is het belangrijk op te merken dat technologie nog steeds de grootste barrière is die auto's zonder bestuurder scheidt van de consumentenmarkt.

Een van deze problemen waarmee Google wordt geconfronteerd, is het aanpassingsvermogen van het kaartsysteem. De kaarten die door deze auto's worden gebruikt, lijken niet op de kaarten die u op uw GPS-apparaat of op Google Maps ziet. Elke kaart is zeer gedetailleerd tot op de hoogte van de stoepranden en de afmetingen van de rijstrook waarin de auto momenteel rijdt.

Het probleem met dit detailniveau is de enorme omvang van het in kaart brengen van het hele land - of de wereld. Momenteel heeft Google ongeveer 2.000 mijl aan wegen in kaart gebracht waarop de auto zonder bestuurder kan rijden. Om u een idee te geven van de schaal, zijn er alleen al in Californië meer dan 170.000 mijl aan wegen en meer dan 4 miljoen mijl aan openbare wegen in de Verenigde Staten.

De reden dat de auto's zo goed hebben gepresteerd tijdens hun eerste test van 700.000 mijl, is grotendeels te danken aan het feit dat de auto's gaan "vals spelen" in de manier waarop ze reageren op hun omgeving. Dat wil zeggen dat elke auto niet in realtime beslissingen neemt over hoe te reageren op externe stimuli, en Google heeft het vermogen van de auto om te reageren op situaties buiten deze kaarten niet getest omgevingen. Dit is natuurlijk een probleem dat - op een bepaald moment - zichzelf tot op zekere hoogte zou kunnen corrigeren, zoals elke Google Car onderweg is niet alleen autorijden, het helpt ook om 3D-kaarten te maken voor andere autonome auto's door ze in kaart te brengen gegevens.

Bijkomende technologiegerelateerde problemen zijn:

• Tot nu toe heeft de auto problemen waardoor hij niet kan rijden in sneeuw, ijs of zware regen.
• Hij kan de kleur van verkeerslichten niet zien wanneer sensoren worden verblind door zon of verblinding.
• Sensoren detecteren objecten als gepixelde vormen, dus hypothetisch zou de auto op dezelfde manier reageren - door uit te wijken - om een ​​kind op de weg of een voorbijlopende krant te missen.

Regeringsverordening

Volgens de wet, althans in de thuisstaat van Google HQ (Californië), zijn zelfrijdende auto's momenteel legaal. Chris Urmson, hoofd van het zelfrijdende autoproject bij Google, zegt:

“De wet die bijna anderhalf jaar geleden werd aangenomen, maakte heel duidelijk dat het eigenlijk bestuurderloos was de bediening van voertuigen was toegestaan ​​in Californië en in het algemeen zijn we van mening dat dit in een groot deel van de ONS."

Dat gezegd hebbende, ik weet niet zeker of veel regeringen zich een toekomst hadden voorgesteld met zelfrijdende auto's bij het vaststellen van hun huidige verkeerswetten en -voorschriften. Het is onwaarschijnlijk om aan te nemen dat de overheid op een gegeven moment niet zal ingrijpen en hun eigen onderzoek zal doen naar de bruikbaarheid en veiligheid van autonome voertuigen Autonome auto's: zijn robots goed voor het milieu?De manier waarop we auto's gebruiken, gaat veranderen. Die veranderingen zullen veelomvattend zijn, maar één gebied dat niet zo gedetailleerd is onderzocht: de impact op het milieu. Lees verder .

Willen consumenten het zelfs?

Hoewel er bij sommigen veel opwinding was over de technologie, hebben anderen het idee volledig afgewezen vanwege veiligheidsproblemen of de onwil om de controle over het stuur op te geven. Terwijl sommigen misschien nooit omarm de technologie Kunnen hackers uw auto ECHT overnemen? Lees verder , het is veilig om te zeggen dat een bepaald segment van de consumentenpopulatie geïnteresseerd zou zijn, ervan uitgaande dat twee hoofdfactoren worden aangepakt: veiligheid en prijzen.

Terwijl de veiligheidsproblemen nog worden uitgewerkt, lijkt de auto tot nu toe een opmerkelijk veiligheidsrecord te hebben. Er is echter één filosofisch dilemma ter sprake gekomen dat best interessant is; hoe reageert de auto op zogenaamde "trolleyproblemen"? Trolleyproblemen zijn de filosofische term die wordt gebruikt om problemen te beschrijven die zich voordoen wanneer er geen juist antwoord is. Een Google-auto moet bijvoorbeeld uitwijken om een ​​kind te ontwijken, maar als hij dat doet, heeft dat gevolgen voor de moeder of een groep kinderen aan de andere kant van de weg; Wat doet het?

Dus wat nu?

Over het algemeen is het een opwindend idee en de toepassing van de technologie heeft andere praktische toepassingen. Een auto die bijvoorbeeld geen bestuurder nodig heeft, heeft ook geen passagier nodig. Hierdoor kan uw auto pakketten zonder u afgeven, vrienden naar huis brengen (en vervolgens terugkeren naar uw garage) of een eigen parkeerplaats vinden nadat u ergens bent afgezet.

Het meest opwindende idee van allemaal is misschien wel het feit dat dit het idee van het 'bezitten' van een auto overbodig zou kunnen maken. Deze auto's kunnen hypothetisch overal worden achtergelaten en dienen als een soort taxi voor hele gemeenschappen zonder de auto ooit zelf te hoeven kopen en onderhouden.

Zelfrijdende auto's zijn een spannend idee voor de toekomst van transport, maar tot Google de technologische aanpakt uitdagingen en bewijzen dat deze auto's inderdaad veiliger zijn dan uw gemiddelde bestuurder, dan blijven ze precies dat, een idee. Ik heb er echter alle vertrouwen in dat Google de knikken zal oplossen en dat deze technologie een enorme impact zal hebben op de toekomst van transport Hoe zelfrijdende auto's het vervoer voor altijd zullen veranderenNu we 2015 ingaan, is het niet langer de vraag of zelfrijdende auto's handmatig aangedreven auto's zullen vervangen, maar hoe snel ze het overnemen. Lees verder .

Zou je een zelfrijdende auto kopen?

Afbeeldingscredits: Velodyne High-Def LIDAR door Steve Jurvetson, Hoje-taastrup Kommune door Comrade Foot, Traffic Lights van MiloszB, allemaal via Flickr