Как работают беспилотные автомобили

Человеческий фактор — наиболее распространенная причина дорожно-транспортных происшествий. Разговор по мобильному телефону, обилие развлекательных систем, банальная невнимательность могут привести к автомобильным катастрофам. Это общеизвестный факт. Но возникает вопрос: если водителям не удается сконцентрироваться на дороге, кому это под силу?

Если технологии продолжат развиваться нынешними темпами, устройство автомобиля совсем скоро возьмет на себя все управление. Автопроизводители разрабатывают сложные системы, которые позволят машинам обходиться без пилота. Развитие уже существующих технологий, таких как самостоятельная парковка, вместе с этим лишь будет набирать обороты. Мы расскажем о технологиях, находящихся в основе автомобилей будущего, которые будут требовать от водителей минимального участия.

Первый шаг к созданию машин, принимающих самостоятельные решения на дорогах, был сделан в 1980-х годах, и до сих пор разработка тридцатилетней давности не утеряла своей актуальности. Речь идет об антиблокировочной системе (ABS). При резком торможении у автомобиля, не имеющего антиблокировочную систему тормозов, могут заблокироваться колеса, отчего машина попадет в вышедший из-под контроля занос. ABS использует датчики скорости в колесах для предотвращения катастрофы. Около десяти лет после внедрения антиблокировочной системы производители использовали те же датчики, чтобы сделать следующий шаг к созданию беспилотных автомобилей, представив противобуксовочную систему и систему поддержания курсовой устойчивости. Они определяют, когда автомобиль может попасть в занос или перевернуться, а затем используют ABS и системы управления двигателем, чтобы удержать машину на дороге. В отличие от водителя они могут инициировать нажатие на тормоза и управлять колесами в ситуации, вызывающей у человека панику.

В 21 веке, когда научная фантастика становится частью повседневной жизни, системы безопасности «Pre-safe», управляющие при угрозе столкновения ремнями безопасности, сидениями, люком, подголовниками и подушками, являются распространенными технологиями, использующимися не только в дорогих автомобилях. Системы отличаются в зависимости от типа автомобиля, но имеют много общего. В аварийной ситуации «Pre-safe» может сократить мощность двигателя, что замедлит скорость машины или остановит ее вовсе, подготовит подушки безопасности и затянет ремни. Все эти операции система сможет провести в то время, пока водитель еще не успеет осознать приближающуюся опасность.

Большой пласт современных разработок приходится на параллельную парковку, которая зачастую оказывается слишком сложной для начинающих водителей. Некоторые производители предлагают автоматические парковочные системы на всех машинах от внедорожников до компактных автомобилей и гибридов. Системы используют датчики, чтобы осуществить параллельную парковку. Теперь достаточно найти место для стоянки и использовать навигационный экран для определения положения машины. Хотя инновации в парковочной системе — это не то же самое, что сидеть в водительском кресле и заниматься своими делами, пока машина сама везет пассажиров в пункт назначения, но это уже шаг в будущее.

Компания Google производит самоуправляемые автомобили с 2009 года. Они проехали более 804,672 километров без единой аварии. В среднем в США одна авария с участием машин, управляемых людьми, наблюдается именно каждые 804,672 километра. Некоторые производители также работают над созданием беспилотных автомобилей, но на данный момент Google опережает конкурентов. Их система управления получила название «The Chauffeur system». Она использует лазерный локатор, работающий как радар и гидролокатор, отображающий точки в пространстве с помощью 64-х вращающихся лазерных лучей, осуществляя более миллиона измерений в секунду, чтобы сформировать 3D-модели с точностью до сантиметра. Загруженные карты указывают системе на местоположение важных объектов: светофоров, пешеходных переходов, телефонных столбов. В распоряжении лазерного локатора также находятся радар, камеры и GPS для ориентирования на местности.

Тем не менее, при всех достигнутых возможностях водитель не сможет закрыть глаза и заснуть за рулем. «The Chauffeur system» все еще нуждается в нем, например, при въезде или выезде из гаража или в сложных ситуациях с развязками на трассе.

Система Google чаще всего внедрялась в управление автомобилями «Prius» во время тестирования, но предполагается, что устройство можно будет использовать в любой машине, оборудованной необходимыми датчиками и программным обеспечением для обработки. Цена «The Chauffeur system», по некоторым данным, будет равна $75000. Google надеется закончить разработку и сделать ее достаточно дешевой для среднестатистического покупателя к 2018 году.

Большим препятствием для развития автомобилей будущего является законодательство. На сегодняшний день полуавтономные машины законны лишь для тестирования в США в трех штатах и одном федеральном округе. Мало того, что для регулирования правами управления беспилотными автомобилями в общем транспортном потоке необходимо составить новые законы, в будущем придется подвергнуть изменениям и формулировки уже принятых, ведь многие из них предполагают контроль водителя над средством передвижения. Кто будет виноват, если беспилотный автомобиль собьет пешехода, пока водитель спал за рулем? Водитель? Google? Производитель локатора? Сам пешеход? Предполагается, что с массовым выпуском самоуправляемых автомобилей будет получен точный ответ на этот вопрос.

Несмотря на законодательные трудности, индустрия развивается. Компания Google уже не является единственным производителем «самоходных» концептов. В ближайшее десятилетие ожидается выход модификации BMW X5, способной передвигаться в полуавтоматическом режиме со скоростью 40 км/ч, седана Mercedes-Benz S500, продажи которого обещаны на 2020 год, Audi A6 Avant и концептов от Tesla и Nissan, способных, по заверениям производителей, конкурировать с разработками Google.

Несомненно, удивительное будущее с автомобилями, способными принимать решения на дорогах без участия водителя, наступит совсем скоро. Хочется верить, что эти технологии обернутся увеличением уровня безопасности, исключат человеческий фактор и смогут решить прочие извечные автомобильные проблемы.