Comment fonctionnent les voitures autonomes: les écrous et les boulons derrière le programme de voitures autonomes de Google

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Être capable de faire la navette pour aller travailler en dormant, en mangeant, en jouant à Trivia Crack ou en rattrapant votre blogs préférés dans Feedly est un concept tout aussi attrayant et apparemment lointain et trop futuriste pour réellement se produire.

Lorsque Google a annoncé son projet de voiture autonome en 2008, des 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 la tourner sur. Cette même voiture n'aurait pas à se soucier 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 garantir votre sécurité.

Vous voyez, il s'avère que les humains sont remarquablement mauvais à conduire. Selon Joshua Schank, du Eno Center for Transportation:

«Les gens ne savent pas très bien conduire - 30 000 personnes meurent chaque année dans des accidents de voiture (aux États-Unis). Les machines peuvent être bien meilleures que les humains quand il s'agit de conduire; ils ne boivent ni ne textent et peuvent penser plus vite. "

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Bien qu’aucun conducteur ne dise qu’il n’y a pas de vrais conducteurs stupéfiants sur la route, juste la sécurité de Google Car Les effets choquants de la voiture sans conducteur de Google [INFOGRAPHIQUE]L'avenir est plus proche que vous ne le pensez. Grâce au département de recherche top secret de Google, Google X, les voitures sans conducteur sont désormais une réalité et pourraient atteindre le courant dominant dans un avenir pas trop lointain ... Lire la suite ?

Eh bien, sur un total de 700 000 kilomètres parcourus, la voiture Google a subi exactement deux accidents, dont aucun ne peut être imputé à la voiture. Le premier s'est produit lorsqu'un conducteur humain a mis la voiture autonome à l'arrière, et le second s'est produit alors qu'un humain conduisait la Google Car lors d'un essai. En revanche, il y a un décès pour chaque 1,7 million de miles parcourus 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 mile parcouru est nettement inférieur à celui des voitures exploitées par des humains.

La technologie derrière la voiture autonome de Google

La chose prometteuse concernant les voitures sans conducteur de Google est que la plupart de la technologie est actuellement utilisée à la fois sur la route La voiture de demain - aujourd'hui: les meilleurs outils pour installer un ordinateur dans votre voitureIl 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. Le carputer semble avoir été inspiré 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 pas nouvelle ou n'a pas été testée.En dehors de leurs logiciels et algorithmes propriétaires, les voitures Google disposent de nombreux matériels testés et sûrs.

Jetons un œil à certains d'entre eux.

LIDAR

La détection et la télémétrie éclairées au laser - ou LIDAR - sont utilisées pour construire une carte 3D et permettre à la voiture de «voir» les dangers potentiels en rebondir un faisceau laser sur les surfaces entourant la voiture afin de déterminer avec précision la distance et le profil de celui-ci objet. La Google Car utilise un laser Velodyne à 64 faisceaux afin de donner au processeur embarqué une vue à 360 degrés en monter l'unité LIDAR sur le dessus de la voiture (pour une vue dégagée) et lui permettre de tourner sur une base sur mesure.

Radar

Alors que le LIDAR est idéal pour cartographier avec précision l'environnement, son seul défaut fatal est sa capacité à surveiller avec précision la vitesse des véhicules environnants en temps réel. C'est là que les quatre radars montés 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 chocs en envoyant un signal au processeur embarqué pour appliquer les freins, ou s'écarter lorsque vous en vigueur. Cette technologie fonctionne en conjonction avec d'autres fonctionnalités de la voiture telles que les unités de mesure inertielle, les gyroscopes et un encodeur de roue afin envoyer des signaux précis à l'unité de traitement (le cerveau) du véhicule afin de mieux prendre des décisions sur la façon d'éviter les accidents potentiels.

Caméras haute puissance

L'actuel technologie de caméra Comment fonctionne un appareil photo numérique? [La technologie expliquée] Lire la suite et la configuration sur chaque voiture sans conducteur varie, mais un prototype utilise des caméras montées à l'extérieur avec une légère séparation afin de donner une vue superposée 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 de la voiture, elles sont une technologie redondante qui permettrait à la voiture de fonctionner même en cas de dysfonctionnement.

Sonar

Encore une fois, chaque prototype de voiture construit par Google est légèrement différent, mais certains de ceux testés disposent d'une technologie de sonar avancée. Les limites du sonar sont son champ de vision étroit et sa portée effective relativement courte (environ 6 mètres). Cependant, l'inclusion fournit un autre système redondant qui permet à la voiture de recouper efficacement les données d'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

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 jusqu'à sa destination. Pour ce défi, Google utilise son propre système de carte 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 maintient-il si bien sa précision? Lire la suite , ainsi que des satellites GPS, des unités de mesure inertielle et un encodeur à 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 avec précision la position précise de chaque véhicule, jusqu'à quelques centimètres tout en effectuant des corrections intelligentes pour des choses comme la circulation, la construction de routes et les accidents.

Logiciels sophistiqués

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 un jourLe transport de demain ne concerne pas seulement la voiture autonome. L'avenir verra les 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 en fonction des expériences de conduite précédentes. Chaque kilomètre parcouru 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 celles des autres afin de trouver une réponse appropriée à chaque problème possible. La dynamique comportementale est également cartographiée et ces données sont utilisées pour aider à reconnaître les situations avant qu'elles ne se produisent, un peu comme un conducteur humain. Par exemple, les voitures sont suffisamment intelligentes pour reconnaître et s'adapter à des situations telles que:

• Un véhicule lent sur la droite indique 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 qu'un conducteur 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.

Un obstacle majeur auquel le projet doit faire face avant une adoption généralisée

Bien que la technologie du programme de voitures autonomes de Google soit tout simplement incroyable, cela ne signifie pas qu'il n'y a pas de problèmes importants qui doivent encore être résolus avant d'arriver à un avenir dominé par les voitures autonomes Voici comment nous arriverons dans un monde rempli de voitures sans conducteurLa 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 tout autre problème auquel 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 grand public.

L'un de ces problèmes auquel Google est confronté est l'adaptabilité du système de cartographie. Les cartes utilisées par ces voitures ne ressemblent pas à 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 circule actuellement.

Le problème avec ce niveau de détail est l'énormité de cartographier l'ensemble du pays - 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 miles de route en Californie et plus de 4 millions de miles de route publique aux États-Unis.

La raison pour laquelle les voitures ont si bien performé lors de leur test initial de 700 000 milles est en grande partie due au fait que les voitures «trichent» dans la manière dont elles réagissent à leur environnement. C'est-à-dire que chaque voiture ne prend pas de décisions en temps réel sur la manière de répondre aux stimuli externes, et Google n'a pas testé la capacité de la voiture à répondre à des situations en dehors de celles cartographiées environnements. Bien sûr, c'est un problème qui pourrait - à un moment donné - se corriger dans une certaine mesure, car chaque Google Car sur la route ne se limite pas à la conduite, elle aide également à créer des cartes 3D pour d'autres voitures autonomes en Les données.

D'autres problèmes 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 dire la couleur des feux de circulation lorsque les capteurs sont aveuglés par le soleil ou les reflets.
• Les capteurs détectent les objets comme des formes pixélisées, donc hypothétiquement, la voiture répondrait de la même manière - en faisant une embardée - pour manquer un enfant sur la route ou un journal qui flottait.

La réglementation gouvernementale

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

«La loi qui a été adoptée il y a près d’un an et demi a clairement montré qu’en réalité, sans conducteur l’utilisation de véhicules était autorisée en Californie et, en général, nous pensons que cela est vrai dans la plupart des NOUS."

Cela dit, je ne suis pas sûr que de nombreux gouvernements aient imaginé un avenir avec des voitures sans conducteur lors de l'adoption de leurs lois et règlements de circulation actuels. Il est improbable de supposer que le gouvernement n'interviendra pas à un moment donné et ne mènera sa propre enquête que sur la faisabilité et la sécurité de véhicules autonomes 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 de manière aussi détaillée: l'impact sur l'environnement. Lire la suite .

Les consommateurs le veulent-ils même?

Bien que la technologie ait suscité un enthousiasme généralisé chez certains, d'autres ont rejeté l'idée entièrement en raison de problèmes de sécurité ou de la réticence à abandonner le contrôle de la roue. Alors que certains peuvent ne jamais embrasser la technologie Les pirates peuvent-ils vraiment prendre le contrôle de votre voiture? Lire la suite , il est sûr de dire qu'un certain segment de la population des consommateurs serait intéressé en supposant que deux facteurs principaux soient pris en compte: la sécurité et les prix.

Alors que les problèmes de sécurité sont toujours en cours d'élaboration, la voiture semble avoir un dossier de sécurité remarquable à ce stade. Un dilemme philosophique a été soulevé qui est assez intéressant cependant; comment la voiture répondra-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 Google doit dévier 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?

Et maintenant?

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 non plus besoin de passager. Cela permettrait à votre voiture de déposer des colis sans vous, de ramener vos amis à la maison (puis de retourner à votre garage) ou de trouver sa propre place de parking après vous avoir déposé quelque part.

En fait, l'idée la plus excitante de toutes pourrait être le fait que cela pourrait rendre la notion de «possession» d'une voiture obsolète. Ces voitures pourraient théoriquement être laissées n'importe où et servir de sorte de taxi pour des communautés entières sans jamais avoir à acheter et à entretenir la voiture vous-même.

Les voitures sans conducteur sont une idée passionnante pour l'avenir des transports, mais jusqu'à ce que Google aborde le défis et prouver que ces voitures sont en effet plus sûres que votre conducteur moyen, alors elles resteront idée. Cependant, je suis convaincu que Google résoudra les problèmes et que cette technologie aura un impact énorme sur la avenir des transports Comment les voitures autonomes changeront les transports pour toujoursÀ l'aube de 2015, la question n'est plus de savoir si les voitures autonomes remplaceront les voitures à conduite manuelle, mais à quelle vitesse elles prendront le relais. Lire la suite .

Achèteriez-vous une voiture autonome?

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