Разработка беспилотных автомобилей — обзор отрасли

В этом году СМИ активно обсуждают различные новости касательно беспилотных автомобилей – начиная с информации о том, как Google наняла новых лоббистов для публичного обсуждения вопросов, связанных с дорожными беспилотниками, и до слухов, что Apple также занялась технологией компьютерного вождения. Впрочем, исследования в этой области сейчас в фокусе у многих крупных корпораций.

Auto0917

В разработку беспилотных транспортных средств (ТС) за последние годы вложены огромные инвестиции, более того, эта отрасль стала локомотивом для развития других технологий, таких как большие данные (Big Data) и искусственный интеллект (artificial intelligence, AI). Ведь с технической точки зрения беспилотные ТС не могут функционировать без использования искусственного интеллекта и систем аналитики больших данных.

В прошлом году правительство США заявило о планах потратить $4 млрд в течение 10 лет на индустрию беспилотных автомобилей. Исследователи IDC сообщают, что расходы на большие данные и аналитику в 2019 году достигнут $187 млрд. Только в этом году расходы на системы когнитивного и искусственного интеллекта глобально превысят $12,5 млрд.

Всё больше и больше производителей подключаются к работам в этом направлении, что вызывает немало шума и путаницы в определении беспилотного или автономного вождения. В настоящее время эксперты выделяют пять уровней вождения ТС при помощи компьютерных и прочих систем. Однако цель производителей заключается в создании такого транспортного средства, которое сможет передвигаться совершенно без вмешательства человека.

Разновидности систем автономных ТС

От помощи в вождении до полноценного водителя. Как упоминалось выше, всего определено 5 уровней автономного вождения. Первый уровень означает, что автомобиль способен управлять лишь ускорением, торможением и — в некоторых операциях — рулевым управлением. Пятый уровень означает полностью автономное транспортное средство, которое по своим характеристикам соответствует водителю-человеку.

Технология обработки изображений. Технология визуализации помогает самоходным транспортным средствам идентифицировать потенциальные опасности на дороге. Например, радиолокационные датчики способны обнаруживать какие-либо объекты на дороге и предупреждать о столкновениях, а тепловизоры позволяют автомобилю безопасно ехать ночью.

Геозональность и картографирование (Geo Fencing and Mapping / Location) – машины с этими технологиями способны функционировать только в определённой географической области или геозоне. Транспортное средство, которое позволяет автономно передвигаться в обозначенных геозонах, для работы требует точных дорожных карт.

Технология детектирования погодных условий (Weather Sensing Technology) – автономные машины способны передвигаться в плохих погодных условиях, с гарантией высокого уровня безопасности. Для этого используются технологии, способные различать дождь, снег, пыль и препятствия. Устройства, известные как LiDAR, излучают короткие импульсы лазерных лучей и генерируют для автомобиля 3D-карту окружающей среды в высоком разрешении.

Подключённые автомобили

В настоящее время подключённые автомобили (Connected cars) способны выполнять гораздо больше функций, чем просто выявлять потенциальные технические проблемы. Такие машины оснащены доступом к интернету, способны взаимодействовать с другими транспортными средствами или объектами, а также включают в себя средства по обеспечению безопасности, такие как определение усталости водителя и предупреждение о дорожных опасностях. Среди других функций — автомобильные мультимедиа-системы, мониторинг актуальной информации о ситуации на дорогах, системы автоматической парковки и датчики приближения, связанные с тормозной системой, что позволяет избежать ДТП.

connectedcar700

В 2014 году модель Audi A3 стала первым автомобилем, оборудованным точкой доступа 4G LTE Wi-Fi. А сегодня подключенные автомобили становятся отраслевым стандартом. По оценкам BI Intelligence, к 2020 году 75% всех новых автомобилей в мире будут подключены к интернету. Сегодня большинство таких моделей — это премиум-класс. Тем не менее, технология 4G LTE, которая уже доступна в более чем 100 автомобилях от BMW, Buick, Cadillac, Chevrolet, Chrysler, Dodge, Fiat, GMC, Jaguar, Jeep, Land Rover, Mercedes-Benz, Porsche, Ram и Volvo, в конечном итоге станет доступной для массового рынка.

Автономные ТС

Автономные или беспилотные автомобили способны передвигаться из одной точки в другую с минимальным или нулевым вмешательством человека. Уже сегодня такие ТС можно увидеть на дорогах общего пользования в нескольких штатах США, правда официально подобные поездки разрешены только в целях тестирования технологии.

Беспилотники сегодня в центре внимания многих автопроизводителей, среди них — Tesla, Volkswagen, Mercedes Benz, Toyota, Ford, Nissan, Honda и BMW. Однако над технологиями автономного вождения работают и такие гиганты интернет-бизнеса как Google и Uber; появились и слухи о планах Apple по разработке автономных машин. Все автомобили, произведённые на заводе Tesla, оснащены оборудованием, поддерживающим в определённой мере автономное передвижение. Более того, Tesla работает над тем, чтобы выпустить полностью беспилотный автомобиль в 2018 году.

К 2020 году, по прогнозам Business Insider, на дорогах будет 10 миллионов машин без водителей. Ожидается, что в этом же году Google, Volvo и Toyota выпустят свои автономные транспортные средства. Volvo также сотрудничает с разработчиком и производителем автомобильных систем безопасности Autoliv с целью разработки ПО для беспилотных машин.

В 2021 году BMW намерена выпустить электромобиль с возможностью езды без водителя, а к 2025 году – полностью автономный. Ford также планирует развернуть парк самоходных автомобилей для службы sharing-поездок в 2021 году. Даже Baidu, китайский веб-гигант, с 2015 года тестирует собственную технологию беспилотных ТС. Специалисты Baidu создали платформу Apollo, которая включает в себя аппаратные средства для беспилотных ТС, и планируют сделать её открытой, чтобы помочь Китаю в технической гонке по созданию автономных машин.

Nav_Reseach2017

Системы автономного вождения – расклад сил на рынке. Google здесь представляет проект Waymo. Источник: Business Insider

Беспилотное вождение в цифрах

Опрос, проведенный Statista в 2016 году, показал, что около 19% респондентов в возрасте от 35 до 44 лет готовы использовать полуавтономные транспортные средства, а 34,4% – полностью автономные ТС.

  • IHS Automotive предсказывает, что глобальные продажи автономных автомобилей достигнут почти 600 тыс. единиц в 2025 году.
  • В докладе BI Intelligence говорится, что в Великобритании, по оценкам KPMG, самоходные автомобили создадут 2,5 тыс. ДТП со смертельным исходом с 2014 по 2030 год.
  • IHS Automotive прогнозирует, что в 2035 году во всём мире будет эксплуатироваться около 54 млн автономных автомобилей.
  • Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) даёт прогноз, что к 2040 году до 20% всех автомобилей будут автономными.
GlobalBaseCar

Приблизительное количество автомобилей с функциями автономного вождения в мире (все уровни автономности). Источник: BI Intelligence Estimates, 2015

Современная экосистема

EcoSystem

  • 2017 год. В компании Audi работают над моделью Audi A8, которая поддерживает полностью автономное вождение (уровень 3)
  • 2018 год. Tesla планирует выпуск полностью автономного автомобиля. NVIDIA Technology работает над выпуском автономного ТС 4-го уровня. Сервис беспилотных такси NuTonomy запущен в Сингапуре. Google выпускает беспилотное авто.
  • 2019 год. Delphi и MobilEye завершают разработку системы беспилотного движения (SAE level4). Volkswagen и Baidu выпускают беспилотные ТС.
  • 2020 год. Nissan выводит на рынок полностью автономное ТС, Audi и GM выпускают беспилотные автомобили. Ford планирует выпуск автономного ТС SAE level 4, Toyota анонсирует автономный скоростной автомобиль для автомагистралей.
  • 2021 год. Ford намерен выпустить полностью автономное ТС для мобильных сервисов. BMW готовит беспилотный электромобиль iNext
  • 2023 год. Ford готовится к действительно массовому автономному вождению.
  • 2024 год. Jaguar & Land-Rover планируют выход полностью автономного автомобиля.
  • 2025 год. Ford готовит выпуск нескольких моделей полностью автономных машин.

Новости и слухи от разработчиков

Google. Waymo – это автомобильный проект Google, стартовавший в 2016 году. Начав работать с технологией беспилотного вождения в 2009-м, к 2012-му автомобиль Google самостоятельно проехал свыше 482 тыс. км, а в 2015 году его разработчики добились полностью автономного вождения на дорогах общего пользования. В 2017 году к парку Waymo добавились самоходные минивэны Chrysler Pacifica Hybrid.

Waymo_1s

Это был первый автомобиль, построенный на серийной модели с полностью интегрированным набором аппаратных средств. Испытание самоходных автомобилей на общественных дорогах реализовано в Фениксе, штат Аризона.

Apple. Компания получила разрешение на тестирование автономных транспортных средств и, по слухам, планирует представить свой собственный автомобильный бренд. Сейчас Apple работает над ПО для машин без водителя. (Тим Кук упомянул, что Apple «фокусируется на автономных системах»). Обозреватели рынка полагают, что до конца 2017-го производитель внесёт ясность в этот вопрос.

Uber. В 2016 году Uber запустила свой первый сервис с самоходными автомобилями, используя парк машин Ford Fusion. В декабре того же года в Сан-Франциско тестировали самоходные внедорожники Volvo XC90. Однако Uber столкнулся с некоторыми сложностями, включая официальную регистрацию автономных транспортных средств. Будучи преисполнена решимости довести начатое до конца, компания переместила испытания своих автономных ТС в Аризону, где жители Темпе теперь могут покататься на машине-беспилотнике в сопровождении двух инженеров Uber, для гарантии безопасности.

БОЛЬШЕ ИНТЕРЕСНОГО:

Источник: Medium