Hvordan selvkjørende biler jobber med mutter og bolter bak Googles autonome bilprogram

Å kunne pendle frem og tilbake for å jobbe mens du sover, spiser, spiller Trivia Crack eller henter på favorittbloggene dine i Feedly er et konsept som er like attraktivt og tilsynelatende langt unna og for futuristisk å faktisk skje.

Når Google annonserte sitt autonome bilprosjekt i 2008, begynte visjoner om minoritetsrapport å virke rundt i hodet mens vi lurte på mulighetene for en bil som egentlig ikke hadde behov for å gjøre noe annet enn å slå på. Denne samme bilen trenger ikke å bekymre seg for ulykker, distrahering eller kjøring under påvirkning mens det gjorde tusenvis - eller til og med millioner - av delte sekunders beregninger for å holde trygt.

Du ser, som det viser seg, er mennesker bemerkelsesverdig dårlige ved kjøring. Ifølge Joshua Schank, fra Eno senter for transport:

“Folk er ikke gode på kjøring - 30 000 mennesker dør i bilulykker hvert år (i USA). Maskiner kan være mye bedre enn mennesker når det gjelder kjøring; de drikker ikke eller tekst og kan tenke raskere.”

Selv om ikke en enkelt sjåfør ville hevde at det ikke er noen ekte følelsesløse dårlige drivere på veien, hvor sikker er Google Car. De sjokkerende effektene av Google Driverless Car [INFOGRAFISK] De sjokkerende effektene av Google-føreren Bilen [ INFOGRAFISK] Fremtiden er nærmere enn du kanskje tror. Takket være Googles topphemmelige forskningsavdeling er Google X, sjåførløse biler nå en realitet og kan treffe det vanlige i den ikke for fjerne fremtiden ... Les mer ?

Vel, i totalt 700 000 veileder er logget, har Google Bilen vært i nøyaktig to ulykker, som ikke kan skyldes på bilen. Den første, skjedde da en menneskelig sjåfør bak-endte den autonome bilen, og den andre skjedde mens et menneske kjørte Google Bil på en prøvekjøring. Derimot er det en dødsfall for hver 1,7 millioner miles drevet i Storbritannia og en død per 1,13 millioner miles i USA (2009 data). Mens Google Cars har ennå ikke logget inn så mange miles, er frekvensen av ulykker per kilometer drevet, definitivt lavere enn biler som drives av mennesker.

Teknologien bak Googles autonome bil

Den lovende tingen om Googles kjøreløse biler er at det meste av teknologien blir brukt både på veien. Bilen i morgen - i dag: Toppverktøy for å sette en datamaskin i bilen din Bilen i morgen - i dag: Toppverktøy for å sette en datamaskin I bilen din Det blir stadig mer populært tidsfordriv for å legge til et nytt element til biler, et nytt nav for underholdning, GPS og kommunikasjon. Carputer synes å ha blitt inspirert blant annet av TV-programmer som ... Les mer, og i andre applikasjoner. Dette betyr at teknologien som holder passasjerene trygge ikke er ny eller ikke testet, og utenom deres proprietære programvare og algoritmer, har Google-biler mye testet - og trygt - maskinvare.

La oss ta en titt på noe av det.

LIDAR

Laser Illuminerende Detection og Ranging - eller LIDAR - brukes til å bygge et 3D-kart og tillate bilen å “se” potensielle farer ved å hoppe en laserstråle av overflater som omgir bilen for å nøyaktig bestemme avstanden og profilen til objektet. Google Car bruker en Velodyne 64-stråles laser for å gi den innebygde prosessoren en 360 graders visning ved å montere LIDAR-enheten øverst i bilen (for uhindret visning) og la den rotere på en spesialbygd utgangspunkt.

Radar

Mens LIDAR er flott for nøyaktig kartlegging av omgivelsene, er den en dødelig feilen i sin evne til nøyaktig å overvåke hastigheten på omgivende kjøretøy i sanntid. Det er her de fire støtfangermonterte radarene tar opp slakken. Med to sensorer i den fremre støtfangeren og to på baksiden, tillater radarenhetene bilen å unngå støt ved å sende et signal til den innebygde prosessoren for å bruke bremsene, eller gå ut av veien når det er aktuelt. Denne teknologien fungerer sammen med andre funksjoner på bilen, som treghetsmåleenheter, gyroskoper og en hjulkoder for å sende nøyaktige signaler til bilens behandlingsenhet (hjernen) for å bedre ta beslutninger om hvordan man skal unngå potensielle ulykker.

Høyhastighets kameraer

Den faktiske kamerateknologi Hvordan fungerer et digitalt kamera? [Teknologi forklart] Hvordan fungerer et digitalt kamera? [Teknologi forklart] Les mer og oppsettet på hver bil uten førerfeil varierer, men en prototype bruker kameraer montert på utsiden med liten adskillelse for å gi en overlappende utsikt over bilens omgivelser. Denne teknologien er ikke ulikt det menneskelige øye som gir overlappende bilder til hjernen før de bestemmer ting som dybdeskarphet, perifer bevegelse og dimensjonalitet av objekter.

Hvert kamera har et 50-graders synsfelt og er nøyaktig til ca 30 meter. Kameraene selv er ganske nyttige, men mye som alt annet i bilen, er de overflødige teknologier som vil tillate bilen å fungere selv om de skulle fungere.

Sonar

Igjen er hver prototypebil bygget av Google litt annerledes, men noen av de testede har avansert avansert teknologi. Begrensningene til sonar er dens smale synsfelt og dets relativt korte effektive rekkevidde (ca. 6 meter). Inkluderingen gir imidlertid enda et redundant system som gjør at bilen effektivt kan krysreferanse data fra andre systemer i sanntid for å bruke bremsene, forspenningsbelter for støt, eller svinge for å unngå hindringer.

posisjonering

En bil uten ratt, ingen bremser og ingen akselerator vil være praktisk talt ubrukelig uten avanserte posisjoneringssystemer for å spore kurset og plotte en passende rute til bestemmelsesstedet. For denne utfordringen bruker Google sitt eget kartsystem Hvordan fungerer Google Maps? Hvordan fungerer Google Maps? Google Maps brukes av millioner av mennesker hver dag, og du kan være en av dem, men hvordan fungerer det egentlig og hvordan opprettholder Google sin nøyaktighet så godt? Les mer, samt GPS-satellitter, inertial måleenheter, og en hjulkodemåler for å bestemme den faktiske hastigheten. Systemet arbeider sammen med kameraene ombord for å behandle sanntidsinformasjon, GPS-data og kjørehastighet for å nøyaktig bestemme nøyaktig posisjonen til hvert kjøretøy, ned til noen få centimeter, samtidig som det gjør smarte korrigeringer for ting som trafikk, vei konstruksjon og ulykker.

Sofistikert programvare

Programvaren behandler alle dataene i sanntid, samt modellering av adferdsdynamikk hos andre drivere. Hvordan biler skal en dag snakke med hverandre. Hvordan biler skal en dag snakke med hverandres andre morgendagens transport handler ikke bare om selvkjørende bil. Fremtiden vil se nettverk av biler som jobber sammen for å holde passasjerene trygge og levere dem til bestemmelsene effektivt. Les mer, fotgjengere og gjenstander rundt deg. Mens noen data er hardkodede inn i bilen, for eksempel å stoppe ved røde lys, læres andre svar basert på tidligere kjøreopplevelser. Hver kilometer som kjøres på hver bil, logges, og disse dataene behandles i et forsøk på å finne løsninger på alle aktuelle situasjoner.

Læringsalgoritmen behandler dataene for ikke bare bilen du kjører inn, men også for andre for å finne et passende svar på hvert mulig problem. Behavioral dynamikk er også kartlagt, og disse dataene brukes til å gjenkjenne situasjoner før de skjer, som en menneskelig sjåfør. For eksempel er bilene smarte nok til å gjenkjenne - og tilpasse seg til - situasjoner som:

• Et sakte kjøretøy i høyre linje antyder en høyere sannsynlighet for at bilen følger den vil forsøke å passere.
• Et potthull eller utenlandsk gjenstand på gaten viser en høyere sannsynlighet for at en sjåfør svinger for å unngå det.
• Congestion i venstre kjørefelt betyr at sjåførene er mer sannsynlig å prøve å komme inn i riktig kjørefelt.

Major Hurdles Prosjektet Faces Før Utbredt Adopsjon

Selv om teknologien i Googles autonome bilprogram er intet mindre enn fantastisk, betyr det ikke at det ikke er betydelige problemer som fortsatt må løses før vi kommer frem til en fremtid dominert av selvkjørende biler. Slik er det hvordan vi får til en verden fylt med billøse biler Her er hvordan vi skal komme til en verden fylt med bilfrie biler Kjøre er en kjedelig, farlig og krevende oppgave. Kan det en dag bli automatisert av Googles billøse bilteknologi? Les mer .

Teknologi

Før du adresserer andre problemer, er det viktig å merke seg at teknologien fortsatt er den største barrieren som skiller førerløse biler fra forbrukermarkedet.

Et av disse problemene som Google står overfor, er tilpasningsevnen til kartleggingssystemet. Kartene som brukes av disse bilene, er ikke som de du ser i GPS-enheten din eller på Google Maps. Hvert kart er svært detaljert ned til høyden av kantene, og dimensjonene av banen bilen kjører for tiden i.

Problemet med dette detaljnivået er enorm kartlegging hele landet - eller verden. Foreløpig har Google kartlagt ca. 2.000 miles av veien for at føreren uten bil skal operere på. For å gi deg en ide om skalaen, er det mer enn 170.000 miles av veien i California alene, og over 4 millioner miles av offentlig vei i USA.

Årsaken til at bilene har utført så godt i sin første 700.000 kilometer test, skyldes i stor grad at bilene kommer til “jukse” på den måten de responderer på deres miljø. Det vil si at hver bil ikke tar avgjørelser i sanntid om hvordan man skal reagere på eksterne stimuli, og at Google ikke har testet bilens evne til å reagere på situasjoner utenfor disse kartlagte miljøene. Selvfølgelig er dette et problem som til enhver tid kan rette seg i en grad, da hver Google-bil på veien ikke bare kjører, bidrar den også til å lage 3D-kart for andre autonome biler ved å kartlegge data.

Ytterligere teknologirelaterte problemer er:

• Så langt har bilen problemer som hindrer at den kjører i snø, is eller tung regn.
• Det er ikke mulig å fortelle trafikklysets farge når sensorer er blinde av sol eller blending.
• Sensorer oppdager objekter som pikselformede, så hypotetisk vil bilen svare på samme måte - ved å svinge - å savne et barn i veien, eller en avis som var flytende forbi.

Statlig regulering

Ved lovens brev, i hvert fall i hjemstaten Google HQ (California), er selvkjørende biler for tiden lovlige. Chris Urmson, leder av det selvkjørende bilprosjektet hos Google, sier:

“Loven som ble passert for nesten et og et halvt år siden, gjorde det helt klart at det var mulig å kjøre bil uten kjøring i California, og generelt tror vi det er sant over mye av USA.”

Når det er sagt, er jeg ikke sikker på at mange regjeringer forestilt seg en fremtid med sjåførløse biler når de vedtok deres nåværende trafikklover og regler. Det er usannsynlig å anta at regjeringen ikke vil gå inn på et tidspunkt og gjøre egen undersøkelse som den praktiske og sikkerheten til autonome kjøretøy. Autonome biler: Er roboter bra for miljøet? Autonome biler: Er roboter bra for miljøet? Måten vi bruker biler, kommer til å forandre seg. Disse endringene vil være omfattende, men et område som ikke har blitt undersøkt i så mye detaljert betydning: miljøpåvirkningen. Les mer .

Gjør forbrukerne det selv?

Mens det har vært bred spenning om teknologien fra noen, har andre avvist ideen helt på grunn av sikkerhetsproblemer, eller uvilligheten til å gi opp kontrollen av hjulet. Mens noen aldri kan omfavne teknologien, kan Hackers virkelig ta over bilen din? Kan hackere virkelig ta over bilen din? Les mer, det er trygt å si at noe segment av forbrukernes befolkning ville være interessert, forutsatt at to hovedfaktorer er adressert: sikkerhet og prising.

Selv om sikkerhetsproblemene fortsatt blir utarbeidet, ser bilen ut til å ha en bemerkelsesverdig sikkerhetsoppføring til dette punktet. En filosofisk drøm har blitt tatt opp som er ganske interessant skjønt; hvordan vil bilen svare på såkalte “vognproblemer?” Vognproblemer er det filosofiske begrepet som brukes til å beskrive problemer som oppstår der det ikke er noe riktig svar. For eksempel må en Google-bil svinge for å unngå et barn, men i så fall vil det påvirke moren eller en gruppe barn på den andre siden av veien. hva gjør den?

Så hva er neste?

Samlet sett er det en spennende ide, og vedtaket av teknologien har andre praktiske anvendelser. For eksempel trenger en bil som ikke trenger en sjåfør, også ikke en passasjer. Dette vil gjøre at bilen din kan slippe av pakker uten deg, gi venner en tur hjem (og så gå tilbake til garasjen din), eller finn din egen parkeringsplass etter at du har slått deg av et sted.

Faktisk kan den mest spennende ideen om alle være det faktum at dette kan gjøre tanken på “eie” en bil utelatt. Disse bilene kunne hypotetisk bli overalt, og tjene som en slags taxi for hele samfunn uten å måtte kjøpe og vedlikeholde bilen selv.

Driverløse biler er en spennende ide for fremtiden for transport, men til Google adresserer de teknologiske utfordringene og beviser at disse bilene er sikkert tryggere enn din gjennomsnittlige sjåfør, så vil de forbli akkurat det, en ide. Jeg er imidlertid sikker på at Google vil utdanne kinks og at denne teknologien vil ha stor innvirkning på fremtidens transport Hvordan selvkjørende biler vil forandre transport for alltid Hvordan selvkjørende biler vil forandre transport for alltid Når vi går inn i 2015 er spørsmålet ikke lenger om selvkjørende biler skal erstatte manuelt drevne biler, men hvor raskt de tar over. Les mer .

Vil du kjøpe en kjøretøysbil??

Bildekreditter: Velodyne High Def Def LIDAR av Steve Jurvetson, Hoje-Taastrup Kommune av kameratfot, trafikklys av MiloszB, alt via Flickr

Utforsk mer om: Bilteknologi, Selvbil.