Comment fonctionnent les voitures autonomes: les rouages ​​du programme de voitures autonomes de Google

Être capable de faire la navette pour aller travailler pendant que vous dormez, mangez ou rattrapez vos blogs préférés est un concept tout aussi attrayant et apparemment lointain et trop futuriste pour arriver.

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Être capable de faire la navette pour aller travailler pendant que vous dormez, mangez, jouez à Trivia Crack ou rattrapez vos blogs favoris dans Feedly est un concept tout aussi attrayant et apparemment lointain et trop futuriste pour arriver.

Lorsque Google a annoncé son projet de voiture autonome en 2008, les visions de Minority Report ont commencé à tourbillonner dans nos têtes alors que nous nous interrogions sur les possibilités d'une voiture qui n'avait vraiment pas besoin de faire autre chose que de l'allumer. Cette même voiture n'aurait pas à s'inquiéter des accidents, de la distraction ou de la conduite sous l'influence alors qu'elle effectuait des milliers, voire des millions de calculs en une fraction de seconde afin de garder votre coffre-fort.

Vous voyez, comme il se trouve, les humains sont remarquablement mauvais à la conduite. Selon Joshua Schank, du Centre Eno pour le transport:

«Les gens ne sont pas doués pour la conduite - 30 000 personnes meurent dans des accidents de la route chaque année (aux États-Unis). Les machines peuvent être beaucoup mieux que les humains quand il s'agit de conduire; ils ne boivent pas, ne boivent pas et peuvent penser plus vite. "

Bien que pas un seul conducteur ne soutiendrait qu'il n'y a pas de vrais conducteurs stupéfiants sur la route, à quel point la voiture Google est-elle sûre? INFOGRAPHIC] L'avenir est plus proche que vous ne le pensez. Grâce au service Google X, le département de recherche ultra-secret de Google, les voitures sans conducteur sont désormais une réalité et pourraient toucher le grand public dans un avenir pas trop lointain .... En savoir plus?

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Eh bien, sur un total de 700 000 kilomètres parcourus, la Google Car a eu exactement deux accidents, dont aucun n'a pu être imputé à la voiture. La première, qui s'est produite lorsqu'un conducteur humain a mis fin à la voiture autonome, et la deuxième s'est produite alors qu'un humain conduisait la voiture de Google sur un essai. En revanche, il y a un décès pour chaque 1, 7 million de miles parcouru au Royaume-Uni et un décès pour 1, 13 million de miles aux États-Unis (données de 2009). Alors que Google Cars n'a pas encore enregistré autant de miles, le taux d'accidents par kilomètre parcouru est nettement inférieur à celui des voitures exploitées par des humains.

La technologie derrière la voiture autonome de Google

La chose prometteuse au sujet des voitures sans conducteur de Google est que la plupart de la technologie est actuellement utilisée sur la route La voiture de demain - Aujourd'hui: Les meilleurs outils pour mettre un ordinateur dans votre voiture La voiture de demain - Aujourd'hui: Principaux outils pour mettre un ordinateur Dans votre voiture Il devient un passe-temps de plus en plus populaire d'ajouter un nouvel élément aux voitures, un nouveau hub pour le divertissement, le GPS et les communications. La carpette semble avoir été inspirée en partie par des émissions de télévision telles que ... Lire la suite, et dans d'autres applications. Cela signifie que la technologie qui assure la sécurité des passagers n'est ni nouvelle, ni testée, et en dehors de leurs logiciels et algorithmes propriétaires, les voitures Google disposent de beaucoup de matériel testé et sûr.

Jetons un coup d'oeil à certains d'entre eux.

LIDAR

La détection et la télémétrie laser - ou LIDAR - est utilisée pour construire une carte 3D et permettre à la voiture de «voir» les dangers potentiels en faisant rebondir un rayon laser sur les surfaces entourant la voiture afin de déterminer avec précision la distance et le profil de cet objet . La Google Car utilise un laser Velodyne à 64 faisceaux afin de donner au processeur de bord une vue à 360 degrés en montant l'unité LIDAR sur le toit de la voiture (pour un visionnage sans obstruction) et en lui permettant de tourner sur une machine construite sur mesure. base.

LIDAR

Radar

Alors que LIDAR est idéal pour cartographier avec précision les environs, son seul défaut est dans sa capacité à surveiller avec précision la vitesse des véhicules environnants en temps réel. C'est là que les quatre unités radar montées sur pare-chocs prennent le relais. Avec deux capteurs dans le pare-chocs avant et deux à l'arrière, les unités radar permettent à la voiture d'éviter les impacts en envoyant un signal au processeur de bord pour actionner les freins, ou se déplacer lorsque cela est possible. Cette technologie fonctionne en conjonction avec d'autres caractéristiques de la voiture telles que des unités de mesure inertielle, des gyroscopes et un encodeur de roue afin d'envoyer des signaux précis à l'unité de traitement (le cerveau) du véhicule afin de mieux décider comment éviter accidents potentiels.

Caméras à haute puissance

La technologie réelle de la caméra Comment fonctionne un appareil photo numérique? [Technologie expliquée] Comment fonctionne un appareil photo numérique? [Technologie expliquée] Lire la suite et la configuration de chaque voiture sans conducteur varie, mais un prototype utilise des caméras montées à l'extérieur avec une légère séparation afin de donner une vue de chevauchement de l'environnement de la voiture. Cette technologie n'est pas différente de l'œil humain qui fournit des images qui se chevauchent au cerveau avant de déterminer des choses comme la profondeur de champ, le mouvement périphérique et la dimensionnalité des objets.

Chaque caméra a un champ de vision de 50 degrés et est précise à environ 30 mètres. Les caméras elles-mêmes sont très utiles, mais comme tout le reste dans la voiture, elles sont une technologie redondante qui permettrait à la voiture de fonctionner même si elles fonctionnaient mal.

Sonar

Encore une fois, chaque prototype de voiture construit par Google est légèrement différent, mais certains de ceux testés ont présenté une technologie avancée de sonar. Les limites du sonar sont son champ de vision étroit et sa portée effective relativement courte (environ 6 mètres). Cependant, l'inclusion fournit encore un autre système redondant qui permet à la voiture de croiser efficacement les données des autres systèmes en temps réel pour appliquer les freins, pré-tendre les ceintures de sécurité pour l'impact, ou dévier pour éviter les obstacles.

Positionnement

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Une voiture sans volant, sans freins et sans accélérateur serait essentiellement inutile sans systèmes de positionnement avancés pour suivre sa route et tracer un itinéraire approprié vers sa destination. Pour relever ce défi, Google utilise son propre système de cartes Comment fonctionne Google Maps? Comment fonctionne Google Maps? Google Maps est utilisé par des millions de personnes chaque jour et vous pourriez être l'un d'entre eux, mais comment cela fonctionne-t-il réellement et comment Google conserve-t-il si bien sa précision? Lire la suite, ainsi que les satellites GPS, les unités de mesure inertielles, et un encodeur de roue pour déterminer la vitesse réelle. Le système fonctionne aux côtés des caméras embarquées pour traiter les informations du monde réel ainsi que les données GPS, et la vitesse de conduite pour déterminer précisément la position précise de chaque véhicule, jusqu'à quelques centimètres tout en effectuant des corrections intelligentes pour des choses comme la circulation, la route la construction et les accidents.

Logiciel sophistiqué

Le logiciel traite toutes les données en temps réel ainsi que la modélisation de la dynamique comportementale des autres conducteurs. Comment les voitures se parleront-elles un jour Comment les voitures se parleront-elles les unes les autres Le transport de demain ne concerne pas uniquement la voiture autonome. L'avenir verra des réseaux de voitures travailler ensemble pour assurer la sécurité des passagers et les livrer efficacement à leurs destinations. Lire la suite, les piétons et les objets autour de vous. Alors que certaines données sont codées en dur dans la voiture, comme l'arrêt aux feux rouges, d'autres réponses sont apprises sur la base des expériences de conduite précédentes. Chaque mile conduit sur chaque voiture est enregistré, et ces données sont traitées dans le but de trouver des solutions à chaque situation applicable.

L'algorithme d'apprentissage traite les données non seulement de la voiture dans laquelle vous roulez, mais aussi de celle des autres, afin de trouver une réponse appropriée à chaque problème possible. Les dynamiques comportementales sont également cartographiées et ces données sont utilisées pour aider à reconnaître les situations avant qu'elles ne se produisent, un peu comme un facteur humain. Par exemple, les voitures sont assez intelligentes pour reconnaître - et s'adapter à - des situations telles que:

  • Un véhicule lent dans la ligne droite suggère une probabilité plus élevée que la voiture qui le suit tentera de passer.
  • Un trou de pot ou un objet étranger dans la rue montre une probabilité plus élevée d'un pilote qui dévie pour l'éviter.
  • La congestion dans la voie de gauche signifie que les conducteurs sont plus susceptibles de tenter d'entrer dans la voie de droite.

Les obstacles majeurs auxquels le projet fait face avant l'adoption généralisée

Alors que la technologie dans le programme de voiture autonome de Google est tout simplement incroyable, cela ne signifie pas qu'il n'y a pas de problèmes importants qui doivent encore être abordés avant d'arriver à un avenir dominé par les voitures autonomes. Voici comment nous obtiendrons à un monde rempli de voitures sans conducteur Voici comment nous allons arriver à un monde rempli de voitures sans conducteur La conduite est une tâche fastidieuse, dangereuse et exigeante. Pourrait-il un jour être automatisé par la technologie de voiture sans conducteur de Google? Lire la suite .

La technologie

Avant d'aborder d'autres problèmes auxquels la voiture autonome est confrontée, il est important de noter que la technologie est toujours le plus grand obstacle séparant les voitures sans conducteur du marché de la consommation.

L'un de ces problèmes auxquels Google fait face est l'adaptabilité du système de cartographie. Les cartes utilisées par ces voitures ne sont pas comme celles que vous voyez dans votre GPS ou sur Google Maps. Chaque carte est très détaillée jusqu'à la hauteur des bordures et les dimensions de la voie dans laquelle la voiture se déplace actuellement.

Le problème avec ce niveau de détail est l'énormité de cartographier le pays entier - ou le monde. Actuellement, Google a cartographié environ 2 000 miles de route pour que la voiture sans conducteur puisse fonctionner. Pour vous donner une idée de l'échelle, il y a plus de 170 000 milles de route en Californie et plus de 4 millions de kilomètres de route publique aux États-Unis.

La raison pour laquelle les voitures ont si bien performé lors de leur premier test de 700 000 milles est en grande partie due au fait que les voitures parviennent à "tricher" de la manière dont elles réagissent à leur environnement. C'est-à-dire que chaque voiture ne prend pas de décision en temps réel sur la façon de répondre aux stimuli externes, et Google n'a pas testé la capacité de la voiture à répondre à des situations en dehors de ces environnements cartographiés. Bien sûr, c'est un problème qui pourrait - à un certain point - se corriger dans la mesure où chaque Google Car sur la route ne se limite pas à la conduite; il permet également de créer des cartes 3D pour d'autres voitures autonomes.

Les problèmes supplémentaires liés à la technologie sont:

  • Jusqu'à présent, la voiture a des problèmes qui l'empêcheraient de rouler dans la neige, la glace ou les fortes pluies.
  • Il est incapable de déterminer la couleur des feux de circulation lorsque les capteurs sont aveuglés par le soleil ou l'éblouissement.
  • Les capteurs détectent les objets comme des formes pixellisées, si hypothétiquement, la voiture répondrait de la même manière - en faisant un détour - pour rater un enfant sur la route, ou un journal qui flottait passé.

éblouissement

La réglementation gouvernementale

Par la lettre de la loi, au moins dans l'État d'origine du Google QG (Californie), les voitures autonomes sont actuellement légales. Chris Urmson, responsable du projet de voiture autonome chez Google, a déclaré:

«La loi qui a été adoptée il y a presque un an et demi nous a clairement fait comprendre que l'utilisation de véhicules sans conducteur était autorisée en Californie et, en général, nous croyons que c'est vrai dans la majeure partie des États-Unis.

Cela dit, je ne suis pas sûr que de nombreux gouvernements ont imaginé un avenir avec des voitures sans conducteur lors de l'adoption de leurs lois et règlements actuels sur la circulation. Il est improbable de supposer que le gouvernement n'interviendra pas à un moment donné et ne mènera pas sa propre enquête sur la praticité et la sécurité des véhicules autonomes. Les voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement? Voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement? La façon dont nous utilisons les voitures va changer. Ces changements seront de grande envergure, mais un domaine qui n'a pas été étudié avec autant de détails: l'impact sur l'environnement. Lire la suite .

Les consommateurs le veulent-ils?

Bien que certaines personnes aient été très enthousiastes à propos de cette technologie, d'autres ont rejeté cette idée en raison de préoccupations liées à la sécurité ou de la réticence à abandonner le contrôle de la roue. Alors que certains peuvent ne jamais embrasser la technologie peut-Hackers vraiment prendre en charge votre voiture? Les hackers peuvent-ils vraiment prendre le contrôle de votre voiture? Lire la suite, il est sûr de dire que certains segments de la population de consommateurs seraient intéressés en supposant que deux facteurs principaux sont abordés: la sécurité et la tarification.

Alors que les problèmes de sécurité sont toujours en cours d'élaboration, la voiture semble avoir un bilan de sécurité remarquable à ce point. Un dilemme philosophique a été soulevé, c'est assez intéressant cependant; Comment la voiture réagira-t-elle aux soi-disant «problèmes de chariot»? Les problèmes de chariot sont le terme philosophique utilisé pour décrire les problèmes qui surviennent lorsqu'il n'y a pas de réponse correcte. Par exemple, une voiture de Google doit faire une embardée pour éviter un enfant, mais ce faisant, cela aurait un impact sur la mère, ou un groupe d'enfants de l'autre côté de la route; Qu'est ce que ça fait?

Alors, quel est le prochain?

Dans l'ensemble, c'est une idée passionnante et l'adoption de la technologie a d'autres applications pratiques. Par exemple, une voiture qui n'a pas besoin de chauffeur n'a pas besoin de passager. Cela permettrait à votre voiture de déposer des colis sans vous, de ramener vos amis à la maison (et ensuite de retourner dans votre garage), ou de trouver sa propre place de stationnement après vous avoir déposé quelque part.

En fait, l'idée la plus excitante de tous pourrait être le fait que cela pourrait rendre la notion de «posséder» une voiture obsolète. Ces voitures pourraient hypothétiquement être laissées n'importe où, et servir de taxi pour des communautés entières sans jamais avoir à acheter et entretenir la voiture.

Les voitures sans conducteur sont une idée passionnante pour l'avenir du transport, mais jusqu'à ce que Google aborde les défis technologiques et prouve que ces voitures sont en effet plus sûres que votre conducteur moyen, alors elles resteront juste une idée. Cependant, je suis confiant que Google va régler les problèmes et que cette technologie aura un impact énorme sur l'avenir du transport. Comment les voitures autonomes changeront-elles de transport pour toujours Comment les voitures autonomes changeront-elles le transport pour toujours? 2015, la question n'est plus de savoir si les voitures autonomes remplaceront les voitures à conduite manuelle, mais avec quelle rapidité elles prendront le relais. Lire la suite .

Achèteriez-vous une voiture autonome?

Crédits image: Velodyne High-Def LIDAR de Steve Jurvetson, Hoje-taastrup Kommune de Comrade Foot, Traffic Lights de MiloszB, le tout via Flickr

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