Машина едет по шоссе со скоростью 70 километров в час, и водитель не прикасается к рулю.
Машина едет по шоссе со скоростью 70 километров в час, и водитель не прикасается к рулю. Авто самостоятельно контролирует дорожную ситуацию. Первый вопрос: безопасно ли это? И второй вопрос: не будем ли мы все через 10 лет водить машины именно так? Ответы – в программе “Футурис”.
Робот везет, человек едет
Ничем не примечательная дорога близ шведского Гетеборга. Дорога обычная, а вот машина, в которой мы едем – нет. Это – один из демонстрационных образцов фирмы Volvo. На нем инженеры компании отрабатывают использование последних технологий беспилотного управления в реальных дорожных условиях.
Why would we need self-driving cars? I asked Aria Etemad,
vwgroup_en</a> researcher in automated driving. Story coming up in <a href="https://twitter.com/euronews">euronews#Futurispic.twitter.com/pz8yMRr2ka— Denis Loctier (@loctier) March 28, 2017
Даниэл Тидхольм, инженер: “Машина хорошо ориентируется в транспортном потоке, благодаря постоянному мониторингу происходящего вокруг. Я чувствую себя в большей безопасности по сравнению с обычным вождением, когда я сам держу руль”.
А вот – очень похожий на предыдущий прототип от фирмы Audi. Он тестируется на автострадах близко немецкого Вольфсбурга. Как и новинка от Volvo, экспериментальный автомобиль Audi в режиме реального времени оценивает дорожную ситуацию. Все в порядке? Машина предлагает шоферу перейти в автоматический режим управления.
Бирт Финкенди, инженео Volkswagen Group Research: “Когда соблюдены все условия – то есть скорость не превышает 130 километров в час, дорожная разметка на месте, а водитель не увлекается опасными маневрами – машина предлагает перейти режим автопилотирования. Соглашаетесь? Тогда активируйте его вот этими двумя кнопками”.
Автомобили, берущие на себя функции водителей, разрабатываются несколькими производителями в рамках Европейского исследовательского проекта. Технологическая начинка помогает машине безопасно перестраиваться или идти на обгон.
Даниэл Тидхольм, инженер: “Вот я хочу перестроиться в правый ряд. Для этого я дважды нажимаю на рычажок за рулём. Датчики проверяют, кто у меня справа, машина сама включает поворотник и сама перестраивается”.
Такая техническая поддержка не освобождает водителя от обязанности постоянно следить за дорожной ситуацией, ведь возвращение к ручному управлению может стать необходимым в считанные секунды. Так что спать за рулем не придется… По крайней мере, в ближайшее время. Европейские автостроители совершенствуют технологии беспилотного управления в надежде в скором времени вывести новинки на рынок.
На что обращают особое внимание разработчики? На системы контроля и анализа ситуации: радары, датчики, камеры, информация с которых интерпретируется бортовым компьютером. Он отвечает за автопилотирование и информационный обмен с водителем.
Генрик Линд, технический эксперт, Volvo: “Машины, начиненные датчиками, все время начеку. Они могут оперативно реагировать на разные угрозы в разных дорожных ситуациях”.
Компьютерный “мозг” и другая электронная начинка находятся в багажнике этого экспериментального прототипа. Для массового использования эту электронику придётся сделать компактнее и дешевле. Генрик Линд, технический эксперт, Volvo: “Нам нужен автомобиль, способный сканировать и интерпретировать происходящее вокруг. Он должен понимать намерения других машин. И еще, нам необходимо совершенствовать систему взаимодействия между автомобилем и человеком, который в нем передвигается”.
Volvo's plan for self-driving cars focuses on … the driver?
Starting this year, Volvo will take its autonomo https://t.co/ACpqYCWaiYpic.twitter.com/9ndElCr4em
— Seda Hoeller (@SedaGirl) 29 March 2017
Общение – ключ к пониманию
Если на магистралях машины с автопилотом чувствуют себя уверенно, то в городе они совсем беспомощны. Чтобы решить эту проблему, автомобиль должен постоянно согласовывать свою картину мира с другими транспортными средствами и объектами дорожной инфраструктуры.
Ариа Эремад, исследователь Volkswagen: “На мой взгляд, во время поездок по городу нельзя полагаться только на возможности отдельного автомобиля, его собственные датчики и камеры. Необходимо взаимодействовать с окружающей средой. В будущем наши перекрестки, светофоры будут оснащены новейшим оборудованием – сенсорами, возможно, лазерными сканерами. Они позволят лучше понимать, что происходит в конкретной точке, сколько машин, к примеру, проходит через данный перекресток, сколько пешеходов… затем эта информация будет распространяться между всеми транспортными средствами. Так машина будет “знать” больше, чем она видит сегодня благодаря своим датчикам.”
Разработка автоматизированных систем управления городским движением займет годы. Инженеры из Высшей Горной школы Парижа пишут алгоритмы, координирующие маневры роботизированных авто. Задача – повысить скорость и одновременно безопасность машинопотока.
Арно де ла Фортелль, директор центра робототехники, Горная школа Парижа: “Сегодня между этими двумя задачами существует противоречие: чем быстрее я еду, тем ниже мой уровень безопасности. Если я хочу ехать безопаснее, то сбрасываю скорость. При этом теряется эффективность моего передвижения. Мы задаемся вопросом, а можно ли решить обе эти задачи? Одновременно увеличить и скорость и уровень безопасности? Нам нужны не только надежные коммуникационные системы, но и алгоритмы, позволяющие совместить эти два приоритета, скорость и безопасность”.
В компьютерном симуляторе автономные машины пересекают перекресток и координируют свои действия через беспроводную связь. На практике связь нередко “сбоит”, и исследователи не сбрасывают это со счетов.
Цзинань Яо, исследователь смарт-автомобилей, Горная школа Парижа: “Чем реалистичнее симулятор, тем больше возникает сложностей. Но мы стараемся просчитывать все возможные варианты, решать все проблемы по мере их возникновения”.
Водитель под увеличительным стеклом
Автоматизация и информационный обмен между участниками движения освободят водителей от рутинных задач. Пока машина будет двигаться на автопилоте, водители смогут передохнуть. Не помешает ли им это оперативно “включиться” в процесс в случае необходимости?
Исследователи в Гетеборге в Швеции изучают проблему с помощью симуляторов. Микаэль Седерман, исследователь человеческого поведения, Volvo Group Trucks Technology: “Мы измеряем, насколько быстро реагирует водитель после получения сигнала о необходимости вновь контролировать автомобиль. Еще мы фиксируем, как именно он реагирует, уверенно ли берется за руль, жмет на тормоза.” Итак, мы видим, что водитель в кабине пассивно наблюдает за дорогой, пока машина едет на автопилоте. Но вот датчик распознает неисправную машину на обочине. Внимание! Водитель хватается за руль, чтобы избежать столкновения. Этот шофер знал, чего ждать, и отреагировал молниеносно. Обычно в таких экспериментах участвуют профессиональные водители грузовиков.
Кристи Лундеваль, специалист по моделированию и симуляции, Volvo Group Trucks Technology: “Если вы раньше в подобные ситуации не попадали, то вас легко отвлечь фразой:: “Посмотри, какой вертолет”. И пока вы смотрите, на дорогу выбегает, скажем, лось. Это действительно застаёт вас врасплох.”
Микаэль Седерман, исследователь факторов человеческого поведения, Volvo Group Trucks Technology: “Мы также изучаем ситуации, когда водитель отвлекается на другие дела, к примеру, играет на смартфоне”.
Человек отключился от контроля за дорогой, потерял бдительность и не услышал предупредительного сигнала. Что должен делать автопилотируемый автомобиль? Либо ехать дальше по оптимальной траектории, либо останавливаться из соображений безопасности. Взаимодействие между машиной и водителем – в центре научных изысканий группы специалистов Европейского исследовательского проекта. Ученые Национального политехнического университета Афин работают над визуальным интерфейсом, чтобы повысить безопасность соседства на дорогах автоматизированных и обычных авто.
Ангелос Амдитис, директор исследовательского бюро, Афины: “В таком “смешанном” автомобильном потоке водителям предстоит столкнуться с новыми сложностями, для преодоления которых и нужен максимально эффективный интерфейс. Наша цель – предоставить шоферу всю необходимую информацию в простом, доступном, сжатом формате: так он сможет гарантированно разобраться в ситуации и действовать с учетом особенностей движения других машин”.
За руль с цветами!
Инженеры и психологи сообща оптимизируют интерфейс. Их задача – минимизировать стресс, который водитель испытывает при переключении в режим автопилотирования.
Панагиотис Пантазопулос, инженер автономных систем вождения, Афины: “Эта информация снимает напряжение, дает водителю ощущение безопасности, того, что на дороге все в порядке. Обеспечить большее доверие человека к машине – одна из задач при разработке автопилотируемого транспорта.”
Исследователи Национального центра авиации и космонавтики в Брауншвейге разрабатывают еще более футуристический прототип интерфейса для роботизированных машин. Их идея – окружить водителя полосой светодиодов, меняющих цвет в зависимости от ситуации на дороге.
Анна Шибен, исследователь по вопросам взаимодействия человека и роботов, DLR: “Мы используем различные цвета. В ручном режиме – это зеленый и красный. Зеленый – все в порядке, красный призывает к осторожности. Синий – цвет надежного автопилотирования. Водитель предупрежден: все хорошо, машина справляется с автопилотированием.”
Этот симулятор создаёт панорамное изображение дороги. Здесь можно отрабатывать самые разные ситуации. К примеру, как быть в случае неожиданных дорожных работ, рискованных обгонов со стороны других машин? Предупредительные сигналы светодиодной полосы просто невозможно проигнорировать.
Иоганн Кельш, исследователь по вопросам взаимодействия человека и роботов, DLR:
“Полоса в салоне расположена по кругу. Мы видим её, даже когда смотрим в противоположную сторону. Когда машина идет на автопилоте, человек не обязан все время следить за дорогой, он может заниматься другими делами, читать, например. Система предупредит вас, когда следует вновь подключиться к управлению машиной, взяться за руль”.
Если ситуация не совсем понятна, автопилот посылает цветовой сигнал. Водитель предупрежден и ждет, потребуется ли его оперативное вмешательство.
Анна Шибен, исследователь по вопросам взаимодействия человека и роботов, DLL:
“Это помогает сделать вождение проще, комфортнее и безопаснее. Я знаю, в каком именно режиме я еду, знаю, чего мне ждать в следующую минуту”.
Исследователи надеются усовершенствовать технологии беспилотного вождения в ближайшие годы в надежде, что через 10-15 лет на европейских дорогах роботы будут уверенно и безопасно соседствовать с людьми.