DELPHI: DECYZJE PODEJMOWANE W UŁAMKU SEKUNDY

Mówi się, że uderzenie piłki do baseballu, rzuconej z prędkością około 160 km/h, to najtrudniejsze zadanie w sporcie. Jednak podejmowanie decyzji w ułamku sekundy przez kierowcę jest co najmniej takim samym wyzwaniem.

Zanim wypowiesz zdanie „zamach pałką”, ona już będzie w rękawicy zawodnika łapiącego. Naukowcy stwierdzili, że grający w pierwszej lidze uderzający ma 0,2 sekundy zanim piłka doleci do bazy.

---

Zobacz także:

TECHNIKA

BEZPIECZEŃSTWO

---

 

Musi rozpocząć zamach, kiedy piłka znajduje się około 3 metrów od ręki rzucającego zawodnika. Moment spóźnienia powoduje, że w piłkę nie uda się trafić. Uderzający musi obliczyć prędkość lotu piłki, kierunek jej lotu, kąt i rotację – wszystko to w mgnieniu oka. Spróbuj wyobrazić sobie, że napastnik ma do dyspozycji system, który podejmuje te decyzje automatycznie i w możliwie najlepszym czasie.

Najlepsi uderzający na świecie trafiają w piłkę średnio 7 razy na 10 rzutów. Jest to bardzo trudne zadanie, ponieważ czas reakcji musi być bardzo krótki i wymagana jest precyzyjna koordynacja wzrokowo – ruchowa. Zatem, jeśli najlepsi sportowcy potrzebują dwóch dziesiątych sekundy na reakcję, to co z resztą śmiertelników? Jak możemy jeździć bezpiecznie, jednocześnie podejmując w ułamku sekundy tak wiele decyzji?

Nie jest to łatwe, ale Delphi pracuje nad tym, by pomóc kierowcom znacząco poprawić bezpieczeństwo jazdy. Delphi współpracuje z firmą Quanergy, producentem działających w trójwymiarze czujników lidarowych opartych na technologii półprzewodnikowej, wspierając w ten sposób swoje Zaawansowane Technologie Wspierania Kierowcy (ADAS) oraz systemy autonomicznej jazdy. W efekcie w przyszłości samochody będą w stanie myśleć i reagować 34 tys. razy szybciej niż większość ludzi.

– Stosowane dzisiaj systemy radarowe i wizyjne działają jak oczy i uszy waszego samochodu. Teraz, po dodaniu LiDARów – technologii wykorzystującej światło odbijające się od obiektów we wszystkich kierunkach do tych systemów, i masz do czynienia z wieloma poziomami ochrony samochodu, działającymi wokół całego pojazdu – stwierdził Jeff Owens, dyrektor ds. technologii w Delphi.

Radary mogą zobaczyć niemal każdy obiekt, ale nie są w stanie stwierdzić, czy zauważony jest kamień czy papierowa torba. Systemy wizyjne są w stanie odczytać znaki drogowe, jednak napotykają problemy jeśli są skierowane bezpośrednie pod światło lub jeśli soczewka kamery ulegnie zabrudzeniu. LiDAR łączy te niedociągnięcia i dostarcza system znacznie bardziej kompleksowy.

– Wspólnie te technologie skutecznie poszerzają pole widzenia od około 120 stopni do niemal 360 stopni – w najlepszych rozwiązaniach. Innymi słowy, wasze pole widzenia po obu stronach pojazdu poszerza się od mniej więcej szerokości drogi do ponad 91 metrów po każdej stronie – dodał Owens.

Prawidłowe działanie LiDAR-u zależy od niezasłoniętego pola widzenia. Na przykład, jeśli jeleń wyskoczy z gęstego lasu, wówczas LiDAR zobaczy zarys lasu zanim zobaczy jelenia, ponieważ w tym obrazie znajduje się tak dużo obiektów. Jednak na otwartej przestrzeni LiDAR powinien wykryć obecność jelenia wcześniej, zanim jeszcze zrobi to radar.

Zdolność radaru do „widzenia” przez rozsiane obiekty takie jak drzewa powoduje, że jest on bardziej niezawodny w wypełnianiu „punktów martwych” LiDAR-u. Połączenie tych dwóch systemów daje większą dozę pewności, że odczyt dokonany przez samochód będzie prawidłowy. Fale radiowe poruszają się z prędkością około 1,524 metrów na sekundę. Samochody osobowe, ciężarówki i zwierzęta poruszają się z prędkością około 33,5 metrów na sekundę lub wolniej.

– Prędkość działania czujników, LiDAR-ów, radaru czy kamer, jest znacząco większa niż najszybsza nawet reakcja kierowcy – mówi Owens.

Delphi współpracuje z firmą Quanergy nad rozwiązaniem zawierającym LiDAR, wysyłający 500 tys. promieni świetlnych na sekundę. Promienie odbite od przedmiotów wracają do samochodu w postaci zbioru punktów lub kropek stanowiących dane, tworzących obrys obiektu. Te promienie świetlne wysyłane przez LiDAR nie są widoczne dla oka ludzkiego ani dla zwierząt.

– W każdej sekundzie, wasz samochód może analizować wiele aktualizowanych danych; jeśli odbite od obiektu promienie świetlne przesuwają się pomiędzy kolejnymi aktualizacjami, wówczas system będzie w stanie stwierdzić czy obiekt to element przyrody ożywionej czy przedmiot martwy znajdujący się na kursie kolizyjnym z waszym samochodem – dodał Owens.

Odczyt z radaru może poinformować kierowcę o tym, że zwierzę zamierza wyskoczyć przed samochód, ponieważ radar jest w stanie wykryć prędkość innych obiektów. Odczyt z kamery pozwoli na odpowiednie sklasyfikowanie obiektu, np. na stwierdzenie, że jest to duże zwierzę. Odczyt z czujników LiDARu dostarczy systemowi dodatkowych informacji, np. o tym, jak duży procent drogi został przez niego zablokowany.

Jeśli systemy czujników współpracują ze sobą, wówczas co sekundę wasz samochód uzyskuje między 20 a 40 aktualizacji informacji o sytuacji na drodze (w zależności od tego, czy stosowany jest radar, LiDAR czy kamera o wysokiej rozdzielczości). W przyszłości, superkomputery będą w stanie opracować tor jazdy w sytuacji, kiedy obiekt nie porusza się. Wtedy oszacowany zostanie także drugi tor pozwalający na uniknięcie kolizji na wypadek, gdyby obiekt przesunął się w lewo i trzeci – na wypadek, gdyby obiekt przesunął się w prawo.

Jeśli inny samochód znajduje się z tyłu za samochodem lub nadjeżdża z przeciwnej strony i uniemożliwia zatrzymanie pojazdu, wówczas komputer może być w stanie opracować także czwarty scenariusz zapewniający bezpieczeństwo. Wszystkie te obliczenia zostaną wykonane zanim jeszcze kierowca zorientuje się, że coś blokuje drogę.

– Niezależnie od korzyści wynikających ze zwiększonego bezpieczeństwa i uzupełniającej roli, jaką LiDAR będzie odgrywał współpracując z innymi systemami czujników, kolejną kluczową kwestią jest kwestia kosztów. Nasza współpraca z Quanergy pozwoli Delphi na zaoferowanie naszym klientom działającym w branży motoryzacyjnej tanich, wysoko – wydajnych czujników lidarowych opartych na technologii półprzewodnikowej oraz bogatego portfolio systemów odbioru sygnału montowanych w samochodach – stwierdził Owens.

Poniżej przedstawiono powszechnie spotykaną sytuację – duży ruch na drodze – i opisano, w jaki sposób w przyszłości samochody mogą używać „zmysłów” i podejmować decyzje w ułamku sekundy aby poprawić bezpieczeństwo jazdy w sytuacjach stanowiących wyzwanie dla kierowcy.

Korek w Los Angeles w godzinach szczytu. Twój samochód nie przesunął się ani o metr w ciągu ostatnich 30 minut. Kiedy wreszcie ruszasz, podjeżdżasz jedynie o kilka metrów do przodu. Teraz ktoś próbuje wcisnąć się na twój pas ruchu, rozjuszając wszystkich naokoło. To zarzewie do wybuchu powszechnej furii.

Zauważasz lukę i wreszcie jedziesz z rozsądną prędkością, ale spotyka cię kolejna niemiła niespodzianka – zatrzymujesz się gwałtownie, ponieważ przed tobą zdarzył się wypadek i karetki pogotowia i radiowozy blokują jezdnię. Teraz już czujesz, że nigdy nie uda ci się dojechać do domu. Zasadniczo możesz zawrócić i pojechać z powrotem do pracy. Wszystkim nam zdarzyły się takie sytuacje.

Kamery i system GPS zlokalizują wszystkie samochody znajdujące się w okolicy i stwierdzą ile jest pasów ruchu oraz pomogą zachować bezpieczną odległość od innych samochodów. Wszystkie trzy czujniki będą uważnie śledzić kierowcę zmieniającego pas ruchu, innego – „jadącego na twoim zderzaku” czy tego, który nie używa kierunkowskazów. Radar i LiDAR są nawet w stanie wykryć motocyklistów, którzy wygospodarowują dla siebie osobny pas ruchu. LiDAR zapewni, że nie zmienisz pasa ruchu i nie wjedziesz nagle pod nadjeżdżający motocykl. Radar będzie nawet w stanie śledzić znajdujące się w pobliżu, ale niewidoczne dla ciebie samochody.