История
Автомобилът Benz Patent-Motorwagen получава патент номер DRP-37435 „Автомобил, работещ на бензин“ на 2 ноември 1886 г. Заявката е от 29 януари 1886 г. и съгласно официалната процедура, това е приоритетната дата на изобретението. Бенц представя своето изобретение пред обществеността на 3 юли 1886 г., като неговият Benz Patent-Motorwagen модел №1 преминава по ул. Рингщрасе в Манхайм, каран от сина му Ойген. През 1887 г. Карл Бенц прави техническа модификация на превозното средство, като създава модел №2. През 1888 г. започва официалната продажба на автомобила. Модел №3 е създаден през 1889 г. и е представен на Световното изложение в Париж. През 1894 г. Бенц пуска нова версия на автомобила, този път с четири колела, и го нарича Benz Velo. През 1906 г., в чест на 20-годишнината от неговото изобретение, Карл Бенц предава колата си в градския музей в Мюнхен.
Днес над 120 години по-късно, автомобилът продължава да се развива, като решаващо ново нещо в него е възможността той да се движи самостоятелно, без шофьор. Възможност, дължаща се до голяма степен на геоматиката и внедряването й в технологиите на автомобила, отбелязва Вим ван Веген от изданието GIM International.
ГНСС
Самоуправляващите се автомобили могат да се движат сами. Технологията за глобална навигационна спътникова система (ГНСС) осигурява точността, която превозното средство изисква, за да се движи самостоятелно. Високопрецизното и надеждно решение за локализация е от съществено значение. Само си представете, например, какво би могло да се случи, ако лошата локализация позиционира колата от грешната страна на пътя. Ето защо наличието на точна и надеждна ГНСС технология е голямо предизвикателство за развитието на автономното шофиране. Само най-сложните ГНСС приемници са подходящи за използване при автомобили със самообслужване. Тези приемници разчитат на множество честоти и използват множество съзвездия. Позиционирането на ГНСС се комбинира с инерционна навигационна система (INS), създавайки мощна комбинация, която компенсира присъщите слабости, които се случват, когато се разчита само една система. Освен това технологията против блокиране се използва за осигуряване на необходимото позициониране и интегриране на сензорите.
Една от компаниите, известни сред геодезистите, която се фокусират върху автономните автомобили, е NovAtel. Канадският специалист по ГНСС предполага, че технологията му е в състояние да осигури точност до дециметър, за да се гарантира, че превозното средство остава в своята лента на безопасно разстояние от други превозни средства. NovAtel се стреми да разработи решения, които дават на автомобилите без водачи сигурност по пътищата, предоставяйки автономна справка за позициониране на водача. Канадците са създали специален инженерингов екип – Групата за критични системи за безопасност (Safety Critical Systems Group), посветена на разработването на функционално безопасна технология за позициониране с ГНСС за напълно автономни приложения.
Камери
Няколко различни технологии за камери се предлагат в автомобилната индустрия, като всяка си има своите застъпници. Например, Тесла използва фотоапаратите като основен сензор и оборудва своите автомобили с осем моноокулярни камери. Стерео камерите, от друга страна, дават на автомобила дълбочина на полето, която може да бъде сравнена с онова, което прави човешкото зрение. Стерео камерите също така предлагат предимството да бъдат евтини за производство, като същевременно осигуряват висококачествени измервания в реално време. Някои твърдят обаче, че 360-градусовите камери, тип рибешко око, са още по-добра алтернатива, тъй като те са в състояние да обхванат по-широко зрително поле, както и да открият препятствия в непосредствена близост до колата, които често не се виждат от бинокулярна стерео камера.
Радари
Радарите в автомобилите повишават безопасността на пътниците, което е основен проблем при автономното шофиране. Радарни сензори се монтират на предните и задните брони на колата. Така те дават на самоуправляващия се автомобила информация за това, което е пред и зад него. Колата ще поддържа безопасно разстояние (най-малко две секунди) от колата напред. Когато е оборудван с радарна технология, автомобилът автоматично ускорява или забавя, в зависимост от поведението на другите околни превозни средства. В действителност, радарът наблюдава променящите се разстояния между колата и другите превозни средства. Софтуерът интерпретира данните и изпраща сигнал, че колата трябва да ускори или забави.
Неотдавнашното развитие в областта на радарната технология е радарът „от превозното средство до всичко останало“ или V2X. Това съчетава комуникация между превозните средства от една страна, между превозното средство и инфраструктурата – от друга. Радарът има голямо предимство в сравнение с други технологии, защото той може да се справи с метеорологичните условия като мъгла, сняг и силен дъжд. V2X е в състояние незабавно да прецени скоростта на автомобилите, благодарение на измерванията с Доплеровия радар и 360 градусовия сензор от единична антена. Тези възможности правят V2X радарите важна част от разработването на нови сензори за автономни автомобили.
Лидар
В автомобилната индустрия Лидар обикновено се използва като въртящ се цилиндър, монтиран на покрива на автомобила. Лазерните импулси се отразяват в околните обекти и благодарение на времето на връщане и обработката на данните в реално време от 360-градусовите сензори колата „знае“ точно колко е далече от други обекти. Тъй като Лидар функционира като окото на автомобила без шофьор, не е изненадващо, че Лидар се смята за основен сензор. Лидар е от съществено значение за аварийно спиране, засичането на пешеходци и избягване на сблъсъци.
През август 2016 г. Velodyne LiDAR, световен лидер в технологията Лидар, обяви, че е получила съвместна инвестиция в размер на 150 млн. долара от съучредителите Ford и водещата технологична компания на Китай Baidu. Инвестицията ще позволи на Velodyne бързо да разшири разработката и масовото производство на високоефективни, рентабилни автомобилни сензори Лидар. Тази стъпка проправя пътя за масовото приемане в автономните превозни средства и така наречените приложения за Advanced Driver Assistance System (ADAS).
Технологията Lidar е призната от глобалните автомобилни компании като основен фактор за развитието на напълно автономни превозни средства. Междувременно, през декември 2016 г. Magna – водещ производител на авточасти – и Innovize разкриха, че са партньори в доставката на решения за дистанционно наблюдение на Lidar за прилагане при автономията в бъдещите автомобили. Това са само два примера как автомобилната индустрия, инвестира в Лидар. Повечето концептуални автомобили, които се управляват самостоятелно, разчитат на радара и на Лидар, за да са сигурни при движението.
Разработките на Тесла обаче правят изключение. Собственикът Илън Мъск се придържа към концепцията за конвенционалните радари, комбинирани с ултразвукови сензори. Мъск многократно отхвърля нуждата от Лидар. Експерти обаче смятат, че рано или късно и Тесла ще приеме технологията Лидар.
Изкуствен интелект
Компанията Ford не само фокусира силно върху технологията Лидар. През февруари 2017 г. компанията обяви, че ще инвестира 1 млрд. долара през следващите пет години в Argo AI – компания за изкуствен интелект – основана от бивши основатели на Google и Uber. Идеята зад тази огромна инвестиция е, че роботиката на Argo AI и софтуерът за изкуствен интелект са от съществено значение за по-нататъшното развитие на автомобилите без шофьор. Основната цел на това сътрудничество е нова софтуерна платформа за напълно автономното превозно средство на Ford, което трябва да бъде пуснато през 2021 г.
3D карти и самопоправящи се системи за картиране
Развиването на автономните превозни средства предизвиква все по-сериозно натрупване на данни от различни точки по света. Картите за автомобили със самостоятелно шофиране трябва да предоставят повече информация с по-висока точност и прецизност, включващи характеристики като маркировки на лентите и крайпътни бариери. Наборът от данни за картографиране с висока разделителна способност осигурява високо прецизно описание на пътищата, например боядисани линии, знаци, 3D модели на сгради, сигнали, знаци за спиране и места за паркиране. Така наречените самопоправящи се системи за картиране предоставят най-съвременно решение за автономни автомобили. Те решават проблема с неактуалните навигационни данни, тъй като дават на автомобилите интелигентността да актуализират собствените си карти. Автономните превозни средства ще могат да придобиват и да обработват данни и да ги превръщат в полезна за тях информация по време на път. В допълнение, автомобилите ще бъдат свързани с облак, за да вземат точните решения за това къде да отидат, включително и да изберат оптималния маршрут.
Системите за картиране на самоуправляващите се автомобили се предлагат от компании като TomTom, HERE, Nvidia и Sanborn. Интересен проект е в ход в Япония, където консорциум от производители на автомобили участва в инициативата за планиране на динамична карта, първоначално създадена от Mitsubishi Electric. Девет производители на автомобили се обединяват със създателите на картата Zenrin. Асоциацията ще създаде дигитална карта на ключовите автомагистрали на страната, като ще ги обновява със специално оборудвани автомобили. Япония цели да въведе автономните автомобили по пътищата си преди летните олимпийски игри през 2020 г.
$65 млрд. ще влязат в автономните автомобили до 2027 г.
Автомобилът без шофьор трябва да е в състояние да разбере в реално време какво се случва около него, точно да се намери местоположението си на карта и да планира безопасен път напред. Най-модерните платформи за самообслужване в света съчетават ГНСС, системи за картографиране, Лидар и изкуствен интелект. Тези са и основните фактори за бъдещия успех на автономната кола. Както показва докладът на Market Research Future, глобалният пазар на автономни автомобили се очаква да достигне стойност от 65,3 милиарда щатски долара до 2027 година. А това няма как да стане без геоматиката.
Пионерите
Πъpвитe бeзпилoтни aвтoмoбили вeчe cе движaт пo пътищaтa на САЩ – в Kaлифopния, Teĸcac, Apизoнa, Baшингтoн, Πeнcилвaния и Mичигaн. Зaceгa те се тестват. Дeceтĸи ĸoмпaнии вeчe paбoтят пo cвoи тaĸивa мoдeли, ĸaтo вcяĸa oт тяx имa paзлични oчaĸвaния зa тoвa cлeд ĸoлĸo вpeмe бeзпилoтнитe aвтoмoбили щe ce пoлзвaт cвoбoднo.
{module [180]}
