Wéi d'Selbstfahrt System funktionnéiert

Déi däitsch Regierung huet viru kuerzem ugekënnegt datt si d'Entwécklung vun der Technologie wëll förderen a plangt spezialiséiert Infrastrukturen op Autobunnen ze kreéieren. Den däitschen Transportminister Alexander Dobrindt huet ugekënnegt, datt den Ofschnëtt vun der Autobunn A9 vu Berlin op München esou gebaut gëtt, datt autonom Autoen déi ganz Streck bequem fuere kënnen.

Glossar vun Ofkierzungen

ABS Anti-Blockéierungssystem. E System dat an Autoen benotzt gëtt fir Radsperren ze vermeiden.

ACC Adaptive Cruise Control. En Apparat deen eng entspriechend sécher Distanz tëscht bewegende Gefierer hält.

AD Automatiséiert Fueren. Automatiséierte Fueresystem ass e Begrëff dee vu Mercedes benotzt gëtt.

ADAS Fortgeschratt Chauffeur Assistenz System. Erweidert Driver Support System (wéi Nvidia Léisungen)

ASSK Fortgeschratt intelligent Cruise Kontroll. Radar baséiert adaptiven Cruise Control

AVGS Automatesch Gefier Kontroll System. Automatiséiert Iwwerwaachung a Fuere System (z.B. an engem Parking)

Divisiounen Onbemannt intelligent Gefierer. Smart Autoen ouni Chauffeuren

ECS Elektronesch Komponenten a Systemer. Allgemeng Numm fir elektronesch Ausrüstung

IoT Internet vun Saachen. Internet vun de Saachen

HIEN Intelligent Transportsystemer. Intelligent Transport Systemer

LIDAR Liicht Detectioun a rangéiert. En Apparat dat ähnlech wéi e Radar funktionnéiert - et kombinéiert e Laser an en Teleskop.

LKAS Lane Keeping Assist System. Lane Keeping Assist

V2 ech Gefier-Infrastruktur. Kommunikatioun tëscht Gefier an Infrastruktur

V2 V Gefier zu Gefier. Kommunikatioun tëscht Gefierer

De Plang beinhalt ënner anerem d'Schafe vun Infrastrukturen fir d'Kommunikatioun tëscht Gefierer z'ënnerstëtzen; fir dës Zwecker gëtt eng Frequenz vun 700 MHz zougewisen.

Dës Informatioun weist net nëmmen datt Däitschland sérieux iwwer d'Entwécklung ass Motoriséierung ouni Chauffeuren. Dëst mécht iwwregens d'Leit ze verstoen datt onbemannt Gefierer net nëmmen Gefierer selwer sinn, ultramodern Autoen mat Sensoren a Radaren, mee och ganz administrativ, Infrastruktur- a Kommunikatiounssystemer. Et mécht kee Sënn fir een Auto ze fueren.

Vill Daten

D'Operatioun vun engem Gas System erfuerdert e System vu Sensoren a Prozessoren (1) fir Erkennung, Datenveraarbechtung a séier Äntwert. All dëst soll parallel zu Millisekonnen Intervalle geschéien. Eng aner Fuerderung fir d'Ausrüstung ass Zouverlässegkeet an héich Empfindlechkeet.

Kameraen, zum Beispill, mussen héich Opléisung sinn fir fein Detailer ze erkennen. Zousätzlech muss all dëst haltbar sinn, resistent géint verschidde Konditiounen, Temperaturen, Schocken a méiglech Auswierkungen.

Eng inévitabel Konsequenz vun der Aféierung Autoen ouni Chauffeuren ass d'Benotzung vu Big Data Technologie, dat heescht, enorm Quantitéiten un Daten a kuerzer Zäit ze kréien, ze filteren, ze evaluéieren an ze deelen. Zousätzlech musse Systemer sécher sinn, resistent géint extern Attacken an Interferenzen, déi zu groussen Accidenter féieren.

Autoen ouni Chauffeuren si wäerten nëmmen op speziell preparéiert Stroossen fueren. Blurry an onsichtbar Linnen op der Strooss sinn aus der Fro. Intelligent Kommunikatiounstechnologien - Auto-zu-Auto an Auto-zu-Infrastruktur, och bekannt als V2V a V2I, erméiglechen den Austausch vun Informatioun tëscht bewegende Gefierer an der Ëmwelt.

Et ass an hinnen datt d'Wëssenschaftler an d'Designer bedeitend Potenzial gesinn wann et drëm geet autonom Autoen z'entwéckelen. V2V benotzt d'5,9 GHz Frequenz, och vun Wi-Fi benotzt, an der 75 MHz Band mat enger Rei vun 1000 m. V2I Kommunikatioun ass eppes vill méi komplex an net nëmmen direkt Kommunikatioun mat Strooss Infrastruktur Elementer.

Dëst ass eng ëmfaassend Integratioun an Adaptatioun vum Gefier zum Verkéier an Interaktioun mam ganze Verkéiersmanagementsystem. Typesch ass en onbemannt Gefier mat Kameraen, Radaren a spezielle Sensoren ausgestatt, mat deenen et d'Äussewelt "opfällt" an "fillt" (2).

Detailléiert Kaarte ginn a seng Erënnerung gelueden, méi genee wéi traditionell Autonavigatioun. GPS Navigatiounssystemer a Chaufferlos Gefierer mussen extrem korrekt sinn. Genauegkeet op eng Dosen oder esou Zentimeter ass wichteg. Sou hält d'Maschinn un de Rimm.

1. En autonomen Auto bauen

D'Welt vu Sensoren an ultra-präzise Kaarten

Fir d'Tatsaach, datt den Auto selwer op d'Strooss stécht, ass de System vu Sensoren verantwortlech. Et ginn och normalerweis zwee zousätzlech Radaren op de Säiten vum viischte Bumper fir aner Gefierer z'entdecken, déi vu béide Säiten op enger Kräizung kommen. Véier oder méi aner Sensoren sinn an den Ecken vum Kierper installéiert fir méiglech Hindernisser ze iwwerwaachen.

2. Wat en autonomen Auto gesäit a fillt

Déi viischt Kamera mat engem 90-Grad Gesiichtsfeld erkennt Faarwen, sou datt se Verkéierssignaler a Stroosseschëlder liesen. Distanzsensoren an Autoen hëllefen Iech eng richteg Distanz vun anere Gefierer op der Strooss ze halen.

Och dank dem Radar wäert den Auto seng Distanz vun anere Gefierer halen. Wann et keng aner Gefierer an engem Radius vun 30m erkennt, kann et seng Geschwindegkeet erhéijen.

Aner Sensoren hëllefen de sougenannte eliminéieren. Blind Flecken laanscht de Wee an Detektioun vun Objeten op enger Distanz vergläichbar mat der Längt vun zwee Fussballfelder an all Richtung. Sécherheetstechnologien wäerte besonnesch nëtzlech sinn op beschäftegt Stroossen a Kräizungen. Fir den Auto weider virun Kollisioune ze schützen, gëtt seng Topgeschwindegkeet op 40 km/h limitéiert.

W Auto ouni Chauffer D'Häerz vu Google an dat wichtegst Element vum Design ass e 64-Beam Velodyne Laser, deen um Daach vum Gefier montéiert ass. Den Apparat rotéiert ganz séier, sou datt d'Gefier en 360-Grad Bild ronderëm "gesinn".

All Sekonn ginn 1,3 Millioune Punkte mat hirer Distanz a Bewegungsrichtung opgeholl. Dëst erstellt en 3D Modell vun der Welt, deen de System mat héichopléisende Kaarten vergläicht. Als Resultat ginn Strecken erstallt mat der Hëllef vun deenen den Auto ronderëm d'Hindernisser geet an d'Regele vun der Strooss befollegt.

Zousätzlech kritt de System Informatioun vu véier Radaren, déi virun an hannert dem Auto sinn, déi d'Positioun vun anere Gefierer an Objeten bestëmmen, déi onerwaart op der Strooss optrieden. Eng Kamera nieft dem Réckspigel hëlt Luuchten a Stroosseschëlter op a kontrolléiert kontinuéierlech d'Positioun vum Gefier.

Seng Aarbecht gëtt ergänzt duerch en Inertialsystem, deen d'Positiounsverfolgung iwwerhëlt wou d'GPS-Signal net erreecht - an Tunnelen, tëscht héije Gebaier oder op Parkplazen. Benotzt fir en Auto ze fueren: Biller gesammelt wann Dir eng Datebank a Form vu Google Street View erstellt, sinn detailléiert Fotoe vu Stadstroossen aus 48 Länner ronderëm d'Welt.

Natierlech geet dat net duer fir sécher ze fueren an d'Streck déi vu Google Autoen benotzt gëtt (haaptsächlech an de Staate vu Kalifornien an Nevada, wou ënner bestëmmte Konditioune fueren erlaabt ass). Autoen ouni Chauffer) präziist am Viraus op speziell Reesen opgeholl. Google Cars funktionnéiert mat véier Schichten vu visuellen Donnéeën.

Zwee vun hinnen sinn ultra-präzis Modeller vum Terrain, laanscht deen d'Gefier beweegt. Déi drëtt enthält eng detailléiert Fahrplang. Déi véiert ass d'Daten vum Verglach vu fixen Elementer vun der Landschaft mat bewegt (3). Zousätzlech ginn et Algorithmen, déi aus der Psychologie vum Verkéier kommen, zum Beispill, bei enger klenger Entrée ze signaliséieren datt Dir eng Kräizung wëllt iwwerschreiden.

Vläicht, an engem voll automatiséierte Stroossesystem vun der Zukunft ouni Leit, déi musse gemaach ginn, eppes ze verstoen, wäert et iwwerflësseg sinn, a Gefierer wäerte sech no vir-adoptéierte Regelen a strikt beschriwwenen Algorithmen bewegen.

3. Wéi den Auto Auto vu Google seng Ëmgéigend gesäit

Automatiséierungsniveauen

Den Niveau vun der Gefierautomatiséierung gëtt no dräi fundamental Critèren bewäert. Déi éischt bezitt sech op d'Kapazitéit vum System fir d'Kontroll vum Gefier ze iwwerhuelen, souwuel beim Beweegung wéi och beim Manöveren. Den zweete Critère betrëfft d'Persoun am Gefier an hir Fäegkeet eppes anescht ze maachen wéi mam Gefier ze fueren.

Den drëtte Critère beinhalt d'Behuele vum Auto selwer a seng Fäegkeet fir ze "verstoen" wat op der Strooss geschitt. D'International Association of Automotive Engineers (SAE International) klasséiert Stroosstransportautomatioun a sechs Niveauen.

Am Sënn vun Automatiséierung vun 0 bis 2 den Haaptfaktor responsabel fir dreiwend de mënschleche Chauffer (4). Déi fortgeschratt Léisungen op dësen Niveauen enthalen Adaptive Cruise Control (ACC), entwéckelt vu Bosch an ëmmer méi a Luxusautoen benotzt.

Am Géigesaz zu der traditioneller Cruise Control, déi de Chauffer erfuerdert d'Distanz zum Gefier virun ze iwwerwaachen, mécht et och e minimale Betrag fir de Chauffer. Eng Zuel vu Sensoren, Radaren an hir Interfacing mateneen a mat anere Gefiersystemer (dorënner Fuert, Bremsen) zwéngen en Auto, deen mat adaptiven Cruise Control ausgestatt ass, net nëmmen eng festgeluegt Geschwindegkeet ze halen, awer och eng sécher Distanz vum Gefier virun.

4. Niveauen vun Automatisatioun an Autoen no SAE an NHTSA

De System wäert d'Gefier Bremsen wéi néideg an eleng luesfir Kollisioun mat der hënneschter Säit vum Gefier virun ze vermeiden. Wann d'Stroossekonditioune stabiliséieren, beschleunegt d'Gefier erëm op déi agestallte Geschwindegkeet.

Den Apparat ass ganz nëtzlech op der Autobunn a bitt e vill méi héije Sécherheetsniveau wéi traditionell Cruise Control, wat ganz geféierlech ka sinn wann se falsch benotzt ginn. Eng aner fortgeschratt Léisung déi op dësem Niveau benotzt gëtt ass LDW (Lane Departure Warning, Lane Assist), en aktive System entwéckelt fir d'Fuersécherheet ze verbesseren andeems Dir Iech warnt wann Dir onbedéngt Är Spuer verloosst.

Et baséiert op Bildanalyse - eng Kamera verbonne mat engem Computer iwwerwaacht Spuerbegrenzungsschëlder an, an Zesummenaarbecht mat verschiddene Sensoren, warnt de Chauffer (zum Beispill duerch Vibration vum Sëtz) iwwer e Spuerwiessel, ouni de Luucht opzemaachen.

Bei méi héijen Automatisatiounsniveauen, vun 3 bis 5, gi lues a lues méi Léisungen agefouert. Niveau 3 ass bekannt als "bedingt Automatisatioun". D'Gefier kritt dann Wëssen, dat heescht, sammelt Daten iwwer d'Ëmwelt.

Déi erwaart Reaktiounszäit vum mënschleche Chauffer an dëser Variant ass op e puer Sekonnen eropgaang, wärend op nidderegen Niveauen et nëmmen eng Sekonn war. De Bordsystem kontrolléiert d'Gefier selwer an nëmmen wann néideg der Persoun vun der néideg Interventioun matdeelt.

Déi lescht kann awer nach eppes anescht maachen, wéi zum Beispill e Film liesen oder kucken, nëmme prett ze fueren wann et néideg ass. Op Niveauen 4 a 5 klëmmt déi geschätzte mënschlech Reaktiounszäit op e puer Minutten, well den Auto d'Fäegkeet kritt onofhängeg op der ganzer Strooss ze reagéieren.

Da kann eng Persoun komplett ophalen ze fueren interesséiert an zum Beispill schlofen. D'SAE Klassifikatioun presentéiert ass och eng Zort Autosautomatiséierungs Blueprint. Net deen eenzegen. D'American Highway Traffic Safety Agency (NHTSA) benotzt eng Divisioun a fënnef Niveauen, vu voller Mënsch - 0 bis voll automatiséiert - 4.