Беспилотные автомобили теперь перемещаются без 3D-карт

• Новая технология беспилотных автомобилей позволяет перемещаться по сельской местности без использования 3D-карт. 
• Он сочетает в себе локальную систему с открытой картой улиц для навигации по отдельным сегментам дороги.  
• Система безкартового вождения надежно отслеживает границы дорог с помощью датчиков LiDAR.

Существующим автономным транспортным средствам для навигации требуются 3D-карты. Именно по этой причине беспилотные автомобили не могут двигаться самостоятельно везде. Фактически, более 1/3 дорог в США не имеют твердого покрытия, а 65 процентов не имеют надежной разметки.

Эти транспортные средства используют заранее разработанные карты, чтобы знать, где они находятся, по какому маршруту двигаться и что делать, если видят какие-либо препятствия. Поскольку большинство сельских дорог плохо связаны, автономное вождение по ним чрезвычайно затруднено.

Чтобы справиться с этой проблемой, инженеры Массачусетского технологического института (в сотрудничестве с Исследовательским институтом Toyota) разработали усовершенствованную систему — систему безкартового вождения, — которая позволяет перемещаться без использования этих 3D-карт. Это позволяет беспилотным автомобилям передвигаться по менее посещаемым дорогам.

Как это работает?

Эта структура объединяет два ключевых компонента — систему местного восприятия и открытую карту улиц для навигации по отдельным сегментам дороги. Они обеспечивают глобальную навигацию по большим территориям с разумным объемом необходимой предварительно загруженной информации (открытая карта улиц).

Изображение предоставлено:MIT CSAIL

Данные GPS достаточно точны, чтобы обеспечить топологическую локализацию, и, следовательно, их можно дополнить местным восприятием для решения проблем полностью автономной навигационной системы, поскольку открытая карта улиц наполнена всеми директивами, связанными с каждым сегментом дороги.

Система надежно отслеживает границы дороги с помощью датчика LiDAR. Он измеряет края поверхности дороги и оценивает геометрию дороги, даже если на ней нет дорожной разметки.

Подобная система, которая может работать с бортовыми датчиками, показывает реальный потенциал беспилотных транспортных средств. Они действительно могут справиться с дорогами, превышающими те, которые наметили гигантские технологические компании (например, Google).

Источник:Массачусетский технологический институт | Тойота

Тестирование

По словам разработчиков, их методика одновременно надежна и эффективна, несмотря на то, что датчики собирают огромный объем данных (на следующем этапе измерения используется текущая оценка границы дороги).



В вероятностной модели обнаружение границ дороги объединяется с одометрией транспортного средства. Разработчики протестировали систему на полностью автономном автомобиле Toyota Prius в сельской местности. Кроме того, они оценивали алгоритм в автономном режиме на наборах данных, собранных с тестовых сайтов.

Полная система восприятия работает на стандартном компьютере с частотой 5 Гц и способна обнаруживать дорогу на расстоянии до 35 метров. Это означает, что беспилотный автомобиль, работающий на этой системе, может двигаться со скоростью 67 миль в час (или 107 километров в час). Скорость можно увеличить, реализовав фреймворк на графическом процессоре (параллельно).

Читайте:Датчики глубины в беспилотных автомобилях теперь в 1000 раз лучше

Хотя подобная технология может открыть больше возможностей для беспилотных транспортных средств, до этого еще далеко. Система имеет некоторые ограничения. Например, платформа не учитывает внезапные изменения высоты.

На данный момент разработчики работают над тем, чтобы сделать автомобиль способным преодолевать самые разнообразные дороги. Конечная цель – сделать транспортные средства такими же надежными, как люди, при движении по незнакомым дорогам.