Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Självkörande bilar:Hur fungerar de och fungerar de verkligen?

Den självkörande bilrevolutionen verkar vara ostoppbar.

För några år sedan lät autonom körning något omöjligt. Lyckligtvis introducerade Waymo 2018 sin kommersiella självkörningstjänst i Phoenix. Tesla och Google har också börjat tillverka förarlösa bilar. Och snart kommer vi att ha bilar som kör oss till våra destinationer utan att vi håller i ratten.

Men är självkörande bilar säker? Eller varför behöver vi i första hand självkörande bilar? Många har frågat hur självkörande bilar fungerar.

Det är därför du i den här artikeln kommer att lära dig vad självkörande bilar är, deras nivåer, hur de fungerar och tekniken inuti.

Tänk på det:En nyligen genomförd studie tyder på att 94 till 96 % av bilolyckorna orsakas av mänskliga misstag. Och många människor har dött i bilolyckor.

Tänk om vi kunde ha bilar som kunde köra människor på ett säkert sätt?

Det är därför företag outtröttligt arbetar för att få ut förarlösa bilar på marknaden.

Självkörande bilar förväntas minimera många problem med trafikförseningar till olyckor. Dessutom kommer de att förenkla rörelser inom andra områden som sjöfart, nödtransport, etc.

Generellt sett kommer förarlösa bilar att forma billandskapet i framtiden.

Vad är en självkörande bil?

En självkörande bil, även känd som "förarlös" eller ett autonomt fordon är en bil eller lastbil som fungerar utan mänsklig inblandning. Den använder specialdesignad hårdvara och mjukvara för att upptäcka väder, hinder och vägförhållanden när den förflyttar sig från en destination till en annan.

Vanligtvis kategoriseras självkörande bilar i 5 nivåer av autonomi som inkluderar:

Nivå 1

Detta är den lägsta nivån av autonomi för en självkörande bil där en mänsklig förare är inblandad men de delar kontrollen med bilsystemet. De flesta bilar med adaptivt farthållare faller på denna nivå.

Nivå 2

På denna nivå krävs att en mänsklig förare ständigt övervakar systemet men bilsystemet tar full kontroll över accelerationen, styrningen och bromsarna. Ibland kan en mänsklig förare dock behöva hålla i ratten.

Nivå 3

I denna nivå av autonomi tar det automatiserade systemet full kontroll över bilen. Det betyder att föraren till och med kan se en film eller till och med utföra andra uppgifter medan bilen körs av systemet. Vissa bilar på den här nivån kan kräva att en förare ingriper, men inte på heltid.

Nivå 4

På denna nivå av autonomi tar det automatiserade systemet full kontroll över bilen även om det är i begränsade områden eller kontrollerade platser.

Nivå 5

Bilar i nivå 5 kan köra utan mänsklig kontroll.

Varför använda självkörande bilar?

Förutom minskningen av trafikstockningar, kollisioner och dödsfall har förarlösa bilar massor av fördelar som:

• Förarlösa bilar är säkra

Även om ett stort antal olyckor orsakas av vårdslösa förare, kan ibland faktorer som sjukdom, trötthet och många andra leda till dessa olyckor. Självkörande bilar påverkas inte av dessa faktorer eftersom de använder automatiserade system för att styra och köra bilen från en destination till en annan.

• Autonoma bilar är uppmärksamma

De styrs av automatiserade system som skannar miljön innan bilen gör ett drag. Det betyder att bilen inte rör sig om systemet känner av ett hinder framför eller dåligt väder.

• Minskad bränsleförbrukning

Bränsleförbrukningen är ett hot mot bilindustrin, särskilt i utvecklingsländer. Ibland kan priserna på gas skjuta i taket.

Tack och lov kan automatiserade bilar hjälpa till att minska bränsleförbrukningen.

• Ökad produktivitet

Självkörande bilar befriar människor från besväret med att kontrollera styrningen vilket innebär att du kan köra till din arbetsplats medan du arbetar med dina projekt.

Den minskade trafikstockningen och kollisioner gör att du kan nå din arbetsplats mycket snabbare och därför spenderas mindre tid på vägen.

Hur fungerar självkörande bilar?

Hoppas att du nu vet vad självkörande bilar är, låt oss ta en titt på hur de interagerar med miljön.

Naturligtvis är en självkörande bil inte bara en annan robot. Det är samma bil som du kanske kör; dock har företag som tillverkar självkörande teknik infört mekanismer som hjälper bilen att interagera med miljön på ett säkert sätt.

De flesta bilar på nivå 3 och högre använder en kombination av hårdvara, mjukvara och maskininlärning för att flytta från en plats till en annan.

Teknikerna som är integrerade i självkörande bilar för att hjälpa dem att fungera inkluderar:

Radiodetektering och räckvidd

Radar- eller radiodetekterings- och avståndstekniken är avsedd att öka avkänningsförmågan hos en självkörande bil, särskilt på natten eller när vädret är stormigt.

Under körning sänder radarn ut radiovågor som kan avgöra om det finns en mötande bil eller hinder framför, samt hastigheten på en mötande bil. Observera att Radar ibland inte sänder korrekt information om objekten som omger bilen.

Ljusdetektering och avstånd

Till skillnad från radar som sänder ut radiovågor sänder Light Detection and Ranging (LiDAR) ut lasrar som har en högre upplösning som kan upptäcka alla föremål som omger bilen. Dessutom överför LiDAR informationen snabbare och exakt. LiDAR-sensorer kan upptäcka även de minsta föremål som en rullande boll.

Bilen stannar omedelbart om föremålet utgör fara för bilen eller föremålet.

LiDAR kanske inte överför korrekt information i tider av snö, rök eller dimma.

Computer vision-programvara

Dessa är högupplösta kameror som gör att bilen kan identifiera föremål i hörn.

De flesta Teslas autopilotbilar har 8 kameror vända utåt så att bilen kan upptäcka allt som omger den.

Dessa kameror fungerar dock inte effektivt i stormiga, dimmiga eller områden med tät smog. Men självkörande bilar är designade på ett sätt att om ett system inte fungerar så rör de sig inte.

Grafikbehandlingsenheter

Dessa är datorchips som är användbara för att på ett effektivt sätt underlätta realtidsprocessen för all sensordata.

Till skillnad från standarddatorn som har en central bearbetningsenhet, är beräkningskraften som behövs i självkörande bilar så hög att en CPU inte kan hantera den. Det var därför GPU introducerades. Men inte ens detta chip räcker med tanke på mängden databehandling och överföringshastighet som behövs i förarlösa bilar.

Det är därför Tesla introducerade Neural Network Accelerators-NNA som kan behandla2100 bildrutor per sekund för 35 miljarder GOPS i deras chip, vilket är snabbare i databehandlingen.

Problem som självkörande bilar står inför

Även om den självkörande bilrevolutionen är ostoppbar, står den inför utmaningar. Vissa av dem håller till och med nivå 5 självständighet från att implementeras.

Några av utmaningarna inkluderar:

• Trafikregler i utvecklingsländer

Trafikreglerna är olika från ett land till ett annat. Till exempel är vägarna i Kanada alldeles för olika från de i utvecklingsländer.

Det betyder att utvecklingsländerna fortfarande har en lång väg när det kommer till adoption av självkörande bilar.

• Fel i det automatiserade systemet

Som nämnts ovan kanske det automatiserade systemet, särskilt de externa kamerorna och sensorerna, inte upptäcker och överför korrekta data när objekt blockeras från sikte. Det betyder att under snöstormar eller om vädret är fullt av smog kan bilen inte upptäcka något i den omgivande miljön.

• Cybersäkerhetshot

Hård- och mjukvarukomponenterna som är integrerade i självkörande bilar är alla verk av en människa. Det betyder att de är sårbara för cyberattacker .

Slutord

Den självkörande bilrevolutionen, även om den står inför utmaningar, verkar vara en livräddare på våra vägar. Även om det bara är Tesla och Google som är ledande inom tillverkningen av förarlösa bilar, kan vi förvänta oss att se många företag komma in i vågen snart, vilket kommer att hjälpa till att sänka priserna på dessa bilar.

Författarens biografi

Donna James är en högutbildad frilansskribent och korrekturläsare från Michigan, USA som för närvarande arbetar med olika projekt fokuserade på IT&C-branschen förutom hennes arbete på NSBroker som teknisk analysspecialist. Hon är intresserad av vardagsutveckling och skriver blogginlägg om olika ämnen, som marknadsföring och teknik.