Sürücüsüz Arabalar Nasıl Çalışacak?

Jul 01 2008
Sabah işe giderken arabanızın sizi vapura bindirmesi elbette güzel olurdu, ama bu bilim kurgu rüyalarının şeyleri, değil mi? Kaputunuzun altında zaten hangi sürücüsüz teknolojinin olduğuna şaşıracaksınız.
Resim Galerisi: Konsept Otomobiller Team-LUX'un pazarlama müdürü, Londra'daki Bilim Müzesi'nde sürücüsüz bir araba sergiliyor. Daha fazla konsept otomobil resmine bakın.

Hepimizin o günleri olmuştur: koşuşturma, ayak işlerini bitirmeye çalışma. Sonunda kuru temizlemeyi aldın ve şimdi kapanmadan önce postaneye gitmelisin. Git, pedal çevir, akşam yemeği için bakkaldan ne alman gerektiğini, sana çarptığında -- ya da çarptığını düşün. Aklın başka yerdeyken, önünüzdeki araba durdu ve siz onu arkadan bitirdiniz.

Kazayı ne önleyebilirdi? Bariz cevap, dikkatinizi vererek sahip olabileceğinizdir. Ama bu cevap o kadar basit değil. Sürücü hatası, trafik kazalarının en yaygın nedenidir ve cep telefonları, araç içi eğlence sistemleri, daha fazla trafik ve daha karmaşık yol sistemleri ile ortadan kalkması pek olası değildir. Ancak sürücüler yola konsantre olmayacaksa, kim olacak? Teknoloji şu anki seyrinde devam ederse, arabanız sizin yerinize konsantre olur. Otomobil üreticileri, otomobillerin kendilerini sürmesine izin veren karmaşık sistemler geliştiriyor. Ayrıca kendi kendine park etme ve ön güvenlik sistemleri gibi mevcut teknolojileri de geliştiriyorlar. Eski clunker'ınızın zaten bazı sürücüsüz teknolojilere sahip olduğunu öğrenince şaşırabilirsiniz.

Bu makalede, bu arabaların üretimden ne kadar uzakta olduğu ve robotların devralmasına izin vermeyle ilgili bazı yasal konular da dahil olmak üzere, sürücülerden minimum girdi ile çalışabilen arabaların arkasındaki teknolojiyi öğreneceğiz .

İçindekiler
  1. Sürücüsüz Arabanın Şafağı
  2. Gelecek şimdi!
  3. Yarının Arabaları. Hala Uçmuyor.
  4. Yasal mı? Onlar iyi mi?
  5. Sürücüsüz Arabalar Geliyor

Sürücüsüz Arabanın Şafağı

Çoğu otomobilde standart bir özellik olan kilitlenme önleyici frenler, sürücüsüz teknolojinin temel bir biçimidir.

Sürücüsüz arabalara öylece kafa kafaya atlayamazsınız. Bu sürücüsüz felaketin tarifi, dostum. En eski sürücüsüz arabalardan biri Stephen King'in "Christine" idi, hatırlayın, bu yüzden tuhaflıklar çözülmeden önce fikrin piyasaya sürülmediği için minnettar olalım.

Sürücüsüz arabalara yönelik erken ve ölümcül olmayan ilk adım 1980'lerde geldi ve bugün hala bizimle: kilitlenme önleyici frenler (ön paneldeki o korkunç ışığa göre ABS). Teknik olarak, kilitlenme önleyici frenlerin çalışması için sürücünün fren pedalına basması gerekir, ancak bunlar, sürücülerin eskiden kendilerinin yapması gereken bir işlevi yerine getirir. Bir araba sert fren yaptığında ve kilitlenme önleyici frenlere sahip olmadığında, tekerlekler kilitlenebilir ve arabayı kontrolden çıkmış bir patinaj haline getirebilir. Kilitlenme önleyici frenleri olmayan bir arabada, sürücü tekerleklerin kilitlenmesini önlemek için fren pedalına basmak zorundadır. Kilitlenme önleyici frenlerle, sistem pompalamayı sizin için yapar ve tekerleklerdeki hız sensörleri sayesinde bunu hiç olmadığı kadar iyi ve hızlı yapar.

Yaklaşık on yıl sonra, üreticiler sürücüsüz arabalara doğru bir sonraki adımı atmak için aynı sensörleri kullandılar: çekiş ve denge kontrolü . Bu sistemler, ABS'nin gelişmişlik merdiveninde bir üst basamaktır. Bir arabanın ne zaman kontrol dışı bir patinaj yapabileceğini veya takla atabileceğini algılamak için tekerleklerdeki sensörleri kullanırlar ve ardından arabayı yolda ve parlak tarafı yukarıda tutmak için ABS ve motor yönetimini kullanırlar. Bir sürücüden farklı olarak, bu sistemler frenleri uygulayabilir ve bireysel tekerleklere gücü artırabilir veya azaltabilir; bu, genellikle bir insan ayağının kör bir panikle fren pedalını ezerek dört tekerleğe fren uygulanmasından veya gücün uygulanmasından daha iyidir. Görmek? Zaten araban senden daha iyi bir sürücü ve biz sadece 1995'teyiz.

DARPA Kentsel Mücadelesi

Bu geleceğin sürücüsüz otomobil teknolojisinden bazıları düşündüğünüzden daha yakın olabilir. DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) Urban Challenge, trafiği otonom bir şekilde idare edebilen arabalar yaratmak için ekipleri birbirine karşı karşıya getiriyor. Programın amacı sadece trafik kazalarını ve tıkanıklığı azaltmak değil, aynı zamanda savaş için sürücüsüz araçlar üreterek askerleri ön hatlardan uzak tutmak.

Gelecek şimdi!

Hız sabitleyici temel bir sürücüsüz sistemdir. Adaptif cruise control, yelpazenin bilim kurgu ucuna daha yakın.

Böylece, aktif olarak sizi öldürmek isteyen sürücüsüz bir araba olan "Christine"den 1980'lerin ve 1990'ların sizi güvende tutmak isteyen arabalarına geçtik. Bilim kurgunun günlük yaşam olduğu 21. yüzyılda, ön güvenlik sistemleri daha yaygın ve sadece zengin Korint derisiyle kaplanmış çeyrek milyon dolarlık arabalarda değil. Bu teknoloji, günlük aile arabalarında bile mevcuttur; sippy-cup slip-up'larını en iyi saklayan şeyle döşenmiş tür. Sistemler araca göre farklılık gösterir, ancak hepsinin ortak noktası, çarpışmaları önceden tahmin edebilmeleri ve arabayı yolcuları güvende tutacak şekilde hazırlayabilmeleridir.

Diyelim ki, sadece şeridinizde durmuş bir çöp kamyonu bulmak için bir köşeyi dönün. Ön güvenlik sistemine sahip bir arabada, kamyonun kokulu ağzına yaklaştığınızda bir alarm çalabilir. İstediğiniz küfürleri bağırıp yine de yararlı bir şey yapmadığınız halde, ön güvenlik sistemi frenleri çalıştırmaya başlayabilir, böylece sadece pedala dokunmak tüm güçlerini uygulayacaktır - freni durdurmak için aklın varlığını bulursanızpedal, yani. Tüm bunlar olurken, araba motor gücünü azaltacak, bu da arabayı yavaşlatacak ve eğer bir kaza olursa, çarpışmanın şiddetini azaltacaktır. Bu noktada, bazı üst düzey sistemler, genellikle belirli bir hızın altında, otomobili tamamen kendi başlarına durdurabilmektedir. Son olarak, sistem bir çarpışmadan kaçınılamayacağını algılarsa, hava yastıklarını açılmaya hazırlar ve tüm emniyet kemerlerini sıkar. Gerçekten şaşırtıcı olan şey, tüm bunları sürücünün sadece frene basması için gereken süreden daha kısa sürede yapması. Arabanın iç çekmesi ve sürüş beceriksizliğinizle ilgili hayal kırıklığını ifade etmesi sadece bir zaman meselesi.

Arabalarımızı kullanan çelimsiz insanlar için başka ne üzüyor biliyor musun? Korkunç park etme yeteneklerimiz, özellikle paralel park etme. Birkaç üretici, SUV'lardan kompakt arabalara ve hibritlere kadar her şey için otomatik park sistemleri sunar. Sistemler, aracı paralel bir park alanına yönlendirmek için arabanın her yerindeki sensörleri kullanır - insan müdahalesi gerekmez. Çalışmadan önce, sürücünün bir park yeri bulması, arabayı yanına konumlandırması ve arabaya nereye gitmesi gerektiğini söylemek için navigasyon ekranını kullanması gerekiyor. Yine de kendi kendine park etmesistemi, sürücüsüz otomobil teknolojisinde büyük bir başarıdır. Onunla, araba bir sürücü gibi davranır -- etrafındaki alanı okur, buna göre tepki verir ve A noktasından B noktasına güvenli bir şekilde gider. Arabanız sizi gece eve götürürken arkanıza yaslanıp dinlenmekle aynı şey olmasa da, bu yöndeki ilk adımdır.

Kendi kendine park eden bir Audi

Audi RS7 Sportback SUV, otomatik park etme savaşlarında bir adım daha ileri gidiyor - kaldırımda durup beklerken kendini park ediyor. 2013 Uluslararası Tüketici Elektroniği Fuarı'nda gösterildiği gibi, sürücü arabayı boş alana konumlandırıyor ve ardından bir akıllı telefon uygulaması kullanarak araca kendisini park etmesi için komut veriyor. Ayrılmaya hazır olduğunuzda, park yerinden ayrılmasını ve beklediğiniz yere çekmesini emredebilirsiniz.

Yarının Arabaları. Hala Uçmuyor.

İyi, inekler. Anladık. Uçan arabalarımız olacağını düşündük ama yok. Elimizde ne var biliyor musun? Çatıda tuhaf mekanizmalarla San Francisco'nun büyük metro bölgesinde dolaşan bir sürü araba! Bu da aynı derecede harika, değil mi?

Belki doğuştan güçlere sahip Superman'den ziyade biraz daha Batman DIY'dir. Ama işe yarıyor. Google'ın 2009'dan beri sürücüsüz bir araç filosu var ve onlar kaza yapmadan yarım milyon mil (804.672 kilometre) yol kat ettiler. İnsan sürücüler Amerika Birleşik Devletleri'nde ortalama olarak her yarım milyon mil (804.672 kilometre) civarında bir kaza geçiriyor, bu nedenle ya Google arabalarının son teslim tarihi gelecek ya da yine insanları geçecekler.

Birkaç üreticinin işlerinde sürücüsüz arabaları var, ancak her yerde Google'ın bu projede atlaması olduğu için, arabalarının nasıl çalıştığı konusunda da (bir nevi) daha açık sözlüler. Şoför sistemi, dedikleri gibi, ışık algılama ve menzil anlamına gelen ve bir aslan ve bir kaplan olan liger ile ilgili olmayan lidar'ı kullanır. Lidar radar gibi çalışırve sonar, ama çok daha doğru. Bilgisayar beyninde santimetre hassasiyetinde bir 3D model oluşturmak için saniyede bir milyondan fazla ölçüm alan 64 dönen lazer ışını kullanarak uzaydaki noktaları haritalıyor. Önceden yüklenmiş haritalar, sisteme sabit eşyaların nerede olduğunu söyler - trafik ışıkları, yaya geçitleri, telefon direkleri - ve lidar manzarayı insanlar gibi hareketli nesnelerle doldurur. Ayrıca normal radar, kamera ve yardımcı olması için GPS'e sahiptir.

Ama yine de o uyku maskesini gözünüze takmayın ve sürücü koltuğunu tam olarak geriye yaslamayın. Şoför hala, garajınızdan ve garaj yolunuzdan çıkmak veya arabaya binmek veya zorlu otoyol kavşaklarında pazarlık yapmak gibi bazen devralmanıza ihtiyaç duyar. Bir robot araba bile sol şeritten çıkışları anlayamaz.

Google'ın sistemi, Prius ile evli olmak zorunda değil, ancak bunlar şimdiye kadar testler sırasında en sık kullanılan arabalardı. Bu büyük braket, sensörleri ve onu idare edecek yazılımı ve parayı içeren herhangi bir arabaya vidalanabilir. Şoförün fiyatının çoğu sürücü tarafından benimsenmesi için 75.000 dolarlık mahalleden aşağı inmesi gerekecek. Google, 2018 yılına kadar insanların karşılayabileceği kadar ucuz ve hazır olmasını umuyor.

Pop Kültüründe Sürücüsüz Arabalar

Sürücüsüz bir araba fikri yeni bir şey değil. Batmobile'den KITT'e , kendi kendine çalışabilen arabalar insanların hayal gücünü ele geçirdi. Bu arabaları gerçeğe dönüştürme teknolojisi, düşündüğünüz kadar uzak değil.

Yasal mı? Onlar iyi mi?

Yarı otonom arabalar, günün deyimiyle, yalnızca test için yasaldır - özel mülk sahipleri için değil - şimdiye kadar dört yerde: California, Nevada ve Florida ve Columbia Bölgesi. (Nevada, yarı otonom araçların plakalarına bir sonsuzluk işareti ekledi.) Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi (NHTSA), göründüğü kadar yasal olarak bağlayıcı olmayan bazı önerilen yönergeleri yayınladı.

Sadece yeni yasaların hazırlanması gerekmeyecek, aynı zamanda sürücüsüz arabaların karanlık çağlarında (bundan herhangi bir yıl önce, gerçekten) insanlar, kendi veya elleri direksiyonda ve ayakları pedalda -- ve sadece gösteri için değil. New York yasaları, araç hareket halindeyken direksiyon simidinde bir elinizin olması gerektiğini açıkça söylüyor. Şoför ve yarı özerk arkadaşlarının elleri yoktur.

ABD Kongresi'nin 1950'de onayladığı Karayolu Trafiğine İlişkin Cenevre Sözleşmesi bile var. Bu, arabaların dönen lazerleri ve lidarları değil paletleri olduğu zamandır. O zamanlar insanlar kendi kendine gidebilecek bir araba beklemiyorlardı. Yine de uçan arabaları tahmin ettiler. Birçok konuda yanıldılar. Her neyse, bu Cenevre Sözleşmesine göre, ister araba ister at arabası olsun, herhangi bir aracın sürücüsü kontrole sahip olmalıdır. Ve sürücünün KITT değil, bir kişi olduğunu varsayıyorlar Avrupa Birliği bunu oldukça ciddiye alıyor - şu andan itibaren bir insan sürücünün her zaman bir aracın kontrolünde olması gerekiyor. Robotlara izin verilmez .

Teknoloji ilerledikçe yasal sorunlar da artacaktır. Yarı otonom arabanızın lazer dizisi siz uyurken bir yayanın üzerinden atlarsa ve arabanız ona çarparsa, hatalı mısınız? Google suçlu mu? Lidar üreticisi mi? yaya mı Çünkü gerçekten de, fütüristik yeteneklerine hayranlıkla ve konumunun çok iyi farkında olarak arabanıza bakıyor olmalıydı - en azından kendini altında bulamayacak kadar. Sadece zaman gösterecek. Ama muhtemelen senin arabana yeterince hayran olmaması yayaların suçu olmayacak.

Sürücüsüz Arabalar Geliyor

Urban Light Transport, devrim niteliğinde bir sürücüsüz taksidir. Kitlelerin sürücüsüz arabalara güvenip güvenmeyecekleri henüz belli değil.

Yarı otonom arabalar söz konusu olduğunda şehirdeki tek oyun Google değil. Önümüzdeki on yıl için boru hattında birkaç tane var:

  • Trafik Sıkışıklığı sistemine sahip 2014 BMW X5, halihazırda çoğunlukla saatte 25 mil (saatte 40,2 kilometre) hıza ulaşabiliyor, ancak sürücünün yine de direksiyonda yol gösterici bir eli tutması gerekiyor .
  • Tesla , 2016 yılına kadar Google'ın şoförüne benzeyen, zamanın yüzde 90'ında otomatik pilotta çalışan bir araca sahip olacağını söylüyor - bu iki sistem o zamana kadar yasalsa, yani.
  • Mercedes-Benz, kendi kendini süren S500 Intelligent Drive otomobilini 2013'te Frankfurt Otomobil Fuarı'na getirerek 2020'de piyasada bir versiyona sahip olmayı vaat etti.
  • 2013 Uluslararası Tüketici Elektroniği Fuarı'ndaki bir Audi A6 Avant, kendisini saatte 37 mil (saatte 59.6 kilometre) hıza kadar sürmek için Mobileye sistemini kullandı. 2020 yılına kadar showroomlara ulaşması gerekiyor.
  • Nissan, kendi kendini sürebilmesi için bir dizi lazer ve sensörle tamamen elektrikli bir LEAF donattı. Nissan'ın başkanı Carlos Ghosn, 2020'de piyasaya sürülen ilk yarı otonom otomobil olacağını tahmin ediyor.

İlk Otomatik Otopark Sistemi

2000'lerin ortalarında, büyük siyah sedanın iki kule şampanya bardağı arasına park ettiği reklamları hatırlıyor musunuz? Bu, otomatik park sistemine sahip ilk otomobildi, 2007 Lexus LS460. Ancak ileri teknolojiye sahip büyük bir otomobilde bile sistem çok hantal kabul edildi ve Lexus 2012 modelinden sonra artık bunu teklif etmiyordu.

Daha Fazla Bilgi

Yazarın Notu: Sürücüsüz Arabalar Nasıl Çalışacak?

Bu, bilgi ve teknolojinin parmaklarımın yazabileceğinden daha hızlı hareket ettiğini hissettiren türden bir makale. Her ne kadar otomotiv teknolojisinin zirvesinde olsam da - ya da kendimi öyle hayal ediyorum - bundan yaklaşık beş dakika sonra piyasaya çıkacak bir BMW'nin şimdiden kendisini düşük hızlarda sürdüğünü öğrendiğimde şaşırdım. Kabul, yalnız uçamaz, ama yakın. Rekabetin görünüşte çok şiddetli olması, kendi kendini süren arabaları neden önemsediğimizi merak etmemi sağladı. Bunun, şeyleri kendi başımıza yürütemeyecek kadar tembel olmamız olmadığı sonucuna vardım; çünkü çok meşgulüz. Film izlemek gibi araba kullanmaktansa yapmayı tercih edeceğimiz milyonlarca şey var. Ya da geçerken manzaranın fotoğraflarını çekmek. Ya da uyuyor. Ya da annelerimizi aramak. Araba kullanmak, eskisi gibi özgürlüğün anahtarı değil.

İlgili Makaleler

  • Çekiş Kontrolü Nasıl Çalışır?
  • Kilitlenmeyi Önleyici Frenler Nasıl Çalışır?
  • Arabaların Kendiliğinden Teşhis Edebilecekleri 10 Sorun
  • Otomatik Fren Sistemleri Nasıl Çalışır?

Kaynaklar

  • Ashley, Steven. "Akıllı Arabalar ve Otomatik Otoyollar." Makine Mühendisliği Dergisi. Mayıs 1998. (2 Ekim 2013) http://www.memagazine.org/backissues/membersonly/may98/features/smarter/smarter.html
  • Carroll, Rory. "Tesla sürücüsüz araba yapmak için yarışa giriyor." Reuters. 17 Eylül 2013. (2 Ekim 2013) http://www.reuters.com/article/2013/09/18/us-tesla-selfdriving-idUSBRE98H01720130918
  • Tüketici Raporları Haberleri. "BMW Traffic Jam Assistant, sürücüsüz arabayı düşündüğünüzden daha yakına getiriyor." Yahoo! Arabalar. 11 Haziran 2013. (2 Ekim 2013) http://autos.yahoo.com/news/bmw-traffic-jam-assistant-puts-self-driving-car-200016961.html
  • Del Colle, Andrew. "Kendi Kendini Süren Arabalarla İlgili En Önemli 12 Soru." Popüler Mekanik. (8 Ekim 2013) http://www.popularmechanics.com/cars/news/industry/the-12-most-important-questions-about-self-driving-cars-16016418
  • Fischer, Adam. "Google'ın Kendi Kendini Süren Arabaları Popülerleştirme Arayışı İçinde." Popüler Bilim. 19 Eylül 2013. (2 Ekim 2013) http://www.popsci.com/cars/article/2013-09/google-self-driving-car
  • Greene, Kate. "Stanford'un Yeni Sürücüsüz Arabası." Teknoloji İncelemesi. 15 Haziran 2007. (2 Ekim 2013) http://www.technologyreview.com/news/408059/stanfords-new-driverless-car/
  • Guizzo, Erico. "Google'ın Kendi Kendini Süren Arabası Nasıl Çalışır?" IEEE Spektrumu. 18 Ekim 2011. (6 Ekim 2013) http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/how-google-self-driving-car-works
  • Healey, James R. ve Mays, Kelsey. "Hangi arabalar kendilerini en iyi park eder? Sonuçlara meydan okuyun." Bugün Amerika. 6 Aralık 2012. (8 Ekim 2013) http://www.usatoday.com/story/money/cars/2012/12/06/self-parking-cars-challenge/1743199/
  • Howard, Bill. "Frankfurt Otomobil Fuarı: Mercedes, 2020'ye kadar çıkacak tam otonom S-Sınıfı, üretim otomobillerini sergiliyor." Aşırı Teknoloji 16 Eylül 2013. (2 Ekim 2013) http://www.extremetech.com/extreme/166598-frankfurt-auto-show-mercedes-shows-off-full-autonomous-s-class-production-cars -2020'ye kadar
  • Yenilikçi Ulaşım Teknolojileri. "Park Shuttle." (2 Ekim 2013) http://faculty.washington.edu/jbs/itrans/parkshuttle.htm
  • Krishner, Tom. "GM Sürücüsüz Arabaları Araştırıyor." MSNBC. 6 Ocak 2008. (2 Ekim 2013) http://www.msnbc.msn.com/id/22529906/
  • Markoff, John. "At High Speed, on the Road to a Driverless Future." The New York Times. May 27, 2013. (Oct. 2, 2013) http://www.nytimes.com/2013/05/28/science/on-the-road-in-mobileyes-self-driving-car.html
  • New York Daily News. "Audi shows off self-driving, self-parking A6 Avant and RS7 Sportback." Jan. 28, 2013. (Oct. 2, 2013) http://www.nydailynews.com/autos/audi-shows-self-driving-cars-article-1.1249419
  • Squatriglia, Chuck. "GM Says Driverless Cars Could Be on the Road by 2018." Wired Magazine. Jan. 7, 2008. (Oct. 2, 2013) http://blog.wired.com/cars/2008/01/gm-says-driverl.html
  • Strauss, Eric. "CES 2008: A Driverless SUV Gives Tour of the Future." ABC News. (Oct. 2, 2013) http://abcnews.go.com/Technology/GadgetGuide/story?id=4101838
  • Taylor, Alex III. "Nissan goes big on self-driving cars." CNN Money. Sept. 4, 2013. (Oct. 2, 2013) http://money.cnn.com/2013/09/04/autos/nissan-360-irvine.fortune/index.html
  • Tierney, John. "In the Future, Smart People Will Let Their Cars Take Control." The New York Times. Dec. 4, 2007. (Oct. 2, 2013) http://www.nytimes.com/2007/12/04/science/04tier.html
  • Trillan, Calvin. "Park, He Said." The New York Times. Jan. 26, 2007. (Oct. 2, 2013) http://www.nytimes.com/2007/01/26/opinion/26trillin.html