Как тестируют беспилотные автомобили. И в чем сложность

Все автомобильные технологии до выезда на дороги общего пользования проводятся на тестовых полигонах. Один из них, принадлежащий компании Bosch, находится в небольшом немецком городе Боксберг. Особенность трека в том, что на нем есть не только скоростная круговая трасса и трек, но и обычный большой участок залитой асфальтом поверхности. На площади в более чем 1000 кв. м нет абсолютно ничего. Это обусловлено тем, что во время тестирования различных систем автомобиль может уйти в занос или начать произвольное движение в любом направлении. Благодаря открытости пространства повредить автомобиль сложнее.

Тестовый полигон

Зачем при тестировании беспилотных авто открытые плато, а не дороги? Дело в том, что представление «самоуправляемости» исключительно как езды прямо по дорогам – не совсем верно. Оно значительно шире. Задача беспилотного автомобиля не просто доставить человека из точки А в точку Б. Важно сделать это безопасно, на каждом участке дороги, каким бы опасным он не был. А значит, машина должна уметь не только держать полосу, а вовремя затормозить, сбросить скорость, остановиться, припарковаться, объехать препятствие или вообще выбрать другой путь следования. Все это и тестируют на подобных полигонах, где при необходимости можно нанести разметку или создать любую дорожную ситуацию.

В самой компании Bosch работают сразу над несколькими направлениями. Во-первых, это все то же беспилотное вождение и ориентирование на трассе. Тестовая машина с рядом датчиков, камерами, сенсорами, изучая обстановку вокруг себя, следует согласно маршруту. Как и у Tesla, у Bosch пока нет своего лидара, компания ориентируется на другие устройства. Правда, никто пока не обещает и полностью автономной системы: внутри салона есть специальные датчики, и если система фиксирует, что водитель отпустил руль и погрузился в чтение газеты (а значит убрал глаза с дороги и даже не поглядывает на нее), она снизит скорость и попросит не отвлекаться. Если за 30 секунд ничего не изменится, автомобиль остановится. На вопрос, что сделает машина во время движения на скоростном автобане, инженер ответил: авто доедет до ближайшего парковочного места и остановится там, но сделает это на минимальной скорости.

Во-вторых, это безопасность водителя и пассажиров. По статистике компании, львиная доля ДТП происходят из-за невнимательности водителей. Кто-то не вовремя пошел на обгон, кто-то оказался не слишком шустрым, а кто-то не посмотрел по сторонам во время поворота. Задача автомобиля в такой момент – затормозить или сделать так, чтобы во время удара люди внутри салона получили минимальные травмы или не получили их вовсе.

Камера рядом с зеркалом заднего вида — лишь прототип. В серийных автомобилях она будет совсем небольшой.

Происходит это благодаря все тем же датчикам, которые фиксируют обстановку вокруг автомобиля, а также камерам, которые в тестовым автомобилях были расположены возле зеркала заднего вида. Благодаря фиксации всего, что происходит вокруг машины, система может самостоятельно распознавать приближающиеся угрозы. Например, она затормозит, если увидит неожиданно перебегающего дорогу ребенка или едущего велосипедиста. А чтобы торможение не стало причиной удара головой водителя о переднюю панель внутри салона, машина может мгновенно подтянуть ремни безопасности так, чтобы рывок вперед был минимальным. В случае, если столкновение неизбежно, автомобиль выпустит подушки безопасности еще в момент первого прикосновения другого объекта. Как результат, шанс получить повреждение шеи и головы ниже.

А еще машину можно научить видеть, но на данный момент это одна из самых сложных задач. Дело в том, что камеры и датчики видят то, что происходит прямо здесь и сейчас, в реальном времени. Это обстановка на дороге, трафик, движение. А ведь есть и мир вокруг: здания, деревья, пешеходные дорожки и сотни других недвижимых объектов. Это не обычные карты Google Maps или спутниковые снимки, а полноценные видимые объекты с максимальной точностью позиционирования. В силах инженеров научить автомобили знать об окружающем мире все. Решение в том, чтобы собрать всю эту информацию, поместить ее в общие хранилища и сделать доступной для всех автомобилей. 

Благодаря данным автомобиль может всецело воспринимать мир вокруг себя. И нет, это не Windows на iPad: планшет используется только как внешний экран.

По сути каждый автомобиль нужно подключить к интернету и соединить с другим. Тогда одни автомобили, которые собирают информацию, смогут передавать ее другим. А с учетом того, что в мире более одного миллиарда авто, покрыть можно едва ли не весь земной шар. Но все не так просто, как кажется. Автомобиль только собирает данные, но пока обрабатывают их не в облаке, а человеческими ресурсами с помощью специальных алгоритмов. Например, инженеры Bosch сумели оцифровать деревню рядом с треком, несколько десятков раз ее объездив. Но одно дело село, другое, например, Лондон. Сейчас компания подписала ряд соглашений с разными производителями авто о сборе данных и дальнейшей ее передачи для обработки. За счет этого машина сможет лучше ориентироваться в пространстве.

Железо для сбора и обработки данных.

Соединенные между собой автомобили смогут собирать и обмениваться данным не только для создания карт. Одна из самых полезных целей так называемого Internet of Cars – обмен информацией о трафике, а также автоматизация последующих действий. Например, если на нужной вам дороге тянучка, ваш автомобиль может узнать об этом заранее и выбрать другой, менее загруженный путь. Парковка не должна быть проблемой: «автомобили» сами подскажут, где свободное место. Если же вы задерживаетесь в пути, система сможет отправить уведомление тем, кто вас ожидает. Сценариев много, осталось только воплотить их в жизнь, что требует немалых как денежных, так и человеческих затрат.

И если «умные» тормозные системы уже поставляются в серийных автомобилях, то полноценный беспилотник пока все еще остается задачей с минимальными достижениями. Дело в том, что на данный момент большая часть всех разработок тестируется либо на специальных полигонах, либо в городах, где существует близкая к идеальной дорожная обстановка. Например, в той же Германии отличная дорожная разметка и ничтожно малый процент нарушителей дорожного движения – ситуация на дорогах подходит для тестирования всех систем будущего.

Но дело в том, что большая часть жителей Земли проживает как раз в противоположных условиях. В свое время Трэвис Каланик, уже экс-руководитель Uber, а также Сундар Пичаи, руководитель Google, прямо заявили – настоящим тестом для беспилотников будет Индия, где о цивилизованном вождение говорить рано: тысячи автомобилей, никакой разметки, мопеды, велосипеды, животные. И все в одном потоке.

По данным Bloomberg, 30% водителей страны купили права, огромное число не знает правил, либо их игнорирует, а 70% знаков либо не соответствует стандартам, либо стоят в неправильном месте, разметки тоже нет. Тестовый вариант беспилотной машины Nano, которую выпустили на улицы Бангалора, в аварию не попал. Но и сам автомобиль практически не ехал: чтобы избежать любых столкновениях, автомобиль то и дело тормозил. 

Очевидно, что такая ситуация не только в Индии, но и в Китае, Африке, странах Азии и даже Украине: часто разметка отсутствует в провинции и даже столице. Без этого нынешние автопилоты справится с управлением не смогут. Как результат, по данным Boston Consulting Group, в 2025 году только 0,5% автомобилей будут беспилотными, а к 2035 – только 10%. Это даже не половина. Развитие технологий идет, но пока не так быстро, как многим бы того хотелось.