Hoe zelfrijdende auto's werken De noten en bouten achter het autonome auto-programma van Google

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

Toen Google in 2008 hun autonome autoproject aankondigde, begonnen visioenen van Minority Report in ons op te kruipen terwijl we ons afvroegen wat de mogelijkheden waren van een auto die echt niet nodig had om iets anders te doen dan hem aan te zetten. Diezelfde auto hoefde zich geen zorgen te maken over ongelukken, afleiding of rijden onder invloed, terwijl hij duizenden - of zelfs miljoenen - berekeningen van een fractie van een seconde deed om je veilig te houden.

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

“Mensen zijn niet zo goed in rijden - elk jaar sterven er 30.000 mensen aan 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.”

Hoewel geen enkele bestuurder zou beweren dat er geen echte geestdodende stuurprogramma's op de weg zijn, hoe veilig is de Google-auto toch de schokkende gevolgen van de Google-stuurprogramma zonder stuurprogramma [INFOGRAPHIC] De schokkende gevolgen van de Google-driverless-auto [ INFOGRAPHIC] De toekomst is dichterbij dan je zou denken. Dankzij de uiterst geheime onderzoeksafdeling van Google, Google X, zijn autorijdende auto's nu een realiteit en zouden in de niet al te verre toekomst de mainstream kunnen raken ... Lees meer ?

Welnu, in een totaal van 700.000 geregistreerde kilometermijlen heeft de Google-auto precies twee ongelukken gehad, waarvan geen van beide de schuld kon worden toegeschreven aan de auto. De eerste gebeurde toen een menselijke bestuurder de autonome auto aan de achterkant beëindigde en de tweede plaatsvond terwijl een mens de Google Car aan het testen was. Daarentegen is er één dodelijk ongeval voor elke 1,7 miljoen mijl gereden in het VK en één dood per 1,13 miljoen mijl in de Verenigde Staten (gegevens uit 2009). Hoewel Google Cars nog net zoveel mijlen moet loggen, is het aantal ongevallen per aangedreven kilometer aanzienlijk lager dan die van auto's die door mensen worden bestuurd.

De technologie achter de autonome auto van Google

Het veelbelovende aan de bestuurderloze auto's van Google is dat het grootste deel van de technologie momenteel wordt gebruikt op de weg The Car Of Tomorrow - Today: Top Tools om een ​​computer in uw auto te plaatsen De auto van morgen - vandaag: topgereedschap om een ​​computer te plaatsen In je auto Het wordt een steeds populairder tijdverdrijf om een ​​nieuw element toe te voegen aan auto's, een nieuwe hub voor entertainment, GPS en communicatie. De carputer lijkt mede geïnspireerd te zijn door tv-shows zoals ... Lees meer en in andere toepassingen. Dit betekent dat de technologie die passagiers veilig houdt niet nieuw is, of niet getest, en buiten hun eigen software en algoritmen, Google-auto's beschikken over veel geteste en veilige hardware..

Laten we een deel ervan eens bekijken.

LIDAR

Laserverlichtende detectie en bereik - of LIDAR - wordt gebruikt om een ​​3D-kaart te maken en de auto toe te staan “zien” potentiële gevaren door een laserstraal te laten botsen van oppervlakken die de auto omringen om de afstand en het profiel van dat object nauwkeurig te bepalen. De Google Car maakt gebruik van een Velodyne 64-straals laser om de ingebouwde processor een 360-gradenweergave te geven door de LIDAR-eenheid op de bovenkant van de auto te monteren (voor een onbelemmerde weergave) en deze op een speciaal ontworpen apparaat te laten draaien baseren.

Radar

Hoewel LIDAR geweldig is voor het nauwkeurig in kaart brengen van de omgeving, is zijn enige fatale fout het vermogen om de snelheid van omliggende voertuigen in realtime nauwkeurig te 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 botsingen voorkomt door een signaal naar de ingebouwde processor te sturen om de remmen aan te zetten of, indien van toepassing, uit de weg te gaan. Deze technologie werkt samen met andere functies van de auto, zoals traagheidsmeeteenheden, gyroscopen en een wielcodeerder om nauwkeurige signalen naar de verwerkingseenheid (de hersenen) van het voertuig te sturen om beter beslissingen te kunnen nemen over hoe te vermijden mogelijke ongevallen.

Krachtige camera's

De eigenlijke cameratechnologie Hoe werkt een digitale camera? [Technology Explained] Hoe werkt een digitale camera? [Technology Explained] Read More en de setup op elke auto zonder drivers varieert, maar een prototype maakt gebruik van camera's die met een kleine afstand aan de buitenkant zijn bevestigd om een ​​overlappend beeld te geven van de omgeving van de auto. Deze technologie is niet anders dan het menselijk oog dat overlappende beelden aan de hersenen biedt voordat dingen worden bepaald zoals scherptediepte, perifere beweging en dimensionaliteit van objecten.

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

Sonar

Nogmaals, elke prototype-auto gebouwd door Google is iets anders, maar sommige van die getest hebben geavanceerde sonartechnologie. De beperkingen van sonar zijn het smalle gezichtsveld en het relatief korte effectieve bereik (ongeveer 6 meter). De integratie biedt echter nog een overbodig systeem dat de auto in staat stelt om gegevens van andere systemen in realtime met elkaar te kruisen om de remmen aan te spannen, de veiligheidsgordels vooraf te spannen voor impact of uitwijken om obstakels te vermijden.

positionering

Een auto zonder stuurwiel, zonder remmen en zonder gaspedaal zou in essentie nutteloos zijn zonder geavanceerde positioneringssystemen om zijn koers te volgen en een geschikte route naar zijn bestemming uit te zetten. Voor deze uitdaging gebruikt Google zijn eigen kaartsysteem. Hoe werkt Google Maps? Hoe werkt Google Maps? Google Maps wordt dagelijks door miljoenen mensen gebruikt en misschien ben jij er een van, maar hoe werkt het eigenlijk en hoe onderhoudt Google zijn nauwkeurigheid zo goed? Meer lezen, evenals GPS-satellieten, traagheidsmeeteenheden en een wielcodeereenheid om de werkelijke snelheid te bepalen. Het systeem werkt samen met de ingebouwde camera's voor het verwerken van real-world informatie, GPS-gegevens en rijsnelheid om nauwkeurig de positie van elk voertuig te bepalen, tot enkele centimeters, terwijl het slimme correcties aanbrengt voor zaken als verkeer, weg constructie en ongevallen.

Geavanceerde software

De software verwerkt alle gegevens in realtime en modelleert de gedragsdynamiek van andere bestuurders. Hoe auto's op een dag met elkaar praten Hoe auto's op een dag met elkaar praten. Het 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. Meer lezen, voetgangers en objecten om je heen. Hoewel sommige gegevens hard gecodeerd zijn in de auto, zoals stoppen bij rood licht, worden andere antwoorden geleerd op basis van eerdere rij-ervaringen. Elke kilometer die op elke auto wordt gereden, wordt geregistreerd en deze gegevens worden verwerkt in een poging oplossingen te vinden voor elke toepasselijke situatie.

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

• Een langzaam rijdend voertuig in de rechterlijn suggereert een grotere kans dat de volgende auto zal proberen te passeren.
• Een gat in een pot of een vreemd voorwerp in de straat toont een hogere kans dat een bestuurder uitwijkt om het te vermijden.
• Congestie op de linker rijstrook betekent dat bestuurders meer geneigd zijn om de rechterrijstrook te betreden.

Grote hordes die het project tegenkomt voordat dit algemeen wordt aangenomen

Hoewel de technologie in het autonome autonome programma van Google ronduit verbluffend is, betekent dit niet dat er geen significante problemen zijn die nog moeten worden aangepakt voordat we een toekomst bereiken die gedomineerd wordt door zelfrijdende auto's. naar een wereld vol met auto's zonder bestuurder Hier is hoe we een wereld krijgen die gevuld is met auto's zonder bestuurder Autorijden is een vervelend, gevaarlijk en veeleisend karwei. Kan het ooit worden geautomatiseerd door de bestuurderloze autotechnologie van Google? Lees verder .

Technologie

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

Een van de problemen waarmee Google te maken heeft, is het aanpassingsvermogen van het kaartsysteem. De kaarten die door deze auto's worden gebruikt, zijn niet zoals die op uw GPS-apparaat of op Google Maps. Elke kaart is zeer gedetailleerd tot aan de hoogte van de opstanden, en de afmetingen van de rijstrook waar de auto momenteel naar toe reist.

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

De reden waarom de auto's zo goed hebben gepresteerd in hun eerste 700.000 mijl test is grotendeels te wijten aan het feit dat de auto's aankomen “bedriegen” in de manier waarop ze reageren op hun omgeving. Dat wil zeggen dat elke auto in realtime geen beslissingen neemt over hoe te reageren op externe prikkels, en Google heeft het vermogen van de auto niet getest om te reageren op situaties buiten deze toegewezen omgevingen. Natuurlijk is dit een probleem dat op een bepaald punt zichzelf enigszins kan corrigeren, omdat elke Google-auto die onderweg is niet alleen maar rijdt, maar ook helpt bij het maken van 3D-kaarten voor andere autonome auto's door gegevens in kaart te brengen.

Extra technologische problemen zijn:

• Tot nu toe heeft de auto problemen waardoor hij niet zou kunnen rijden in sneeuw, ijs of zware regen.
• Het is niet in staat om de kleur van verkeerslichten te bepalen wanneer sensoren worden verblind door zon of schittering.
• Sensoren detecteren objecten als gepixelde vormen, dus hypothetisch zou de auto op dezelfde manier reageren - door te zwenken - om een ​​kind op de weg te missen, of een krant die voorbij zweefde.

Regering van de overheid

Door de letter van 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 het heel duidelijk dat het in Californië zonder bestuurder toegestaan ​​was om voertuigen te gebruiken en in het algemeen geloven we dat dit waar is in een groot deel van de VS..”

Dat gezegd hebbende, ik ben er niet zeker van dat veel regeringen zich een toekomst met auto's zonder bestuurder voorstelden bij het vaststellen van hun huidige verkeerswetten en -voorschriften. Het is onwaarschijnlijk om aan te nemen dat de overheid op enig moment niet zal ingrijpen en hun eigen onderzoek zal doen als de bruikbaarheid en veiligheid van autonome voertuigen Autonome auto's: zijn robots goed voor het milieu? Autonome auto's: zijn robots goed voor het milieu? De manier waarop we auto's gebruiken, zal veranderen. Die veranderingen zullen breed zijn, maar een gebied dat nog niet zo gedetailleerd is onderzocht: de impact op het milieu. Lees verder .

Consumenten willen het ook?

Hoewel er van sommigen alomtegenwoordige opwinding was over de technologie, hebben anderen het idee volledig verworpen vanwege bezorgdheid over de veiligheid, of de onwil om de controle over het stuur op te geven. Terwijl sommigen de technologie misschien nooit zullen omarmen, kunnen hackers dan WERKELIJK je auto overnemen? Kunnen hackers ECHT uw auto overnemen? Lees Meer, het is veilig om te zeggen dat een deel van de consumentenpopulatie geïnteresseerd zou zijn in de veronderstelling dat twee belangrijke factoren worden aangepakt: veiligheid en prijszetting.

Hoewel de veiligheidsrisico's nog steeds worden uitgewerkt, lijkt de auto op dit punt een opmerkelijk veiligheidsrecord te hebben. Er is echter een filosofisch dilemma aan de orde gesteld dat vrij interessant is; hoe zal de auto reageren op zogenaamde “trolley problemen?” 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 vermijden, maar daarmee zou het de moeder treffen, of een groep kinderen aan de andere kant van de weg; Wat doet het?

Dus wat nu?

Over het algemeen is het een spannend idee en de invoering van de technologie heeft andere praktische toepassingen. Een auto die geen bestuurder nodig heeft, heeft bijvoorbeeld ook geen passagier nodig. Dit zou het mogelijk maken dat uw auto pakketten zonder u aflevert, vrienden een rit naar huis geeft (en dan teruggaat naar uw garage) of een eigen parkeerplaats vindt nadat u ergens bent afgezet.

Het meest opwindende idee van alles is misschien wel het feit dat dit het idee zou kunnen zijn “bezit” een auto overbodig. Deze auto's kunnen hypothetisch overal achterblijven en dienen als een soort taxi voor hele gemeenschappen zonder ooit zelf de auto te moeten kopen en onderhouden.

Bestuurdersloze auto's zijn een spannend idee voor de toekomst van het transport, maar totdat Google de technologische uitdagingen aangaat en bewijzen dat deze auto's inderdaad veiliger zijn dan uw gemiddelde bestuurder, blijven ze gewoon 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 het vervoer. Hoe zelfrijdende auto's het vervoer voor altijd zullen veranderen Hoe zelfrijdende auto's het vervoer voor altijd zullen veranderen 2015, de vraag is niet meer 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 door MiloszB, allemaal via Flickr

Ontdek meer over: Automotive Technology, Self-Driving Car.