Беспилотные автомобили – «Беспилотные автомобили массово появятся на реальных дорогах намного раньше, чем думают люди»

Как работает беспилотный автомобиль

Беспилотное вождение не такое далекое будущее, как нам казалось. Уже к 2025 году автомобили на автопилоте перестанут быть чем-то из ряда вон выходящим на городских улицах, а в 2030 г. планируется их массовое производство. Но мы до сих пор слабо представляем, как работает беспилотный автомобиль. В этой статье мы подробно ответим на этот вопрос.

Что умеет беспилот?

Он умеет очень многое из того, что недоступно классическим машинам.

• Во-первых, он передвигается полностью самостоятельно из пункта А в пункт В, и выбирает для этого оптимальный маршрут, учитывая не только данные карты, но и информацию из интернета о пробках на дорогах.
• Во-вторых, самостоятельно регулирует скорость, притормаживает на поворотах и ускоряется на прямых участках пути. А также находит свободное место для парковки и самостоятельно паркуется.
• В-третьих, беспилотное авто распознает другие транспортные средства, четко «видит» сквозь туман, снег и дождь, замечает дорожные знаки и сигналы светофора.

Пока спектр функций можно считать ограниченным, ведь в планах разработчиков усовершенствовать систему таким образом, чтобы беспилот мог молниеносно реагировать на изменения на автострадах и тем самым избегать ДТП.

Какие уровни автономности беспилотов существуют?

Есть 6 уровней автоматизации машин, от 0 до 5. Нулевой уровень означает автомобиль, который полностью управляется водителем, 5 уровень — 100% беспилот. Подробнее об уровнях автоматизации беспилотных автомобилей читайте в этой статье. 

Видео работы беспилотного автомобиля Яндекс на тестовом полигоне в Ступино

Принципы работы беспилотного автомобиля

Рассмотреть как работает беспилот можно на примере автомобиля Toyota Prius, который тестировали инженеры и программисты Google. Постоянное сканирование местности с помощью датчиков: лидаров (лазерных радаров), камер, радаров и высокоточные карты – обязательные условия автономного передвижения транспортного средства. Система беспилотного авто взаимодействует с сервисом Street View, который дает панорамный вид на улицы города с высоты 2,5 м.

Лидары Velodyne на крыше беспилота.

Лидары на беспилотном автомобиле Яндекса

Основные системы, которые обеспечивают автономное передвижение:

• Лидар – сердце автопилота. Это лазерный дальномер, который устанавливается на крыше авто и генерирует 3D-карту пространства в радиусе до 100 метров. Полученные данные управляющий компьютер объединяет с картами Google, что позволяет ему избегать аварийных ситуаций и соблюдать ПДД.
• Радар – их на беспилотном автомобиле 4 штуки (иногда больше): два впереди и два – на заднем бампере. Данная система применяет радиоволны, чтобы определить дальность объектов, траекторию и скорость их движения. Радар излучает импульсы, они отражаются от препятствий и передаются на принимающую антенну. Таким образом радары становятся «глазами» авто и позволяют мгновенно реагировать на любые изменения ситуации.
• Датчик положения – специальное устройство, которое определяет координаты автомобиля на карте. GPS приемник позволяет отследить местоположение машины и маршрут его следования.
• Видеокамера – расположена возле зеркала заднего вида. Она обнаруживает цветовые сигналы светофоров, объекты, которые приближаются на потенциально опасное расстояние. На современных беспилотах обычно установлено от 1 до 3 видеокамер. 

В России одним из лидеров разработки беспилотных автомобилей стала компания Яндекс. Читайте подробный материал о том как устроен беспилот Яндекса.

В багажнике беспилотного автомобиля не столь интересно, однако свободного места для мешка картошки здесь нет. Железная составляющая Google-автопилота включает:

• управляющий компьютер;
• компьютер визуального интерфейса и модули датчиков;
• контроллер рулевого управления и привода;
• система коммуникации «машина-машина»;
• система голосового радиоуправления.

Алгоритм работы беспилотного авто

1) С помощью лидара генерируется объемная карта местности, а управляющий компьютер соединяет ее с теми данными, которые содержатся в памяти.
2) На основе полученной информации от радаров, камеры и сенсоров специальный алгоритм оценивает ситуацию на дороге и учитывает поведение других участников движения.
3) Компьютер определяет траекторию движения беспилота, а также реагирует на ситуацию на дороге: движение других автомобилей, жесты полицейского, идущий впереди школьный автобус, пешеходы, гололед на трассе и множество других факторов.

Инновации Google: непрерывное обучение

Автоматизированные машины учатся очень быстро благодаря тому, что вся полученная информация и практический опыт передаются в базу данных Google и пользоваться ею могут все авто. В базе данных есть огромное количество сценариев, которые встречаются в реальной жизни: неуправляемая инвалидная коляска на дороге, внезапно выскочивший на проезжую часть пешеход и т.д.

Но есть и нестандартные ситуации. Например, при тестировании беспилотника Google на дороге девушка в кресле для инвалидов гонялась за птицей. Естественно, сценария такого плана в базе данных не было, но компьютер все равно затормозил. И не потому, что на дороге была птица – иначе машине пришлось бы тормозить при виде каждого голубя. Чтобы беспилотник правильно реагировал на такие необычные ситуации, инженерам приходится постоянно совершенствовать систему управления.

«Очеловечивание» работы беспилотного авто

По мнению большинства экспертов, беспилотные авто ведут себя на дорогах слишком правильно. Например, первые машины останавливались на дороге просто «завидев» человека – компьютер сразу решал, что пешеход собирается переходить дорогу. Но человек мог просто остановится завязать шнурки или подождать друга. Поэтому инженеры решили — логичнее будет притормаживать, а не останавливаться полностью, тем более что резкое торможение создает аварийно-опасную ситуацию на трассе.

Но разработчики Google пошли еще дальше и дали беспилотнику «голос» — возможность сигналить. Сигнал срабатывает автоматически при возникновении повышенной опасности как для участников движения, так и для самой автоматизированной машины.

Интерьер и салон беспилота Mercedes F015.

В будущем компьютер беспилотного авто можно будет синхронизировать с ежедневником и календарем. Пользователю даже не придется указывать место назначения – машина сама отвезет на деловую встречу или домой, если в календаре нет планов.

Лидеры разработки беспилотных технологий в России

В России лидерами разработки автономных машин и систем являются компании Яндекс и Cognitive Technologies.

Cалон беспилотного автомобиля Яндекс.

Лидеры разработки беспилотов в мире

Лидеры в мире: Tesla, Velodyne, Intel MobileEye, Cruise, Waymo, Ford, Aptiv, Baidu, UBER, Toyota и другие

Беспилотная Tesla — салон и виды с камер.

Эра беспилотных автомобилей уже не за горами, через несколько лет они преодолеют все трудности – юридические, экономические, этические – на пути к тотальному господству на дорогах. Они уже признаны в два раза безопаснее транспортных средств под управлением человека, а с развитием технологий их компьютерный «разум» сможет полностью заменить водителей.

Беспилотные автомобили для начинающих / Habr

Про беспилотные автомобили постоянно мелькают новости, но что же на самом деле происходит в этой сфере? Как беспилотные автомобили ездят? Кто их производит? Почему они до сих пор не ездят массово по улицам? Попробуем разложить все по полочкам.

Ранняя версия беспилотника Lyft

Что такое беспилотный автомобиль

Это автомобиль, оборудованный системой автоматического управления, способный передвигаться из точки А в точку Б без участия человека.

Как работают беспилотные автомобили

Чтобы приехать в пункт назначения, беспилотный автомобиль должен знать маршрут, понимать окружающую обстановку, соблюдать ПДД и корректно взаимодействовать с пешеходами и другими участниками дорожного движения. Чтобы соответствовать этим требованиям, беспилотник использует следующие технологии:

• Камеры: визуальное обнаружение объектов, например, дорожная разметка и знаки
• Радар: определение препятствий и объектов впереди и сзади, а также определение расстояния до них
• Лидар: похож на радар, но гораздо четче и позволяет обнаруживать объекты вокруг автомобиля (полный обзор 360 градусов)
• AI (искусственный интеллект): мозги машины. Обрабатывает данные с камер и сенсоров, управляет автомобилем и принимает решения.

Уровни автономности

Организация под названием SAE International сделала доброе дело и стандартизировала 5 уровней автономности, которых придерживаются все игроки на рынке:

• Level 0 — No Automation: Водитель должен контролировать все — руль, тормоз и газ. Обычная машина.
• Level 1 — Driver Assistance: Автомобиль помогает тормозить или ускоряться. Автомобили с круиз-контролем — это как раз про level 1.
• Level 2 — Partial Automation: Автомобиль может одновременно контролировать ускорение и торможение, но человек должен следить за ситуацией и быть готовым принять управление. Самый яркий пример уровня 2 — Tesla.
• Level 3 — Conditional Automation: Автомобиль может полностью управлять движением, но в какой-то момент может попросить принять управление на себя. Ходят слухи что Audi A8 2018 года выпуска умеет делать все это, но пока нет ни одного обзора.
• Level 4 — High Automation: Умеет все что умеет уровень 3, но также может справляться с более сложными дорожными ситуациями. В целом можно отпустить руль и ничего не делать, но если автомобиль не сможет принять решение он об этом оповестит и плавно припаркуется на обочине. О четвертом уровне заявляют такие компании как Waymo или Aptiv
• Level 5 — Full Automation: Полная автономия, участие человека не требуется. Машина сама принимает решение в любой ситуации, руль может отсутствовать.

Уровни автономности от 0 до 5

Ключевые игроки рынка

Большинство автопроизводителей осознали что будущее за беспилотным транспортом и ринулись открывать новые отделы и покупать стартапы. Кроме автопроизводителей в гонке участвует не только множество стартапов, но также и IT-гиганты вроде Google, Яндекс и Apple. Вот самые основные.

General Motors

Будучи одним из ведущих автопроизводителей, GM потратил кучу денег чтобы удержаться в лидерах беспилотных авто. В 2016-ом, приобрел стартап Cruise Automation, занимавшийся разработкой беспилотника, за более чем 1 миллиард долларов. В Cruise суммарно влили $2.25 миллиарда инвестиций от SoftBank и $1.1 миллиард от GM в 2018-ом. Чтобы еще больше доминировать на рынке автономии, GM также приобрел производителя лидаров. GM тестирует свои беспилотники в Сан Франциско с планами расширения на Нью-Йорк. Первые коммерческие поездки беспилотников запланированы на 2019 год.

Waymo (лидер по технологичности)

Самый старый стартап, был основан еще в 2009 году. На данный момент считается самым совершенным беспилотным автомобилем. Оцениваясь в $175 миллиардов (!), Waymo уже проехал суммарно 10 миллионов миль автомобилями Chrysler, Honda и Jaguar. Совсем недавно, Waymo озвучил свои планы докупить еще 62,000 Fiat Chrysler для будущего платного беспилотного такси.

Uber

После очень серьезного судебного иска от Waymo дела у Uber немного пошатнулись. Потом пошатнулись после ДТП в результате которого погиб человек. Однако, Uber не сдался, и вместе с партнерами вроде Volvo и Daimler собрал $500 миллионов инвестиций от Toyota. Временно беспилотники Uber не ездят самостоятельно, а управляются водителями, попутно оцифровывая города в HD карты. Вероятно в будущем Uber интегрирует беспилотные автомобили в свой сервис такси.

Lyft (сервис такси, конкурент Uber)

В сравнении с агрессивным расширением и маркетингом Uber, подход Lyft более фокусирован. Lyft запартнерился с Aptiv, бывшим когда-то на грани банкротства. Вместе они совершили более 5000 платных поездок на беспилотниках (всего с 20 автомобилями) в Лас-Вегасе. При заказе такси Lyft, пассажир может выбрать беспилотное такси.

Tesla

У Tesla совсем другой взгляд на беспилотное будущее. Илон Маск считает что беспилотник может работать только на одних камерах (ведь человек управляет автомобилем с помощью всего пары глаз), без лидаров. Несмотря на то, что автомобили Tesla обладают функциями автопилота, они все равно топчутся на 3-ем уровне автономности, да и аварий из-за автопилота тоже хватает.

Baidu

Baidu раскачивает локальную китайскую лодку беспилотников с 2014 года. В 2017-ом, анонсировала Apollo, open-source (открытую) платформу для беспилотных автомобилей. Baidu нацелился на массовый выпуск беспилотных автомобилей с 2019 до 2020, но ее шансы пошатнулись после того как ряд AI-специалистов покинули компанию (включая Lu Qi).

Почему так долго?

Waymo был основан в 2009-ом и только сейчас они более-менее готовы для коммерческих поездок (и то в пределах солнечной Калифорнии). То есть спустя почти 10 лет. Почему так долго? Хоть и гонка беспилотных технологий и ускорилась за последние 5 лет, все компании испытывают общие проблемы:

Лидар

Лидар это по сути лазерная установка, которая постоянно крутится и “стреляет” лазером 360 градусов, выдавая расстояние до каждой точки, которую удалось измерить. Вот видео для большей наглядности:

К сожалению, лидар стоит кучу денег (от 500 000р за 1 штуку), а их в беспилотном автомобиле надо много (2–5 штук). Так еще и от него никак не избавиться, ведь только радара и камер не хватит чтобы четко ориентироваться на местности.

Различные компании ведут работы по снижению стоимости лидара и выпуску нового, дешевого твердотельного лидара (без крутящихся элементов), но такие пока продукты еще в разработке.

AI (искусственный интеллект)

Как было сказано выше AI это сердце автомобиля. AI определяет объекты с камер, пытается угадать кто это (собака, человек, автомобиль, дорожный знак и пр.), как поведут себя пешеходы и другие машины. Чтобы такой искусственный интеллект работал, инженеры “скармливают” ему огромные массивы данных, чтобы специальные алгоритмы могли обучаться на этих данных. Чем больше качественных данных на входе, тем лучше алгоритмы будут работать.

Хоть алгоритмы и продвинулись далеко, они все еще глупы как 2-летний ребенок. Яркий пример — инцидент с беспилотником Uber (из-за которого погиб человек), алгоритм не смог распознать человека на дороге (в прочем, как не успел его заметить и водитель). А ведь помимо человека надо “видеть” еще и много других объектов — каждую машину, дорожный знак, светофор, уметь определять полосы движения и много других вещей.

Погодные условия

Будем честны, почти ни один беспилотный автомобиль не умеет нормально ездить в условиях снегопада или сильного дождя. Исключение — университет MIT. Ребята научились ориентироваться по слепкам дорожного полотна под машиной.

Картография

Беспилотникам не подходят простые карты и простая точность GPS (погрешность 3–10 метров), автомобилю нужно понимать где он находится с сантиметровой точностью. Несмотря на то что у беспилотника куча сенсоров, необходимо иметь точную информацию об окружающей местности (геометрию дорожной разметки, границы дороги, ближайшие дорожные знаки и пр). Вся эта информация есть в так называемых HD-картах.

Один из автомобилей Google Street View

Чтобы поддерживать картографию в актуальном состоянии специальные картографические автомобили (спец. автомобиль с камерами и лидарами) должны ездить по улицам и “оцифровывать” их. Таким образом, с появлением гонки беспилотных автомобилей началась и гонка картографии среди таких компаний как Here, TomTom, DeepMap, lvl5, Carmera, Google и прочих. В 21-ом веке данные — это новое золото.

Инфраструктура

Беспилотным автомобилям требуется новая дорожная инфраструктура. И не просто инфраструктура, а умная инфраструктура в которой автомобили могли бы общаться не только с самой инфраструктурой (знаки, светофоры и пр.), но и с другими автомобилями. Вот немного основных терминов:

• V2V (vehicle-to-vehicle) — автомобили обмениваются информацией напрямую друг с другом
• V2I (vehicle-to-infrastructure) — автомобили обмениваются информацией с дорожной инфраструктурой
• V2P (vehicle-to-pedestrian) — автомобили обмениваются информацией с пешеходами (например, автомобиль видит смартфон пешехода и понимает что тут находится человек)

Например, автомобиль едет по шоссе, а дорожный знак за 300м впереди сам сообщает “я знак такой-то, нахожусь там-то”. Беспилотный автомобиль сможет заранее понимать что впереди и планировать свои действия в соответствии с этой информацией.

Доверие человека

Люди все еще не особо доверяют беспилотным автомобилям. Согласно исследованию Reuters и Ipsos только лишь 38% мужчин и 17% женщин сказали что чувствовали бы себя комфортно в беспилотном автомобиле. Вообщем-то и не удивительно, технология беспилотных автомобилей довольно молодая, люди не успели привыкнуть. Автопроизводителям и стартапам еще предстоит завоевать доверие людей.

Что дальше?

Мы становимся свидетелями того, как беспилотные автомобили медленно появляются на наших дорогах. Вряд ли в следующие 5 лет мы увидим их как массовое явление: ни алгоритмы, ни инфраструктура еще не доросли. Однако, с приходом V2V/V2I возможно появятся специальные зоны беспилотного транспорта, где можно будет вызвать привычный Uber/Яндекс и доехать за полчасика на беспилотнике до работы.

Как работают беспилотные автомобили

Беспилотные автомобили являются реальностью. С помощью них уже осуществляется процесс вождения. Автоматическое управление происходит без участия человека. Сама идея создания такой машины сводится к надёжному передвижению, соблюдению правил безопасности. За счёт такой техники предполагается снизить количество аварий на дорогах, получится избежать ошибок, которые приводят к различным инцидентам.

Во всём мире и в России пользуются услугами этого транспорта. К 2025 году автопилот станет использоваться повсеместно, а в 2030 году планируется массовый выпуск таких автомобилей. Искусственный интеллект сможет взять на себя функции водителя, организовать комфортное движение по определённому маршруту.

Как работают беспилотные автомобили

Беспилотные автомобили самостоятельно производят выбор оптимального движения от одного пункта до другого. Учитывается интенсивность движения, наличие пробок. Вся информация поступает через интернет с помощью специального программного обеспечения. Скорость, торможение, ускорение регулируется.

Машина распознаёт транспортные средства в любую погоду. Она производит движение и выбирает нужную опцию в дождь, снег, ветер. Происходит сканирование знаков дорожного движения, сигнальных огней светофора, которые она тоже замечает. Сканирование осуществляется датчиками и высокоточными картами. Происходит взаимодействие с различными сервисами. Усовершенствованные технологии позволяют определить нужную частоту и проводить движение в соответствии с её показателями.

Принципы работы беспилотного автомобиля сводятся к тому, что:

• Вся местность генерируется благодаря дальномеру. Проводится сканирование объектов. Все данные от управляющего компьютера соединяются с информацией от Гугл. Это позволяет двигаться безопасно, не совершать аварийных ситуаций.
• Радары позволяют видеть объекты на расстоянии. Они являются глазами автомобиля. Благодаря им происходит оценивание ситуаций, происходит учёт всех действий машин. Устройство определяет поведение транспортных средств и позволяет незамедлительно реагировать на все происходящие процессы на трассе.
• Датчики положения помогают проследить, где находится транспортное средство на карте. GPS определяет маршрут, по которому происходит движение. Навигатор сообщает беспилотному автомобилю команды для действий.
• Видеокамера фиксирует сигналы светофора, объекты, находящиеся совсем близко.
• Компьютеру подаются сигналы, которые он обрабатывает и немедленно на них реагирует.

Практически вся информация находится в Гугл. В ней содержится большое количество разных ситуаций, с которыми сталкивались беспилотные автомобили: пешеходы на проезжей части, инвалидные коляски внезапно показались на дороге. Весь материал фиксируется, запоминается, тестируется и используется.

История беспилотного автомобиля

Появление беспилотных транспортных средств начинается с 30-х годов 20 века. В компании General Motors задумались о создании машин с радиосигналами. Планировалось создать специальные трассы для таких автомобилей, которые бы напоминали скейтбордный рамп. Машинам предстояло бы двигаться по центру, а притяжение вернуло бы их на прежнее место.

В 50 г. проводилось тестирование умного автомобиля Firebird II, в котором имелись датчики. Он осуществлял движение по умной дороге, но так и не получилось сделать автопилот.

Firebird II

В 1961 г. Джеймс Адамс создал тележку, которая управлялась сигналом через кабель, затем её прототип стал радиоуправляемым. В 1970 г. Дж. Маккарти использовал технологию зрения. Техника была оснащена дальномером, камерами.

Немецкие учёные вместе с Эрнстом Дикмансом пошли дальше. Они применили компьютерные технологии. Система была помещена в фургон машины, которая управлялась с помощью вычислительных операций. Автомобиль самостоятельно мог выполнять движения, находить определённые решения. В 1987 г. был запущен проект «Прометей», целью которого было совершенствование беспилотной системы. Уже в середине 19 в. проводились испытания беспилотных автомобилей — VaMP и VITA-2. Они:

1. производили движение без помощи человека. Скорость достигала 130 км/ч;
2. могли перестраиваться, следить за передвижением разных участников трассы;
3. осуществляли обгон транспортных средств.

В 1995 г. была усовершенствована система. Машины соблюдали дистанцию, могли выбирать среднюю скорость движения. В 2004 г. впервые происходили соревнования среди беспилотников. В 2010 г. появился автомобиль на платформе Google. Машина уже была приближена к современным средствам передвижения. Она была наделена системой Lidar, оснащалась радарами, видеокамерами.

Гуглмобиль отлично принимал решения, свободно мог взаимодействовать на дороге, распознавал дорожные знаки. В 2012-2013 г. появляются беспилотники известных компаний: Audi, Honda, Nissan. Машины развивали приличную скорость и хорошо маневрировали на поворотах. В 2014-2015 г. прошло тестирование системы Drive Me Volvo, и первая 100 % беспилотная технология Tesla Model S зарекомендовала себя на дорогах. В 2016-2017 г. многие известные компании заявили о своих планах.

Беспилотный авто Яндекс

Сервис Яндекс Такси уже завоевал свою популярность среди большого количества людей. Он действует во многих регионах России и занимает лидирующие позиции. Компания постоянно совершенствуется и занимается разработками беспилотных автомобилей. Первое тестирование уже было осуществлено успешно. Пробные поездки производились по заданному маршруту. Прототипы были сделаны на основе Kia Soul, Toyota Prius. Планируется после ряда испытаний создать новые автомобили.

Тесла

Известная компания Tesla изготовила первый электромобиль в 2006 г. Модели, произведённые фирмой, пользуются спросом. Идея создать машину на электричестве пришла Мартину Эберхарду. Он решил изготовить технику, которая бы не уступала по мощности бензиновым аналогам. Инженеру хотелось получить совершенно экологически безопасный автомобиль.

Со временем технологии менялись, совершенствовались модели, проходили значительные изменения, но беспилотное полуавтоматическое автовождение появилось в 2015 г. Autopilot мог ограничивать скорость, мог оставаться на той полосе, на которой двигался, выбирал нужный режим, держал дистанцию. Последние модели оснащены современным программным обеспечением. Cедан Model S способен работать без зарядки 400 км., достигает скорости 200 км. ч.

Беспилотник Google

В 2011 г. в штате Невада был принят закон о разрешении беспилотных автомобилей. Вся система использовала информацию с сервиса Google Street View. Было протестировано несколько машин, в которых не участвовал человек. В результате показатели были положительные. Автомобили не совершили дорожно-транспортное происшествие. Был зафиксирован всего один случай, когда водитель другого транспорта нарушил правила.

В 2014 г. выявились некоторые проблемы у машин:

1. Не всегда удавалось различить сигналы светофора,
2. не получалось достигнуть «агрессивного» поведения, когда требовалось.

Авто от Uber

Uber является современным сервисом для заказа такси. Компания заботится о своих клиентах и совершенствует свои услуги. В 2016 г. на дорогах США появился первый автомобиль автоматического управления. Ford Fusion оснастили передовыми системами. Датчики, радары, видеокамеры сенсоры считывали необходимую информацию при движении. Идея состояла в запуске безопасного транспорта.

Компания планирует усовершенствовать свои системы и создать в ближайшее время больше 100 машин с автопилотом. В настоящий момент присутствие человека пока обязательно. Он помогает системе справиться с трудными задачами, происходящими на дороге. Беспилотные автомобили Uber имеют частичную автоматизацию.

Беспилотные грузовые автомобили

Беспилотные грузовики уже не являются открытием. В 2016 г. Mercedes проводила тестирование техники. Было отправлено три тягача. Машины прибыли по назначению из Штутгарта в Голландию. Расстояние составляло более 600 км. Эксперимент удался.

Видео:

Колонна держалась друг от друга на расстоянии 80 метров, уменьшился расход топлива. В 2017 г. британская компания Charge Auto представила свою разработку, которая достаточно быстро собиралась – 4 часа, передвигалась в беспилотном режиме. Российская умная машина «КАМАЗ» тоже находится в поле зрения исследователей. Планируется производство в 2022 г.

Безопасность беспилотников

Эксперты считают, что беспилотники станут в ближайшем будущем основным видом транспорта, так как они способны доставить пассажиров, любой груз по адресу без задержек во времени, а главное, — в полной безопасности. Автомобили:

• полностью соблюдают правила дорожного движения,
• выбирают верный режим,
• снижают скорость, когда это необходимо сделать,
• держат правильную дистанцию,
• производят правильный обгон.

Техника приспособлена к разным условиям. Она не зависит от общего самочувствия человека. Самостоятельно выбирает маршрут и доставит человека или груз вне зависимости от обстоятельств. Программное обеспечение способно реализовать самые разные задачи, решает сложные ситуации незамедлительно. Это помогает избежать несчастных случаев на дороге. Техника не может уставать, в отличие от человека, поэтому может работать в любое время.

Проблемы и перспективы

Конечно, беспилотный транспорт – это всё же технологии будущего. С помощью них удастся сократить расходы на топливо, получится быстро и безопасно добраться до назначенного места, появится возможность сократить число аварий.

Существуют свои плюсы и минусы. Проблемы беспилотных автомобилей в ближайшее время будут заключаться в их высокой стоимости, в недостаточной изученности и в законодательном регулировании. Необходимо создать условия для эффективного использования транспорта.

Беспилотные системы способны изменить жизнь всего общества. Благодаря автоматическому управлению получится сократить время нахождения в пути. У каждого человека появится возможность отдохнуть во время своего путешествия. Машины станут местом для приятного времяпровождения. Беспилотники помогут сохранить жизнь.

Технологии беспилотных автомобилей и беспилотного транспорта

XXI век уже стал для человечества эрой инновационных технологий, интересных идей, автоматизации машин, создания «умных» роботов. И это только малая часть того, чем ученые и изобретатели могут нас удивить. Некоторые технологии начали свою модернизацию еще с прошлого столетия, это касается и беспилотных автомобилей. Начнем сначала, так сказать с истоков, с истории.

История беспилотных автомобилей

Представьте, что мы перенеслись в 30 –е годы ХХ века. Именно в этом году на презентации Futurama World’s Fair уже довольно популярная компания Generals Motors выставила на обозрение зрителям будущее автомобиля. Было предложено две интересные идеи. Итак, в чем же они заключались?

Первый вариант от известной компании заключался в том, что управление автомобилем будет производиться с помощью радиоволн. Уже довольно-таки интересно. А вот второй… Он основывался на том, чтобы полностью изменить все дороги по принципу скейтбордной трассы. То есть, представьте себе дорогу, которая имеет посередине углубление, именно там и ездят машины. Чуть какой-то сдвиг к обочине, и авто сразу возвращается в центр дороги. С «высоты полета» современного человека такие идеи выглядят довольно абсурдно. Но в то время такие инновации вызвали у людей большой ажиотаж и разработки начали вестись полным ходом.

Прошло 20 лет, и в 50-е годы GM похвасталась уже первым в мире смарт-каром. Представьте себе: титановый корпус, безупречная система торможения, магнитные датчики – все это было в новом авто. С первыми двумя составляющими все понятно. Но зачем нужны были магнитные датчики? По данным GM совершенствовать нужно было не только машины, но и дороги. И именно провода, которые были бы проложены в асфальте, взаимодействовали с датчиками избегая аварий на дорогах.

Попыток создать «умную» машину было много. Вот и третий раз для компании стал удачным. В этой модели уже использовался автопилот, то есть круиз-контроль. Работа системы заключалась в том, чтобы позволять авто двигаться в нужном направлении на одной скорости и водителю меньше уделять внимания педалям.

Через каких-то десять лет к General Motors присоединилась компания Citroёn. А в 80-90-е годы Эрнст Дикманнс разработал реальную «умную» автоматизированную машину Mercedes Vario. Система автопилота отлично поместилась в автомобиль. И после удачных тестдрайвов ученый создал еще два смарт-кара. Под Парижем были устроены эксперименты для авто. Машины разгонялись до 130 км/ч, самостоятельно перестраивались в нужный ряд и отлично обгоняли впереди идущие авто.

Принцип работы

Для того чтобы автомобиль смог самостоятельно ездить по трассам, ему необходимо «зрение», «мозг» и картографичная система. Автомобили с автопилотом имеют встроенные системы навигации и датчики, которые позволяют ему самостоятельно ориентироваться на дороге и рассчитывать четкий маршрут. Лазерные датчики позволяют беспилотнику ориентироваться на местности и распознавать другие транспортные средства.

Датчики отправляют уведомления в компьютер, который ее считывает и создает оптимальную работу автомобиля. Именно благодаря датчикам и бортовому компьютеру авто может быстро среагировать на различные дорожные происшествия. В большинстве таких беспилотных средств стоят внутренние и наружные камеры. Они распознают точные цвета светофора, пешеходов и другие объекты. Это основные механизмы, которые помогают смарт-машинам двигаться автономно и безопасно.

Основатели и разработчики беспилотников

Компаний, которые занимаются созданием беспилотных автомобилей, огромное количество. Мы рассмотрим основные из них.

Компания AUDI. В последние годы данная фирма удивляет своими разработками и моделями автономных автомобилей. Свет уже увидели такие машины – А7 и RS7. Но на этом Ауди не останавливается и уже проектирует А8 на базе Audi Piloted Driving. Последняя марка мобиля будет парковаться без помощи водителя, и ездить в автономном режиме до 60 км/ч. В 2014 году RS7 показал действительно шокирующие результаты в сфере автопилотирования. Умная машина на трассе разогналась до 305 км/ч.

Компания BMW. В 2016 году представила на выставке свою уникальную модель смарт-машины – i8 Wonder. Сейчас компания сотрудничает с Intel. В планах у них выпуск на рынок автоиндустрии полностью беспилотного авто BMW iNext. Старт продаж начнется ближе к 2021 году. Уже была получена лицензия на тестдрайв инновационных моделей в черте городов Калифорнии.

Tesla. Компанию даже не нужно представлять. У нее есть поклонники по всему миру. Она нас удивляет уже на протяжении нескольких лет. Компания реализовывает себя в создании беспилотников и в модернизации автоматизированных систем для любого транспорта. Именно Тесла первой внедрила в авто систему полного автономного управления. Это без сомнения лидер на современном рынке автоиндустрии. Компания не только проектирует и воплощает свои идеи в реальность в данном направлении, но и старается «идти в ногу со временем». Tesla сотрудничает с SpaceX – компанией по разработке космической техники. Вместе в 2018 году они намерены запустить в космос новую модель ракеты Falcon Heavy. Обе стороны надеются на благополучный старт космического агрегата.

Toyota. Данный производитель автомобилей только начал свой путь в автоматизации машин. Но уже может похвастаться ошеломляющими результатами. В 2016 году в данную индустрию было вложено около одного миллиарда долларов. На презентации CES 2017 был представлен автомобиль Concept – i. Это авто со встроенным искусственным интеллектом. Но в чем особенность такого ИИ? Просто не возможно в это поверить, но система полностью самообучаема.

Uber. Известная компания, которая работает наравне с Google. В 2016 году, сотрудничая с Volvo, Uber заявил, что к 2021 году будет выпущена первая партия смарт-автомобилей. Компания также работает с Toyota. Чтобы не зависеть от Google карт, фирма решила выкупить доли в deCarta и BingMaps. Поэтому предполагается, что новые модели автомобилей с искусственным интеллектом будут работать на другой картографической системе.

Описание беспилотных технологий

Любое авто с ИИ (искусственный интеллект) содержит в себе массу технологий, которые в совокупности и дают такие ошеломляющие результаты. Если раньше создание модернизированного автомобиля было чем-то на грани фантастики, то в наш современный век, смарт-каром уже никого не удивишь. Рассмотрим системы, которые и делают авто таким особенным.

Начнем с круиз-контроля. Именно данная технология позволяет поддерживать автономное управление автомобиля. Эта функция удерживает авто на одной и той же скорости. В систему круиз-контроля входят:

• Вакуумная система.
• Органы управления.
• Трубопроводы.
• Сервопривод.
• Модуль управления.

В большинстве случаев управление находится на рулевом колесе или на многофункциональном рычаге. Система была создана для удобства водителя при длительных поездках. Но стоит отметить, что ее лучше не использовать при гололеде на дорогах.

ADAS. Это функция безопасного вождения. Система своевременно предупреждает водителя об опасных ситуациях, предвидит аварии и различные сложные ситуации ДТП. АДАС состоит из дисплея и видеодатчика. Такие приборы могут быть установлены в любой автомобиль. Такая функция в машине обезопасит и водителя, и пассажиров. Особенно если вождение невнимательное. Во время движения система оповещает водителя о сложной дорожной ситуации звуком, вибрацией или сообщением на дисплее.

Парктроник. Что это за устройство знает каждый опытный водитель. Такая функция сканирует пространство и местность вокруг автомобиля и предлагает варианты правильной парковки. Система оповещает водителя о преградах или неправильном развороте. В современных авто парктроник уже может быть установлен. Но в беспилотных машинах это основная часть «мозга».

Техническая база автопилотов

Автомобили нового поколения должны содержать в своем «организме» такие технические функции:

Система GPS. Данная функция позволяет запоминать точку отсчета и составить оптимальный маршрут путешествия. Есть несколько минусов и недоработок в системе:

• Ограничения GPS в поездках по лесу, местности, где есть туннели, или на закрытой парковке.
• Недостаточная точность составления маршрута.

Несмотря на это, система GPS установлена практически во все автомобили. И с каждым годом разработчики разных компаний усовершенствуют ее для нашего же удобства и безопасности.

Лидар. Простым языком это 3D-сканер. Лазерные датчики, которые установлены впереди и сзади машины могут составлять трехмерную картинку. Она состоит из точек, которые определяют размеры и скорость объектов. Система имеет только один минус. Это его цена. На сегодняшний момент лидар доступен не всем.

Камеры. Они тоже используются для создания картинки — для распознавания изображения. Например, ориентировка по картам. Картографической программе нужна картинка местности, чтобы воссоздать маршрут и карту в целом. Запомните, что камеры зависимы от погоды и правильного освещения. Например, камеры Google распознают пешеходы при правильном освещении в 60 раз быстрее, чем обычная камера.

Программное обеспечение. Если глубоко вникать в систему работы автопилота, то можно сказать, что большинство моделей работает на нейронных сетях. Нейросети – это сложная и многофункциональная система. При работе автопилота нейрочастицы передают информацию в «мозг» автомобиля. Последней разработкой ПО стала Drive PX2 от NVidia. Это суперкомпьютер для беспилотной машины, который работает на базе мощного процессора 2SoC.

Подведем итоги. Беспилотные «умные» автомобили уже полностью вошли в нашу жизнь. И это не далекое будущее из фантастической сказки, а наше настоящее. Скоро мы будем удивляться не смарт-карам, а уже более инновационным технологиям.

История беспилотных автомобилей

Autonomy — смотрим официальный трейлер фильма о беспилотных автомобилях

Уникальное цветное рекламное видео 1956 года из США — как General Motors видели развитие автоиндустрии с беспилотами

 

Прошлое беспилотных автомобилей не менее интересно, чем их будущее. Сегодня вопрос господства беспилотов на дорогах уже не обсуждается – он давно решен. Но еще каких-то 40-50 лет назад о том, чтобы передать управление транспортным средством роботу, не могло быть и речи. Эти идеи казались утопическими для всех, кроме пионеров беспилотного автопрома.

Как все начиналось

Все началось еще в далеких 30-х годах ХХ века, когда инженерам компании General Motors пришли на ум две гениальные для того времени идеи.

• Первая идея состояла в том, что машины будут управляться с помощью радиосигналов. Так они смогут контролировать дистанцию на трассе и избегать аварийных ситуаций.
• Вторая была более интересной – для реализации беспилотных поездок нужно построить специальные трассы в виде скейтбордных рамп. Автомобили будут ехать посередине, а если их начнет клонить к обочине, сила притяжения вернет их на место, в углубление дороги.

И хотя идеи были встречены скептически, они дали мощный толчок для развития технологий в нужном направлении.

Уже в 50-х технологи General Motors протестировали «умный» автомобиль Firebird II, который кроме новой системы торможения имел магнитные датчики и взаимодействовал с «умной» дорогой (с электро-кабелем под асфальтом). Версия №3 этого концепт-кара оснащалась первой системой автопилота, которая известна сегодня в качестве круиз-контроля. Эта система отвечала за удерживание постоянной скорости и значительно облегчала задачи водителя на дороге. Но до автопилота было еще далеко.

General motors Firebird II — первый автомобиль в мире с системой круиз-контроля

Первые беспилотные эксперименты

В историю беспилотных авто вошел 1961 год, когда учащийся Стэнфорда Джеймс Адамс создал и протестировал первую самоуправляемую тележку. Она управлялась обычным сигналом, посредством кабеля. Но уже второй прототип Стэнфордской тележки был радиоуправляемым.

Этот эксперимент не прошел незамеченным и в 1970-х годах известный ученый-практик Дж. Маккарти внес свои корректировки в устройство тележки, модернизировал ее с помощью системы технологического зрения. Теперь тележка могла передвигаться самостоятельно и ориентироваться при этом на линию белого цвета. Прототип также оснастили дальномером, видеокамерами и 4-мя каналами для сбора данных. Но и этого оказалось мало пытливому уму Маккарти – еще в 70-х он попытался создать трехмерное картографирование местности.

После успехов Маккарти усилия инженеров были брошены на создание 100% автономного транспорта без дистанционного управления. Ученые США и Японии добились значительных успехов, однако настоящий прорыв совершили немецкие исследователи во главе с Эрнстом Дикмансом.

«Умная» машина Дикманса

Это звание присуждается автоматизированному Mercedes-Benz Vario. Внушительные размеры этого фургона позволили поместить огромную компьютерную систему, и силиконовый мозг стал управлять передвижением 5-ти тонного железного монстра. Первый беспилотник Дикманса стал прототипом современных робокаров – здесь впервые были применены вычислительные механизмы и система имитации движения глаз. Эти инновации позволили сформировать модель обучения автомобиля, который самостоятельно оценивает ситуацию и принимает решения.

Автоконцерн Daimler-Benz обратил пристальное внимание на разработки Дикманса и запустил проект «Прометей», основной целью которого было усовершенствование беспилотников и достижение беспрецедентной безопасности на дорогах. Проект взял старт в 1987 году и за время его существования (8 лет) было потрачено больше 1 млрд долларов. «Прометей» вошел в историю как самый дорогой проект в сфере разработок робокаров ХХ века. Однако инвестиции были потрачены не зря.

К середине 90-х миру были представлены два роботизированных беспилотника — VaMP и VITA-2. Они прошли успешное тестирование на полигоне (в области Парижа), в процессе которого:

• передвигались со скоростью до 130 км/ч полностью на автопилоте;
• самостоятельно перестраивались и меняли ряд;
• следили за дистанцией и передвижением других участников движения;
• обгоняли впереди идущие машины.

Результатами проекта «Прометей» и разработками Дикманса воспользовались для серийного производства Mersedes-ов S-класса 1995 года. Эти машины были оснащены более продвинутой системой круиз-контроля, которая позволяла адаптироваться к средней скорости автомобильного потока и не нарушать дистанцию между авто.

Беспилотное настоящее

• В 2004 году состоялось первое в истории авто-соревнование с участием робокаров DARPA, где беспилотники настойчиво заявили о себе.
• В 2010 году мир увидел первый автопилот Google, разработанный на базе модели Toyota. Оснащенный радарами, видеокамерами и системой LIDAR, этот Гуглмобиль мог ориентироваться в пространстве, узнавать дорожные знаки и взаимодействовать с другими участниками автопотока.
• В 2012 году испытания своего беспилотника провела компания AUDI. Машина на автопилоте развивала скорость до 193 км/ч, отлично вписывалась в повороты и ускорялась на трассе.
• В 2013 Nissan и Honda доказали эффективность своих запатентованных систем автопилотирования. В планах компаний – начать массовое производство роботизированных авто в 2020 году.
• В 2014 шведская компания Volvo протестировала первый беспилотник с уникальной системой Drive Me. Успехи испытания позволили прогнозировать серийный выпуск робокаров этой марки уже в конце 2018 года.
• В 2015 появились первые серийные беспилотники – Tesla Model S, которые передвигаются на дорогах на 100% самостоятельно. Они наравне с Гуглмобилями считаются эталоном беспилотных технологий.
• 2016-2017 – период, когда все крупные авто-компании заявили о разработках собственных прототипов робокаров и планах на их серийный выпуск.

Перспективы беспилотного транспорта

О том, что искусственный интеллект отберет право у человека на вождение, говорят много и достаточно громко. Сегодня беспилотники признаны самым безопасным способом передвижения, а завтра они станут единственным выбором для человечества. Пройдет 10-20 лет и их господство станет тотальным.

Топ-10 концептов беспилотных автомобилей

Будем ли мы водить машины или они нас будут возить? Вот основной вопрос на ближайшие 5-10 лет всего мирового автопроизводства. Рассмотрим это на примере топ-10 беспилотных электрокаров будущего, многие из которых уже через несколько лет появятся в серийном производстве.

#10. Nissan IDS

Беспилотное управление и нулевые выбросы в атмосферу – основа Nissan IDS. Полностью доверяя бортовому компьютеру, сам стиль движения автомобиля будет напоминать манеру вождения водителя. Именно это является отличительной чертой Nissan IDS от других концептов.

Встроенный в бортовой компьютер искусственный интеллект полностью отвечает за безопасность передвижения, а управление возможно при помощи голоса и жестов. Режим автономной езды Piloted Drive запоминает и повторяет ваш стиль вождения.

Салон характеризуется следующим образом:

• кресла отделаны кожей.
• спокойная и мягкая подсветка.
• сидения установлены под углом.

В ближайшие годы произойдут революционные изменения в управлении автомобилями. Ручное вождение или беспилотность — станут выбором, который вы делаете. Вы сможете выбрать — наслажаться управлением автомобилем, или любыми полезными делами и развлечениями, когда машина едет в автономном режиме.

Благодаря электромотору, инженерам удалось уменьшить простраство для двигателя под капотом и расширить место в салоне автомобиля. Интерьер Nissan IDS может меняться в зависимости от выбранного режима вождения — например при беспилотном режиме передние сиденья поворачиваются к задним, для удобного общения пассажиров. При выборе режима Piloted Drive, руль убирается и появляется дополнительная панель с информацией.

Благодаря световым приборам и дисплеям — пешеходы предупреждены о включенной системе беспилотного управления, а пассажирам передается информация о наличии других транспортных средств на дороге.

Официальный сайт Nissan IDS: nissan.co.uk/experience-nissan/concept-cars/ids-concept.html

#9. NIO Eve

Самый быстрый электрокар — за 2,7 сек он разгоняется до 100 км/ч. Это является рекордом для машины, у которой установлен электрический двигатель. Стеклянная крыша и водительское кресло, которое трансформируется в беспилотном режиме в кровать — еще несколько «фишек» NIO Eve от китайского автопроизводителя NextEV.

Особенностями NIO Eve являются:

• Четыре электромотора, каждый со своей коробкой передач.
• Можно проехать 427 км без подзарядки.
• Наличие четырех дисплеев для отображения информации.
• Для водителя установлен прямоугольный руль, как для спорткаров Формулы-1.
• Для облегчения кузова и шасси в NIO Eve используется углепластик. На боковых обтекателях расположены по одной литий-ионной батарее.

Есть ручной и беспилотный режимы. Автономное управление и поведение машины основаны на системе NOMI — это самообучаемая система искусственного интеллекта, которая «подстраивается» под привычки и задачи владельцев смарткара и делает поездку максимально комфортной. Благодаря форме кузова, машина имеет высокое аэродинамическое сопротивление, что позволяет ей двигаться с максимальной скоростью – 313 км/ч. Серийный выпуск намечен на 2020 год.

Удобные кресла NIO Eve выполнены из углеводородных волокон и отделаны натуральной кожей. Комфорт и уют в машине гарантирован.

Официальный сайт NIO Eve: nio.io/visioncar

#8. Chevrolet FNR

Сложно представить более интересную и необычную машину. Дизайн электрокара от GM напоминает капсулу из фильмов про фантастику, двери имеют форму крыльев — как у стрекозы. Колеса приводятся в движение при помощи магнитов и могут поворачиваться на 180 градусов.

Chevrolet FNR является беспилотником, но если водитель захочет порулить самостоятельно, в салоне предусмотрена приборная панель, похожая на деталь космического корабля. Разработчики создали не просто электрокар, они разработали футуристическую модель машины, которая напоминает о фантастических фильмах.

Chevrolet FNR — стеклянная капсула с кристально-лазерными фарами и магнитными подвесными двигателями, как будто только что «выехавшая» к нам с киноэкрана Матрицы или нового фильма о Джеймсе Бонде.

Особенности модели:

• сканер сетчатки глаза вместо зажигания.
• управление при помощи жестов.
• автоматическая беспроводная зарядка.
• почти горизонтальное ветровое стекло.
• управление с помощью искусственного интеллекта.

Атмосфера в салоне напоминает звездолет, однако это не мешает чувствовать себя там уютно.

Официальный сайт: Нет сайта модели

#7. Toyota Concept-i

Отличительной особенностью автомобиля является наличие системы искусственного интеллекта. В бортовой компьютер встроен Yui – агент, главной задачей которого является создание максимально естественной взаимосвязи авто с человеком. Очень рекомендуем вам посмотреть видео о Toyota Concept-i — это настоящее мини-кино с полноценным сюжетом, яркими персонажами и историей. Заодно в ролике вы можете увидеть взаимодействие бортового искусственного интеллекта с пассажирами — таким образом вы можете заглянуть вперед, в будущее на 5-10 лет!

Concept-i может вести диалог с человеком с помощью голоса, света и голограмм. Также Yui может выводить некоторые слова на боковые двери. Toyota Concept-i является беспилотником, но разработчик сохранил руль и педали для управления. Интересные детали автомобиля:

• каплевидная форма для улучшения сопротивления.
• подъемные двери как у спорткаров.
• наличие электродвигателя, которого хватает на 300 км.

Постоянно самообучаемый искусственный интеллект Yui может подстраиваться под водителя, менять климат, переключать настройки и распознавать эмоциональное состояние человека. Yui не просто изучает вас и делает поездку комфортной именно для вашей семьи, он может даже предвидеть ваши ожидания — и, например, в нужный момент предложить вам подходящую музыку. Это просто фантастика, которая уже через несколько лет станет доступной!

Официальный сайт Toyota Concept-i: toyota.com/concept-i

#6. Audi Aicon

Беспилотный автомобиль не имеет руля и педалей, а также подушек безопасности. Это объясняется тем, что в будущем такие машины под управлением искусственного интеллекта, по замыслу разработчиков, не будут попадать в ДТП. Электрокар может развивать скорость до 130 км/ч, а одной зарядки хватит, чтобы преодолеть 800 км.

Неповторимая и уникальная машина вызывает только одно желание – сесть и поехать куда глаза глядят. Точнее электрокар сам повезет куда нужно. Можно закрыть глаза, назвать точку назначения и наслаждаться мягкой ездой. Отличительными особенностями концепта являются:

• отсутствие руля и классической приборной панели, что создает ощущение открытости и простора.
• отсутствие ремней безопасности на креслах.
• полная автономность.
• комфортность и полная оцифрованность салона.

Обычные фары и осветительные приборы отсутствуют как спереди, так и сзади автомобиля. Вместо этого есть полностью цифровые поверхности дисплея, содержащие сотни треугольных сегментов пикселей. Это трехмерные формы символа Audi AI. Большие поверхности и множество пикселей обеспечивают универсальную графику и визуализацию информации в любом цвете. Сегменты освещения слева и справа выглядят как глаза и могут быть расширены, чтобы стать похожими на широкие зрачки или прищуриться для агрессивного внешнего вида.

Плавные формы, красивый и стильный дизайн, современные технологии – все это легло в основу неповторимого электрокара будущего Audi Aicon.

Официальный сайт Audi Aicon: audi.com/en/models/showcars/aicon.html

#5. Lexus LS+

Для создания данной модели был взят за основу Lexus LS 5, представленный в начале 2017 года. Изюминкой нового концепта является радиатор с подвижными заслонками: по необходимости они могут открываться или закрываться. Благодаря этому воздух равномерно распределяется по мотору и охлаждает его.

К другим отличительным особенностям относятся:

• «острые» фары треугольной формы, частично освещаемые лазерами.
• камеры вместо боковых зеркал.
• автономную систему управления.

Благодаря беспилотному режиму гарантируется безопасное передвижение по городу в потоке машин. Технология Highway Teammate контролирует вождение, помогает машине перестраиваться с одной полосы на другую, сохранять дистанцию с другим транспортом.

Плавные изгибы, вытянутая форма и супер-современные технологии – это современный, изысканный и неповторимый  Lexus LS+.

Официальный сайт Lexus LS: lexus.co.uk/discover-lexus/concept-cars/ls-plus-concept/#hero

#4. Rolls-Royce 103EX

Полностью автономный и беспилотный автомобиль, который отличается роскошью и изысканностью. Отсутствие руля и педалей компенсируется визуальным водителем, а бортовой компьютер говорит нежным и приятным женским голосом.

Rolls-Royce 103EX — автомобиль для любителей шика и роскоши, в создании которого используются только натуральные и дорогостоящие материалы:

• дерево.
• слоновая кость.
• шерсть.
• кожа.

Электрокар оснащен подвижной крышей. После того, как пассажиры займут свои места, двери и верхняя часть машины автоматически закрываются. Колеса расположены в специальном отсеке и при движении создается впечатление, что машина парит в воздухе.

Полное отсутствие механики в салоне создает настоящую роскошь и непередаваемую красоту. Описать такое словами невозможно – это нужно только видеть.

Официальный сайт Rolls-Royce 103EX: rolls-roycemotorcars.com/en-GB/103ex.html

#3. Renault Trezor

Оригинальный и необычный кузов автомобиля состоит из шестигранных элементов, которые придают изысканный внешний вид. Концепт не предназначен для ежедневного использования – красное лобовое стекло искажает цвета окружающей среды.

Необычным является способ открытия двери. Здесь нет ничего традиционного и привычного. Попасть в салон можно только через крышу – для этого поднимается «колпак» и часть стекла.

Характеристики Renault Trezor:

• беспилотное управление.
• углепластиковый кузов.
• сенсорный дисплей с защитой Gorilla Glass.
• мощный электрический мотор.

Идеальный баланс достигается благодаря правильному размещению литий-ионных батарей – спереди и сзади. Необычный силуэт, узкие фары и обтекаемые формы снизижают аэродинамическое сопротивление. Красная фурия для романтиков и экстремалов!

Официальный сайт Renault Trezor: renault.co.uk/vehicles/concept-cars/trezor-concept.html

#2. BMW Vision Next 100

Седан с передним приводом выполнен в элегантном и необычном стиле, внешне напоминает каплю воды. В качестве сырья для создания модели используются возобновляемые и перерабатываемые материалы.

Отличительной особенностью автомобиля является его «зализанность» ­­– здесь нет выступающих деталей, благодаря чему коэффициент аэродинамического сопротивления составил всего 0,18. У большинства современных автомобилей он равен 0,30. Передние двери открываются как в суперкарах, а задние напоминают крылья чайки.

К интеллектуальным системам управления относят:

• автопилот-помощник.
• экран для проекций.
• датчики, анализирующие ситуацию на дороге.

Создатели данной модели считают, что автомобиль является не только средством передвижения, но и помощником владельца. BMW Vision Next 100 предоставляет водителю любые нужные данные, а также ограждает его от лишней информации. Умная машина – лучший друг человека.

Официальный сайт BMW Vision Next 100: bmwgroup.com/en/next100/brandvisions.html

#1. Mercedes-Benz F 015

Концерн Mercedes-Benz в начале 2015 года представил уникальный автомобиль, который воплощает в себе лучшие технологии будущего. Внешне машина достаточно необычная – минимум классики с привычным для всех дизайном и максимум современных идей.

Особенностью F15 является наличие беспилотного управления. В салоне пассажирские кресла расположены лицом друг к другу. А наличие новейших технологий не даст заскучать. Разработчики Mercedes-Benz позиционируют автомобиль в качестве помощника человеку.

Интересные функции Mercedes-Benz F 015:

• трансляция информации на экран.
• возможность сканировать обстановку.
• предупреждения о поворотах при помощи светового сигнала.
• фантастическая яйцевидная форма характеризуется плавными линиями, благодаря которым снижается сопротивление при разгоне.

Официальный сайт Mercedes-Benz F 015: mercedes-benz.com/en/mercedes-benz/innovation/research-vehicle-f-015-luxury-in-motion

Беспилотные автомобили – это технология будущего! Добавляйте сайт BesPilot.com в закладки и заходите почаще — и вы будете в курсе всех важных тенденций и технологий развития современных электрокаров и беспилотных автомобилей. Желаем вам быть всегда впереди!

Автопилот (беспилотный автомобиль)

Беспилотный автомобиль — транспортное средство, оборудованное системой автоматического управления, которое может передвигаться без участия человека. Автопилот — устройство или программно-аппаратный комплекс, ведущий транспортное средство по определённой, заданной ему траектории. Наиболее часто автопилоты применяются для управления летательными аппаратами (в связи с тем, что полёт чаще всего происходит в пространстве, не содержащем большого количества препятствий), а также для управления транспортными средствами, движущимися по рельсовым путям. Современный автопилот позволяет автоматизировать все этапы полёта или движения и другого транспортного средства.

Общие принципы работы беспилотного автомобиля

Общие принципы работы у всех беспилотных автомобилей примерно одинаковы. Предлагаем ознакомиться с ними на примере автомобиля Toyota Prius в версии Google.

Принцип работы беспилотного автомобиля Toyota Prius в версии Google. Secret-seo.ru

Позже разработчики приходят к идее использовать совместно с указанным оборудованием высокоточные карты. Автономное передвижение только лишь с помощью датчиков требует постоянного сканирование окрестности и, как результат, огромных вычислительных мощностей. Высокоточные карты позволяют автомобилю передвигаться даже по дорогам, не имеющим специальной разметки, а датчики предполагается использовать только для своевременной реакции автомобиля на изменения ситуаций на дорогах (переход дороги пешеходами, обгоны и др.).

Технологии беспилотного автомобиля относятся к классу решений искусственного интеллекта. Подробнее см. Искусственный интеллект (ИИ, Artificial intelligence, AI)

Стандарты для беспилотных автомобилей

Основная статья: Стандарты для беспилотных автомобилей

В мре идет активная разработка ITS нового поколения с большим спектром возможностей, их стандартизацией занимаются такие организации, как ETSI, IEEE, 3GPP и другие. Современные системы ITS решают такие задачи, как контроль допуска, управление и оплата парковками, предоставление информации о движении и оплата парковки, управление грузоперевозками, контроль трафика и т.д.

Одним из основных применений ITS является помощь водителю транспортного средства. За счет кооперативной осведомленности транспортное средства может получить оповещение об опасности, индикатор медленно идущих машин, предупреждение о столкновении на перекрестке, индикатор о приближении мотоцикла и т.д.

Водителю будут доступны оповещения о таких ситуациях, как поломка электрического освещения, неверная дорога, стационарная машина (авария или поломка транспортного средства), проведение дорожных работ, риск столкновения, оповещение о состоянии дорожного движения и оповещение о смене сигнала. Децентрализированные базы данных будут предоставлять информацию об опасных зонах, осадках, сцеплениях на дорогах, видимости, ветре и др.

Следующим шагом станет использование ITS в беспилотных автомобилях. Базовым компонентом беспилотников будут внешние камеры и радарное оборудование, отмечается в отчете НИИР. Но именно обмен информацией между автомобилями по средствам V2V-систем вместе с получением транспортными средствами через V2I-системы информации о ситуации на дорогах и актуальных цифровых карт дорог позволит обеспечить безопасное и эффективное дорожное движение беспилотников.

Типы ИТС: V2V и V2I

Первый тип систем — «транспортное средство — транспортное средство» (vehicle-to-vehicle, V2V) — обеспечивают безопасное вождение за счет связи между автомобилями на перекрестках с плохой видимостью. V2V-система может предупреждать водителей об опасности лобового столкновения, бокового столкновения, заднего столкновения, уведомлять о неисправности транспортного средства, предоставлять дорожную и нормативную информацию

Например, две машины, невидимые друг другу на перекрестке или на повороте, через V2V-систему могут обменяться друг с другом координатами и значениями скоростей для избежания столкновения. Аналогичным образом автомобиль, приближающийся к концу пробки, получит информацию с координатами и скоростями ближайших транспортных средств.

Второй тип систем безопасного движение — «придорожная инфраструктура — транспортное средство» (vehicle-to-infrastracture, V2I) — обеспечивают передачу информации (сигнал и нормативная информация и т.д.) от придорожного оборудования к автомобилю через средства радиосвязи. Например, придорожные сенсоры на перекрестке обнаружат машины, которые собираются пересечь перекресток или повернуть, и передадут информацию другим приближающимся машинам по средствам V2I-систем.

Технология V2X: использование Wi-Fi и сотовых сетей

Основная статья Vehicle-to-Everytning (V2X)

Степени автономности автомобилей

По классификации SAE International систем помощи водителю или ADAS (Advanced Driver Assistance System) существует шесть классов автономности от уровня 0 — полностью ручное управление с возможностью предупреждения об опасных ситуациях на дороге, до 5 — полностью беспилотный автомобиль. Уровень ADAS 1 предусматривает работу более продвинутой системы предупреждения об опасности столкновения с автомобилями, пешеходами, а также о пересечении линии разметки, идентификацию дорожных знаков и т. п., а также вмешательство в систему управления. Второй уровень — это более активная помощь водителю (руление, торможение, удержание в полосе и т. д.). Третий уровень — автономное движение на заданных участках дороги, которое требует от водителя лишь частичного надзорного контроля. Четвертый уровень ADAS — это автономное движение автомобиля в определенных режимах, при котором человек уже не может повлиять на управление даже в критических ситуациях. Пятый уровень — полная автономность транспортного средства, когда водитель лишь задает конечный пункт маршрута, а весь процесс передвижения полностью ложится на искусственный интеллект автопилота.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• перевозка грузов в опасных зонах, во время природных и техногенных катастроф или военных действий.
• снижение стоимости транспортировки грузов и людей за счёт экономии на заработной плате водителей.
• более экономичное потребление топлива и использование дорог за счёт централизованного управления транспортным потоком.
• экономия времени, ныне затрачиваемого на управление ТС, позволяет заняться более важными делами или отдохнуть.
• у людей с ослабленным зрением появляется возможность самостоятельно перемещаться на автомобиле.
• минимизация ДТП, человеческих жертв.
• повышение пропускной способности дорог за счёт сужения ширины дорожных полос.

Недостатки

• Ответственность за нанесение ущерба.^[1]
• Утрата возможности самостоятельного вождения автомобиля.^[2]
• Надёжность программного обеспечения.^[3]
• Отсутствие опыта вождения у водителей в критической ситуации.^[4]
• Потеря рабочих мест людьми, чья работа связана с вождением транспортных средств.^[5][6]
• Потеря приватности.^[7]
• Минирование беспилотных автомобилей.^[8]
• Этический вопрос о наиболее приемлемом числе жертв, аналогичный проблеме вагонетки, стоящий перед компьютером автомобиля при неизбежном столкновении.^[9][10]

Некоторые системы полагаются на инфраструктурные системы (например, встроенные в дорогу или около неё), но более продвинутые технологии позволяют симулировать присутствие человека на уровне принятия решений о рулении и скорости, благодаря набору камер, сенсоров, радаров и систем спутниковой навигации.

Вызовы на пути к беспилотнику

В начале 2017 года корреспондент TAdviser побывал на Мобильном конгрессе в Барселоне и ознакомился с развитием технологий беспилотных автомобилей.

Коммуникации

На пути к беспилотным автомобилям еще предстоит решить много технологических и юридических задач. Разработчики сходятся во мнении, что одна из ключевых – обеспечить автомобили возможностями высокоскоростного сетевого подключения. Сети пятого поколения рассматриваются как драйвер технологий автономного вождения: они позволят автомобилю максимально оперативно получать информацию и взаимодействовать с другими автомобилями и окружающей его инфраструктурой.

Минимальные задержки передачи информации, которые ожидаются в 5G, являются критическими для беспилотных автомобилей при их массовом использовании. Высокоскоростная связь позволит мгновенно принимать и передавать данные от одного автомобиля к другому. Информация об изменениях в движении одного автомобиля, например, о торможении, позволит сразу же корректировать действия окружающих его машин.

По состоянию на начало 2017 года стандарта связи 5G еще не существует. В его разработке задействованы регуляторы, мировые телеком-компании и производители оборудования. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) — организация, утверждающая международные стандарты сотовой связи – планирует полностью завершить работу по тестированию и стандартизации технологий беспроводной связи пятого поколения в 2020 году.

В феврале 2017 года Международный союз электросвязи опубликовал первую версию рабочего черновика спецификации, описывающей сеть 5G. Проект документа устанавливает планку ожидаемой производительности нового стандарта IMT-2020: предполагается, что средняя скорость скачивания в 5G-сетях для пользователей составит 100 мегабит в секунду, а загрузки — 50 Мбит/с. При этом время ожидания не превысит 4 мс (для 4G LTE этот значение составляет около 20 мс).

Сети 5G должны ускорить массовое внедрение технологий беспилотного вождения

Для коммуникации с окружающими объектами также разрабатываются специальные системы, позволяющие автомобилю обмениваться данными с другими объектами. Технология vehicle-to-everything (V2X) по беспроводной связи позволяет автомобилю получать предупреждения о дорожных условиях и приближающихся автомобилях задолго до того, как они появятся в его поле зрения. Для этого и окружающая инфраструктура должна быть «умной». Например, светофоры, дорожная разметка, дорожные знаки.

Разработку интерфейса для систем V2X, которые смогут работать с сетями нового поколения, ведет, например, Qualcomm. В компании рассказывают, что планируют до конца года провести тестирование прототипа в составе конечных устройств в Германии в партнерстве с рядом компаний, в числе которых Ericsson, Audi.

В марте 2017 года руководитель разработки мобильных онлайн-сервисов Volkswagen Николай Раймер (Nikolai Reimer) отмечал, что одна из ключевых задач – обеспечить машины возможностями связи. Этот вопрос компания считает настолько важным, что около трех лет назад даже приобрела европейский центр исследований и разработок Blackberry с командой примерно из 200 инженеров.

На базе этого подразделения Volkswagen теперь развивает центр компетенции по решениям связи для своих автомобилей. Он обеспечивает разработку технологий, которые смогут применяться в подключенных автомобилях в будущем. В их числе – блоки управления связью. Volkswagen рассчитывает в будущем обеспечивать себя ими сам. Николай Раймер считает, что компания должна больше инвестировать в эти разработки.

Всевидящее око

Автономный автомобиль должен знать с точностью до сантиметров, где именно он находится и что находится далее на дороге вне зоны текущей физической видимости. В картографической компании Here (ранее принадлежала Nokia) отмечают, что карты высокой точности – фундаментальный элемент в дополнение к сенсорам и камерам для того, чтобы беспилотный автомобиль мог ориентироваться в окружающей его обстановке.

Карты должны отражать и местоположение автомобиля, и позволять ему знать, что находится дальше, за поворотом, чего не могут обеспечить камеры и сенсоры. Тогда автомобиль сможет выстраивать не реактивную, а проактивную стратегию вождения, говорит Алекс Манган (Alex Mangan), руководитель продуктового маркетинга Here.

Для тестирования своих беспилотных автомобилей Google, например, предварительно сам строит детальные 3D-карты на пилотных маршрутах, учитывающие даже небольшие особенности дорог. Для сбора данных, на основе которых будет строиться карта, сотрудники компании предварительно специально ездят по дорогам. В случае с тестовыми маршрутами это посильная задача, однако, когда требуется создать карты для дорог протяженностью в миллионы километров, она выглядит сложно реализуемой. Особенно с учетом того, что однажды созданные карты необходимо поддерживать и обновлять – картина на дорогах может меняться очень часто.

Автономный автомобиль должен знать, что происходит не только в зоне видимости, но и за поворотом

Упростить создание точных карт для автомобилей может сотрудничество с автопроизводителями: их машины, оснащенные сенсорами и радарами, могут «делиться» получаемой с дорог информацией с разработчиками картографических сервисов. За счет этого карты могли бы обновляться буквально в режиме реального времени.

В феврале 2017 года производитель решений для беспилотных автомобилей Mobileye и BMW объявили о подобном сотрудничестве. Его целью является сбор картографических данных для самоуправляемых машин. Автомобили BMW 2018 модельного года будут оснащаться камерами и софтом MobilEye для сбора информации, необходимой для обновления цифровых карт высокого разрешения.

С целью ускоренного создания и обновления карт BMW и Mobileye будут передавать данные, генерируемые в рамках партнерства, компании Here. Алекс Манган из Here полагает, что индустрия должна объединиться вокруг идеи обмена данными – это может ускорить распространение технологии беспилотного вождения. Помимо BMW, компания планирует договариваться и с другими производителями автомобилей об аналогичной передаче данных, включая Audi и Mercedes.

Распознавание дорожных знаков и разметки

Как удалось обнаружить в начале августа исследователям из университета Вашингтона, системы машинного зрения, применяемые в машинах с автопилотом для распознавания дорожных знаков, легко сбить с толку: для этого достаточно определенным образом разместить на знаках небольшие наклейки.^[11]

В ходе эксперимента исследователи наклеили на одном из знаков Stop несколько черных и белых стикеров, на другом разместили дополнительные надписи сверху и снизу от надписи Stop, а третий знак сделали более блеклым. При этом подчеркивается, что во всех случаях дорожные знаки оставались вполне узнаваемыми и читались хорошо.

Фото: 24gadget.ru

Тем не менее, система автопилотирования в подавляющем большинстве попыток дала сбой: вышеописанные манипуляции со знаками Stop приводили к тому, что вместо них автопилот «видел» знак ограничения скорости.

Фото: 24gadget.ru

Результаты эксперимента навели исследователей на мысль о том, что злоумышленники могут самостоятельно делать подобные наклейки, чтобы заставить компьютерную систему автомобиля неверно распознать знак дорожного движения.

В качестве способа борьбы с обнаруженной уязвимостью исследователи предлагают реализовать в системе автопилота алгоритмы, дополнительно анализирующие контекст, в котором встретился знак. В частности, алгоритмы помогут системе определить, что знак расположен в ненадлежащем месте (например, Stop — на скоростном шоссе или ограничение скорости в 100 км/ч — на городской улице), что поможет избежать аварийной ситуации.

Как отмечается, испытанию подверглась не система какого-то конкретного автопроизводителя, а стандартный для всех производителей алгоритм работы автопилота. Результаты исследования, по мнению авторов, демонстрируют степень уязвимости автоматики. Использованные на дорожных знаках искажения моделировали типичные поражающие факторы городской среды: акты уличного вандализма, порчу покрытия знака из-за погодных условий и так далее.

В ходе эксперимента ученые использовали несколько дорожных знаков с различными типами надписей, наклеек и граффити. По словам исследователей, в 100% случаев, автомобили распознавали знак «Стоп» с надписями Love\Hate как знак «Ограничение скорости 45», второй и третий знаки также распознавались как «Ограничение скорости 45», но только в 67% случаев. Что касается четвертого знака, его система машинного обучения классифицировала как знак «Стоп» вместо «Правый поворот» в 100% случаев.

Безопасность

2019

Беспилотный автомобиль можно обмануть специальными картинками

10 ноября 2019 года стало извечтно, что специалисты из Института интеллектуальных систем им. Макса Планка и Тюбингенского университета провели исследование беспилотных автомобилей на предмет безопасности. Инженеры проверяли, как авто справляются с распознаванием человеческих фигур.

Происходит тотальный сбой системы, беспилотный автомобиль может уйти с полосы или неожиданно затормозить. Чем-то это напоминает эффект, когда стробоскопические вспышки определенной частоты вызывают у некоторых людей эпилептические припадки. То есть через зрение искусственным образом вызывается сбой функций организма, в этом смысле мозг человека и беспилотника имеют что-то общее.

По словам ученых, всего за четыре часа им удалось создать образец цветовых сочетаний, вызывающих у беспилотного автомобиля состояние сродни панике, и это становится угрозой безопасности. Узор можно легко нанести на футболки или сделать наклейки на дорожные знаки или хозяйственные сумки. Хакеры тоже могут этим воспользоваться, предупреждают исследователи.

Проблема заключается в несовершенстве искусственного интеллекта, которое проявляется при распознавании изображений. Алгоритм использует встроенную камеру для наблюдения за окружающей средой, такой как дорога перед автомобилем, и для обнаружения препятствий. Если распознавание дает сбой, машина-робот в лучшем случае останавливается из соображений безопасности.

Авторы исследования подчеркнули, что такой баг возникает с вероятностью всего несколько процентов, но этого достаточно, чтобы беспилотник стал вести себя непредсказуемо. Эксперимент показал, что, если камера авто несколько раз увидит одно и то же пятно, ее реакция будет каждый раз особенной.

Разумеется, ученые и программисты со временем решат эту проблему, но пока она остается. Исследователи полагают, что теперь задача автопроизводителей — обучить свои системы быть устойчивыми к таким атакам^[12].

Количество беспилотных автомобилей вырастет до 10 млн

Июль 2019 года — по словам ученых из Технологического института Джорджии, в будущем количество беспилотных автомобилей вырастет до 10 млн. Ученые опасаются, что киберпреступники смогут парализовать городской трафик, взломав лишь небольшую часть беспилотных автомобилей^[13].

Главными последствиями таких кибератак на беспилотные автомобили станут дорожно-транспортные происшествия, а также огромные пробки, в которые попадут машины скорой помощи с ранеными, больными и умирающими людьми.

Исследователи смоделировали ситуацию, как взлом нескольких беспилотных автомобилей может повлиять на городской трафик в Манхэттене (район Нью-Йорка).

По словам исследователей, остановка всего 20% автомобилей в час пик полностью парализует транспортное движение в городе. Город будет разделен на несколько секторов, что позволит перемещаться между кварталами, однако добраться в другой конец уже будет невозможно. Взлом и принудительная остановка 10% автомобилей в час пик приведет к блокировке движения машин скорой помощи. Результаты исследования также показали, что такие последствия могут возникнуть и в любое другое время дня.

Исследователи рекомендуют инженерам беспилотных автомобилей связывать машины несколькими цифровыми сетями, чтобы предотвратить доступ злоумышленнику к каждому автомобилю путем компрометации одной или двух сетей.

В октябре 2017 года, выступая на Всемирном форуме знаний в Сеуле, Южная Корея, главный исполнительный директор Mobileye и старший вице-президент Intel, профессор Амнон Шашуа (Amnon Shashua) предложил автомобильной отрасли способ, позволяющий подтвердить безопасность беспилотных автомобилей. Его решение, опубликованное в научной статье и представленное в кратком изложении этой работы для обывателей, предлагает математическую формулу, используя которую можно подтвердить, что тот или иной беспилотный автомобиль работает с соблюдением норм ответственности и не может послужить причиной аварии, вину за которые можно бы было возложить на этот автомобиль.

Представленная учеными модель Responsibility Sensitive Safety предусматривает конкретные, поддающиеся измерению параметры, характеризующие человеческие представления об ответственности и осторожности, и определяет так называемое «безопасное состояние» (Safe State), поддерживая которое беспилотный автомобиль не может послужить причиной аварии, вне зависимости от того, какие маневры или действия совершают другие транспортные средства.

В своем выступлении Амнон Шашуа призвал представителей отрасли и тех, кто разрабатывает стратегии, «вместе работать над созданием стандартов, которые бы позволяли однозначно устанавливать виновника» при неизбежных авариях с участием автомобилей, управляемых водителями, и беспилотных автомобилей. Он пояснил, что все современные правила и нормативные акты базируются на той идее, что автомобилем управляет водитель, поэтому для регламентирования беспилотных автомобилей в правила необходимо вводить новые параметры.

«Ключевым моментом сейчас является возможность устанавливать виновника аварии. Даже самые лучшие водители в мире попадают в дорожно-транспортные происшествия, и беспилотные автомобили тоже не смогут избежать этой участи из-за действий других участников дорожного движения. Но вероятность того, что ответственный и осторожный водитель попадет в аварию по собственной вине, очень мала, особенно если водителю доступен панорамный обзор, а сам он обладает молниеносной реакцией – как у беспилотного автомобиля», – объясняет Амнон Шашуа. Предложенная модель RSS позволяет формализовать работу беспилотных автомобилей, в результате чего «беспилотники» будут всегда работать только в рамках той модели, которая считается «безопасной», исходя из четких определений вины, и которая одобрена представителями отрасли и регуляторными инстанциями.

Киберугрозы – один из вызовов для любых подключенных устройств, включая автомобили. Глава телекоммуникационной компании SoftBank Масаеси Сон (Masayoshi Son) в конце февраля 2017 года приводил данные, что число кибератак на объекты с интернет-подключением выросло в четыре раза в 2016 году по сравнению с 2015 годом.

В случае с автомобилями это особая причина для беспокойства, так как в результате действий злоумышленников могу пострадать люди. Теоретически, хакер может взломать сеть, остановить передачу данных, выключить тормоза или просто остановить машину.

В середине 2015 года, например, специалисты по компьютерной безопасности Центра передовых технологий Uber обнаружили уязвимость в программном обеспечении автомобиля Jeep, благодаря которой смогли осуществить удаленный доступ к некоторым системам автомобиля: кондиционеру, стеклоочистителям, аудиосистеме и тормозам.

Кибер-инциденты – это проблема для любого автопроизводителя в мире. Это вопрос общественной безопасности, — отмечала ранее Мэри Барра, гендиректор General Motors.

В компании Argus, специализирующейся на средствах киберзащиты для автомобилей, считают, какой-то единый продукт не может подойти для этих целей: различные решения, предназначенные для разных частей подключенного автомобиля, должны интегрироваться между собой, чтобы была обеспечена полная защита.

Автопроизводители и производители решений для автомобилей инвестируют в развитие этого направления кибербезопасности. Ряд автопроизводителей, включая Tesla, Fiat Chrysler и General Motors, создали специальные программы поощрения лиц, которые сообщат о брешах в безопасности систем своих машин.

Отвечая на запросы рынка, появляется все больше компаний, разрабатывающих специализированные решения для автомобилей. Такое направление появилось, например, и у «Лаборатории Касперского». В 2016 году компания сообщала, что ведет разработку защищенной безопасной операционной системы, которая, в частности, может быть использована для автомобилей.

В 2016 году производитель решений для автомобилей Harman приобрел израильскую технологию кибербезопасности TowerSec для своего защищенного от взлома программного обеспечения. В том же году инвестиции для развития технологий автомобильной киберзащиты получил другой израильский стартап — Karamba Security.

Чья жизнь важнее: водителя или пешехода?

Помимо технологических вызовов для перехода к массовому использованию беспилотников предстоит решить и «моральные» вопросы, связанные с принятием решений автопилотом. Например, должна ли она быть спроектирована таким образом, чтобы защищать жизнь водителя любой ценой, даже если в экстренной ситуации для этого необходимо протаранить толпу пешеходов?

Правила для беспилотных автомобилей в Германии

Федеральное министерство транспорта и цифровой инфраструктуры Германии объявило о намерении ввести в действие дорожные правила для беспилотных автомобилей, их производителей и владельцев. Как пишет летом 2017 года The Register, документ обяжет разработчиков беспилотных автомобилей программировать их автопилот таким образом, чтобы в любой неожиданной ситуации на дороге он ставил человеческую жизнь превыше жизни животных или сохранности частной или государственной собственности^[14].

В настоящее время ни в одной стране мира нет единых правил дорожного движения, которые бы регулировали технические требования к беспилотным автомобилям и регламентировали их движение по дорогам общего пользования. Некоторые страны допускают перемещение беспилотных автомобилей по общим дорогам, но в этом случае требуется получение специального разрешения. При этом за рулем беспилотного автомобиля всегда должен находиться водитель, готовый перехватить у автопилота управление в случае какой-либо нештатной ситуации.

Правила для беспилотных автомобилей в Германии были разработаны консультативным советом Федерального министерства транспорта и цифровой инфраструктуры Германии, в который входят 14 ученых и юристов. В общей сложности в список попали 20 требований к беспилотным машинам, их производителям и водителям. Так, требование к ценности человеческой жизни подразумевает, что автопилот в любой аварийной ситуации должен таким образом управлять автомобилем, чтобы сохранить жизнь людей.

В случае двойственной аварийной ситуации, автопилот не должен делать выбор, чью жизнь следует сохранить — водителя или пешехода, пожилого человека или ребенка. Автопилот должен будет сделать все возможное, чтобы сохранить жизнь всех участников аварии. Все беспилотные автомобили, регистрируемые в Германии, должны иметь «черный ящик», записи из которого можно будет использовать после аварии, чтобы выяснить, на ком лежит ответственность за нее — на водителе или на автопилоте.

При этом во всех случаях аварии с участием беспилотного автомобиля будет действовать «презумпция виновности», то есть в аварии всегда будет считаться виновным водитель, пока данные «черного датчика» или другие результаты расследования происшествия не докажут обратного. В число правил также включили исключительное право водителей на выбор информации, которую смогут получать от беспилотного автомобиля его производители. Речь идет о местоположении, скорости, водительских данных и множестве другой информации, которая может быть использована, например, для таргетирования рекламы.

Моральная дилемма

Психолог Школе экономики в Тулузе Жан-Франсуа Бонефон (Jean-Francois Bonnefon) и его коллеги говорят^[15], люди в целом поддерживают идею, что в критической ситуации автомобиль должен врезаться в стену или еще каким-то образом пожертвовать водителем, чтобы спасти большее число пешеходов. При этом те же самые люди хотят ездить в автомобилях, которые защищают водителя любой ценой, даже если это повлечет смерть пешеходов.

Такой конфликт ставит в сложное положение производителей компьютеризированных автомобилей, отмечает Бонефон. Между автомобилем, который запрограммирован на благо для большинства и который запрограммирован для самозащиты пассажира, покупатели в подавляющем большинстве выберут второе.

Существует много сценариев экстренных ситуаций, когда автомобилю придется сделать выбор, кем пожертвовать

Авторы исследования о социальной дилемме автономных автомобилей, опубликованного в журнале Science в 2016 году, полагают, что в это области есть и другие сложные моральные вопросы. Автономным автомобилям придется в экстренных ситуациях принимать решения, последствия которых заранее нельзя предсказать. Допустимо ли, например, запрограммировать машину на то, чтобы она избежала столкновения с мотоциклистом, врезавшись в стену? Ведь у пассажира автомобиля в этом случае больше шансов выжить, чем у мотоциклиста, который столкнется с автомобилем.

Автономные автомобили могут произвести революцию в транспортной индустрии, но они ставят социальную и моральную дилемму, которая может затормозить распространение этой технологии, — считает Лиад Рован (Iyad Rahwan), ученый из Университета Калифорнии, один из авторов этого исследования.

Психолог Курт Грей (Kurt Gray) из Университета Северной Каролины в Чапел-Хил уверен, что можно достигнуть работающих компромиссов. Если беспилотные автомобили и будут запрограммированы защищать пассажира в экстренных ситуациях, число дорожных инцидентов в любом случае снизится. За исключением редких случаев, когда такие автомобили могут представлять опасность для пассажиров, они в любом случае не будут превышать скорость, не будут употреблять алкоголь или набирать текстовые сообщения на ходу, отчего общество, в конечном счете, выиграет.

Мораль искусственного интеллекта — один из самых обсуждаемых вопросов, связанных с наступлением эры роботов. В 2016 году Массачусетский технологический институт (MIT) в США разработал специальный тест, который помогает лучше понять, с какими моральными дилеммами сталкиваются разработчики искусственного интеллекта, а заодно разобраться со своими нравственными ориентирами^[16].

Тест очень простой. В нем надо поставить себя на место искусственного интеллекта самоуправляемой машины и выбирать, кем в ДТП можно пожертвовать — пешеходами на перекрестке или пассажирами в автомобиле. Иногда надо выбирать между тем, кого из пешеходов надо задавить, а кого — спасти.

Всего в тесте 13 вопросов. Количество пассажиров и пешеходов в некоторых задачах разное, в некоторых — одинаковое. Кроме того, отличается их возраст, пол, социальное положение. В некоторых вопросах есть домашние животные — они приравнены к другим пассажирам и пешеходам.

Для примера возьмем следующую задачу: в машине сидят женщина и двое детей (мальчик и девочка), а по пешеходному переходу идут женщина и две старушки. Необходимо выбрать, кого из них искусственному интеллекту спасать, а кем — жертвовать.

В конце теста пользователю рассказывают, кем он жертвует чаще всего и как отвечали другие люди, которые прошли тест.

На сайте MIT можно также придумать собственную моральную задачу на основе вопросов теста и посмотреть, какие вопросы поставили другие пользователи.

Законодательство

Помимо технологических вызовов, для перехода к массовому использованию автономных автомобилей предстоит решить множество вопросов на уровне законодательного регулирования. Необходимы нормативные документы, определяющие основные технологические и юридические понятия в данной сфере, регулирование возможностей использования таких технологий в целом, ответственности в случае инцидентов с беспилотными автомобилями и др.

В том или ином виде нормативные документы в этой области уже представлены или разрабатываются в некоторых странах. Особенно продвинулась вперед здесь США. Невада еще в 2011 году стала первым штатом в стране, начавшим регулирование использования автономных транспортных средств на дорогах и вопросов, связанных с их страхованием, безопасностью и тестированием.

Условия передвижения беспилотных автомобилей разной степени свободы теперь уже законодательно закреплены в разных штатах США. В 2015 году губернатор Аризоны, США, подписал приказ, согласно которому беспилотные автомобили в штате регистрируются на тех же условиях, что и обычные машины. Никаких дополнительных требований к автономным машинам не предъявлялось. Кроме того, законы штата не запрещают испытание беспилотных автомобилей на дорогах.

В конце 2016 года губернатор штата Мичиган подписал пакет законов, который напрямую касается сферы беспилотных автомобилей и фактически легализуют их частное и коммерческое использование. Они позволяют продажу серийно выпускаемых беспилотных автомобилей, прошедших сертификацию, при этом автомобилям разрешено выезжать на дороги общего пользования без водителя за рулем и передвигаться в автоколоннах. Кроме того, на территории штата теперь разрешено использовать беспилотное такси.

В Британии в 2016 году начали подготовку поправок в законодательство, которые должны, во-первых, позволить страховать ответственность беспилотных машин, а во-вторых, обновить Дорожный кодекс (свод ПДД Великобритании) с учетом развития автономных транспортных средств.

Новости и модели производителей

В мире

В России

Беспилотные грузовики

Основная статья: Беспилотные грузовики

Беспилотные автомобили в России

Основная статья: Беспилотные автомобили в России

С 2015 года компании в России активно развивают технологии, необходимые для создания беспилотных автомобилей.

Мировой рынок

Основная статья: Беспилотные автомобили (мировой рынок)

Создание полноценного беспилотного автомобиля — один из самых захватывающих вызовов для технологической мысли начала XXI века для компаний по всему миру.

Смотрите также

Робототехника

• Искусственный интеллект (ИИ, Artificial intelligence, AI)
• Обзор: Искусственный интеллект 2018
• Искусственный интеллект (рынок России)
• В банках, медицине, радиологии, ритейле, ВПК, образовании, транспорте (автопилот), спорте, СМИ и литература, видео (DeepFake, FakeApp), музыке

Примечания