Израелският стартъп Imagry прилага подход към автономното шофиране, който не ползва навигационна карта.
Докато Waymo и други създават карти с висока разделителна способност за автономно шофиране, израелският стартъп Imagry твърди, че “безкартовият” подход спестява пари и е също толкова безопасен.
Да картографирам или да не картографирам?
Това е въпросът, който стои пред разработчиците на технологии за автономно управление.
Повечето от тях използват данни от сензори, за да съставят подробни карти с висока разделителна способност, на които са отбелязани размерите на пътните платна и характеристики като сливащи се ленти, надлези, сигнали и пешеходни пътеки. Други прилагат по-лек подход, като създават карти с по-малко подробности.
Въпреки че тези карти информират системата за управление за фиксираните аспекти на пътя и потенциалните опасности, някои компании, най-вече Tesla, минават без тях.
Imagry, израелски стартъп в Хайфа, продължава напред без карти с висока разделителна способност, като твърди, че неговата система по-добре имитира човешкото възприятие и е по-ефективна и по-евтина от други автономни системи.
„Непрактично е да се опитваме да картографираме целия свят с разделителна способност от няколко сантиметра“, казва изпълнителният директор на Imagry Еран Офир пред Automotive News.
Освен това строителството на сгради и улици, обходните маршрути и други фактори могат да направят части от картите неточни почти ежедневно, каза той.
Автономните системи се нуждаят от възможност да работят самостоятелно, без помощта на външни картографски данни, които могат да бъдат остарели или да са обект на комуникационни смущения, които блокират достъпа до информация, базирана в облака, каза Офир.
Това е противоречива гледна точка. По-известните играчи в областта на автономните технологии, включително Waymo, Aurora Innovation и Mobileye, интегрират в своите системи поне някакво ниво на подробни карти.
Imagry демонстрира своята технология за самостоятелно шофиране без карти миналата седмица по време на EcoMotion Week, конференция в Тел Авив и поредица от събития, фокусирани върху израелските автомобилни технологии.
Нейният автомобил премина през гъстия трафик в Хайфа, като избягваше двойно паркирани превозни средства, скутери и велосипеди, които се движат неправилно по тротоарите, и други опасности на пътя.
Системата не е напълно без карти, тъй като използва основна навигационна картографска система, като Waze, за да узнае дестинацията си.
„Непрактично е да се опитваме да картографираме целия свят с резолюция от няколко сантиметра“. Еран Офир, главен изпълнителен директор на Imagry
Картите като защитна мрежа
Въпреки че е възможно да се шофира без много подробни карти – така го правят хората – за автоматизираните системи за шофиране е по-безопасно да разполагат с допълнителната информация, казва Амнон Шашуа, главен изпълнителен директор на Mobileye.
Подробните карти, които постъпват в автомобила, предоставят резервна информация, която е полезна в трудни ситуации, като например при попадане на участъци от пътя без маркировка или с неясна маркировка на пътните ленти.
Картите с висока разделителна способност се задействат и показват на автомобила къде трябва да се намира в пътната лента, каза Шашуа.
Ето защо Mobileye работи с производителите на автомобили, които използват нейните сензори и чипове, за да събират данни от милиони автомобили, които вече са на пътя, като създават евтини, но подробни карти на повечето пътища в Северна Америка, Европа и други региони.
Mobileye използва тази информация, за да подпомогне разработването на системи за автономно управление със “свободни” ръце и очи и евентуално на напълно автономни системи за индустрията на роботизираните таксита.
Waymo използва по-скъп подход, като управлява оборудвани с лидар автомобили в градовете и на други места, за да получи още по-подробна информация за пътищата.
„Изградихме невероятно подробен набор от технологии за картографиране, които помагат на нашите автомобили да се ориентират дори на места, където GPS се затруднява, като тунели или между небостъргачи“, казва компанията на своя уебсайт.
Тя обединява тази информация със сензорите и инструментите за възприемане на борда на своята роботаксиса. Компанията твърди, че картите с висока разделителна способност предоставят данни за това, което предстои, което позволява на автомобила да се движи по-плавно и по-предсказуемо.
Motional, съвместното предприятие за автономни технологии между Hyundai Motor Group и Aptiv, което работи с Lyft за стартиране на услуги за превоз на пътници в Лас Вегас и Лос Анджелис, заяви, че картографирането с висока разделителна способност е една от първите стъпки, които предприема, преди да започне работа в даден град.
Баладжи Канън, вицепрезидент по автономността в Motional, го нарече „от решаващо значение за безопасната работа на автономните превозни средства“. Но то изисква „време и ресурси“, каза той.
В по-дългосрочен план Motional вижда автомобила да работи „в система plug-and-play“, в която необработените данни от сензорите от първоначалните тестови пътувания могат бързо да създадат точна и много подробна карта.
„Няма индустриален стандарт. Има множество парадигми, по които работят множество компании“, казва Радж Раджкумар, професор по инженерство и роботика в университета Карнеги Мелън. „Най-добрите идеи ще излязат на преден план.“
При по-ниските нива на автоматизация – като системите за шофиране без ръце и крака – няма голяма нужда от карти извън основната навигационна система, казва той.
Автомобилът използва данни от сензори и камери, за да гарантира, че следва автомобила отпред на безопасно разстояние и се придържа към маркировката на пътната лента.
При по-високи нива на автономност – смяна на ленти, навлизане и излизане от магистрали и по-сложни ситуации на шофиране – системата без карта „може да се справи доста добре, когато маркировката на лентите на пътя е добра и условията на осветяване са добри“, казва Раджкумар.
Но според него картите с висока разделителна способност, съдържащи точна информация за размера, разположението и посоките на всички ленти, местоположението на инфраструктурата и сградите, както и друга подробна информация, ще се окажат необходими, особено при лоши метеорологични условия.
Поглед към равнищата
Производителите на автомобили и технологичните компании използват равнищата на автономност на шофирането, определени от SAE International, за да опишат възможностите и ограниченията на системите за автоматизирано шофиране. Ето тези равнища и примери за някои системи.
- “ Равнище 0 Човек управлява автомобила през цялото време. Функциите са ограничени до предупреждения и моментна активна помощ, като например автоматизирано аварийно спиране.
- “ Равнище 1 Човек управлява автомобила през цялото време. Функциите поддържат управление, спиране или подаване на газ. Пример за това е адаптивният круиз контрол.
- “ Равнище 2 Човекът е отговорен за работата на превозното средство, дори ако не го управлява активно. Функциите осигуряват едновременно управление на кормилното управление и на газта, например центриране в лентата и адаптивен круиз контрол. Системата Super Cruise на General Motors и системата Autopilot на Tesla са в тази категория.
- “ Равнище 3 Автоматизираната система е отговорна за управлението на автомобила, когато е ангажирана в определена зона, например магистрала, но водачът-човек трябва да поеме управлението, когато системата поиска това.
- “ Равнище 4 Автоматизираната система управлява автомобила и човекът няма никаква роля в процеса на управление. Тези системи могат да работят при специфични условия и в ограничени области. Не се продават на потребителите превозни средства с тези видове системи.
- “ Равнище 5 Същото като ниво 4, с изключение на това, че тези превозни средства могат да се движат навсякъде и при всякакви условия.
Равнище 3, планове за равнище 4
Независимо от това Imagry напредва със своята система на два фронта. Тя планира да я продава на производители на автомобили, които търсят автономно управление на ниво 3 и ниво 4 за потребителски автомобили, и на оператори на автономни автобуси и маршрутки.
Превозното средство от равнище 3 може да се справи с всички аспекти на управлението, но човекът трябва да го наблюдава и да е готов да поеме контрола.
Превозното средство от равнище 4 има изключителна грижа за управлението, но може да работи само при определени условия.
Софтуерно базираната система е проектирана да се използва основно с камери, но може да се интегрира и с допълнителни сензори като радар и лидар.
„В основата си софтуерът прави две неща: възприемане и планиране на движението“, казва Офир.
Системата Imagry взема видео от осем камери и го подава към масив от невронни мрежи – компютри, които се учат да изпълняват задачи чрез анализиране на обучителни примери. Тя е създадена по модела на човешкия мозък.
Всяка невронна мрежа разглежда нещо различно.
„Една гледа светофарите, друга – пътните знаци, трета – пешеходците, четвърта – пътните ленти, пета – движещите се превозни средства, пета – паркираните превозни средства и т.н.“, казва Офир.
Информацията създава 3D визуализация на заобикалящата автомобила среда, която се използва от софтуера в системата за управление на планирането на движението на автомобила.
Системата освобождава автомобила от необходимостта да работи само в предварително определена и картографирана географска област, за разлика от роботоосите на Waymo във Финикс и функцията за подпомагане на водача Super Cruise на General Motors, която работи само в мрежа от картографирани магистрали, каза Офир.
Освен това тя е достатъчно надеждна, за да работи в тъмнина и други трудни ситуации, каза той.
Офир каза, че системата е агностична по отношение на платформите и чипсетите и може да работи с всеки производител.
Отпадането на картите с висока разделителна способност драстично намалява разходите до ниво, при което производителите на автомобили могат да си позволят да я предлагат в потребителските автомобили, каза той.
Компанията търси партньорства с производители на автомобили и доставчици. По време на EcoMotion тя обяви сделка за интегриране на част от технологията си в платформата за автоматизирано шофиране на Continental.
Софтуерът ще захранва автоматизираното паркиране на Continental, което позволява на автомобила да обикаля паркинг, да открива място и да паркира, без водачът да докосва волана.
На други места Imagry стартира пилотна програма с автономен автобус в обширния медицински център Sheba Tel HaShomer City of Health в Рамат Ган, Израел.
Засега той използва шофьор за безопасност, докато Imagry работи по получаването на сертификати за киберсигурност и минимален пробег, за да премахне шофьора.
Imagry също така има одобрение от Израелския орган за иновации да експлоатира автономен автобус по 5-километров маршрут на обществения транспорт в Нахария тази година.
Офир заяви, че системата на Imagry ще продължи да се усъвършенства благодарение на машинното обучение и постоянния напредък в изчислителната мощ.
„До две-три години ще видим превозни средства, които ще се движат със суперкомпютри, способни да извършват 1000 тера операции или повече в секунда“, каза той. „Напълно съм убеден, че с такова количество изчислителна техника автономната машина ще кара много по-добре от нас.“