Дорожное движение в городах часто перегружено и непредсказуемо. Легковые автомобили делят улицы с велосипедами, мотоциклами, грузовиками и автобусами. Неудивительно встретить автомобили, припаркованные в два ряда, и пешеходов, неожиданно выбегающих на дорогу.
Перспектива самостоятельного разрешения этих опасных ситуаций самими автомобилями кажется практически невообразимой.
“Автономное вождение приходит в города. Уровень автоматизации в настоящее время повышается, начиная с систем помощи водителю”, – говорит доктор Дитрих Манштеттен, который работает над научными исследованиями в области высокотехнологичного инжиниринга в Robert Bosch GmbH.
Вместе со своими коллегами – доктором Латцем Буркли и командой из 11 исследователей Bosch – он разрабатывает технологию, необходимую для достижения этой цели в рамках исследовательской инициативы UR:BAN. Ученые уже достигли большого прогресса:
“Одна из вещей, которой мы научили автомобиль, – это предугадывать, что произойдет в следующий момент, и помочь водителю избежать столкновения с пешеходом”, – говорит доктор Буркли.
7 октября 2015 года, на финальной презентации проекта UR:BAN в Дюссельдорфе, команда использовала тестовое транспортное средство, чтобы продемонстрировать результаты своей работы.
Управление с функцией уклонения предотвращает до 58% столкновений с пешеходами
Предпосылкой к автоматизации функций управления автомобилем является оснащение его сенсором, который качественно исследует окружение транспортного средства.
«Только когда мы знаем, что происходит вокруг автомобиля, мы можем выработать правильную стратегию вождения», – говорит Буркли.
Одним из компонентов Bosch, на который возлагается распознавание окружения, является стереокамера, которую уже сейчас можно встретить на серийных автомобилях. Установленная под лобовым стеклом рядом с зеркалом заднего вида, камера контролирует область впереди тестового транспортного средства и передает эту информацию на бортовой компьютер. Этот компьютер анализирует поступающие данные более десяти раз в секунду. Но на этом Bosch не останавливается.
«Используя умные алгоритмы, мы научили компьютер вычислять, как изменяется окружение, и где располагаются объекты, находящиеся впереди», – говорит Буркли.
Другими словами, технология Bosch не только определяет текущую позицию пешеходов и велосипедистов, но также предсказывает, где они будут находиться в следующий момент. Это открывает новые возможности для защиты пешеходов. Основываясь на этом, исследователи Bosch разработали вспомогательную систему, которая предотвращает столкновение с пешеходом. В автомобиле, который движется со скоростью до 50 километров в час, система помогает водителю затормозить и избежать дорожного происшествия. Если одного только торможения уже недостаточно, чтобы предотвратить столкновение с пешеходом, который внезапно выбежал на дорогу перед автомобилем, вспомогательная система мгновенно просчитывает обходной маневр. Как только водитель начинает использовать руль, чтобы совершить действия по уклонению от столкновения, система включает поддержку рулевого маневра.
«Наши исследования показывают, что, предоставив водителю хотя бы полсекунды перед вероятным столкновением, вспомогательная система может помочь избежать 58% таких случаев», – говорит Буркли.
Но, что еще лучше, можно в первую очередь избежать подобного. Критические ситуации случаются, когда водитель отвлекается и не смотрит на дорогу. Решение Bosch для таких случаев называется «наблюдение за водителем». «Контролируя линию взгляда водителя, крошечные камеры в салоне автомобиля могут сообщить, когда его глаза смотрят на дорогу», – говорит Манштеттен. С их помощью можно заблаговременно предупредить отвлекшегося водителя еще до того, как ситуация на дороге станет рискованной. В данном контексте компания Bosch считает, что будет очень полезным разместить соответствующие индикаторы на приборной панели или на LED-мониторе в поле зрения водителя.
Внутренние разработки, использованные в создании автоматизированной системы вождения
Города создают все больше вызовов для водителя в местах, где ему приходится пользоваться своим транспортным средством. В их число входят повороты и проезды в тесных пространствах. При выезде на улицу легко упустить из виду пешехода, который хочет эту улицу перейти справа или слева. Специально для таких случаев Манштеттен, Буркли и их коллеги разработали программу-ассистента. Она распознает переходящих дорогу пешеходов и заставляет автомобиль остановиться до того, как может случиться происшествие. Вспомогательная система для тесных пространств может даже больше. Она помогает провести автомобиль через такие тесные пространства, как улицы с припаркованными в два ряда машинами. Используя картинку со стереокамеры, компьютер вычисляет путь, по которому стоит пройти автомобилю. Затем он контролирует электроусилитель рулевого управления, чтобы убедиться, что автомобиль пройдет через узкое пространство невредимым. Система Bosch также распознает, когда пространство становится слишком узким, чтобы пройти сквозь него, и предупреждает водителя или останавливает автомобиль еще до того, как наружные зеркала заднего вида или крылья будут повреждены.
Полученные результаты, которые компания Bosch вынесла из работы Манштеттена, Буркли и их команды исследователей из проекта UR:BAN, направлены непосредственно на создание автоматизированного управления автомобилем. С 2011 года поставщик технологий и услуг сосредоточился на этой работе в двух локациях: Абштадте (Германия) и Пало-Альто (Калифорния, США). С начала 2013 года Bosch успешно провела множество автоматизированных тестовых транспортных средств через трафик автострад A81 в Германии и I280 в США. Первоначальной целью разработки было создание управляемого устройства для движения по шоссе. Ожидается, что с 2020 года автомобили, оснащенные технологией Bosch, будут способны на высоком уровне автоматизации передвигаться без необходимости постоянного контроля со стороны водителя.
Один проект, одна цель и 31 партнер из науки и промышленности
Проект UR:BAN (акроним с немецкого для городского пространства: дружественная к пользователю вспомогательная система и сетевое управление) – это финансируемая из государственных средств совместная программа. Она объединяет 31 партнера из отраслей автомобилестроения, автозапчастей, электроники, связи и программного обеспечения, а также университеты, исследовательские институты и города. Цель проекта – разработка вспомогательных систем для водителей и систем управления дорожным движением для городов. Вспомогательные системы для водителей являются важным шагом на пути к автоматизации движения. UR:BAN получает около 40 млн евро финансирования от Федерального министерства экономики и энергетики Германии. Общая стоимость проекта составит порядка 80 млн евро.
Напомним, ранее Autogeek писал, что системы безопасности Bosch научились объезжать пешеходов.
