О техническом решении проблемы заснувших за рулём водителей

Когда водитель засыпает за рулём это часто заканчивается гибелью его самого, пассажиров, а также окружающих. Время от времени в СМИ встречаются сведения о разработках медикаментозных либо электронных средств, которые не позволяют уснуть либо будят водителя, но они сомнительны с точки зрения эффективности, либо вообще приводят к авариям. Тем не менее, польза от некоторых из этих разработок есть, поскольку они выявляли признаки того, что водитель заснул, либо потерял сознание: сомкнутые веки, ослабевшие руки, поникшая голова и т.д. Это наиболее ценная информация для автопроизводителей, поскольку аппаратно-программное обеспечение не представляет особой сложности – оно де-факто уже разработано и входит в состав систем управления беспилотными автомобилями. 

Особенность беспилотных автомобилей и электромобилей в том, что еще довольно нескоро они станут по-настоящему массовой продукцией, но в то же время для них разработаны уникальные системы, которые можно использовать в пилотируемых машинах. Как считает справочник "Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем" ("Кто есть кто в робототехнике"), одна из разработанных для беспилотников систем и пригодна для предотвращения трагических исходов в случае потери управления шофёром. От этой системы требуется относительно немного: едва бортовой компьютер определит, что человек не управляет машиной, то компьютер берёт управление на себя. Плавно снижается скорость, включаются сигналы поворота и машина сама аккуратно припарковывается на обочине шоссе или у бордюра улицы. Причем стоимость компонентов такой системы невелика, поскольку они довольно примитивны и находятся на уровне разработок двадцатилетней давности. Так что встроить её в свои автомобили в состоянии любой автозавод. Приведём пример такой разработки.

В марте 2004 г. из Барстоу (шт. Калифорния) в Лас-Вегас (шт. Невада) в 340-километровый путь отправились несколько машин, принявших участие в 10-часовых автомобильных гонках по бездорожью под названием «Большой вызов». При этом в машинах не было водителей: им пришлось самостоятельно прокладывать путь и справляться с препятствиями. Единственное, чем могли помочь люди — за 2 часа до старта сообщить 1000 определяемых с помощью GPS точек-ориентиров. Управление возлагалось на компьютеры, системы электронных карт, сенсоров и аналитики. Участие в проекте приняла корпорация Intel, наряду с Boeing, Seagate, Университетом им. Карнегги Меллона. В составе Университета им. Карнеги Меллона есть Институт робототехники, где идут исследования в области автономных движущихся средств, вылившиеся, в частности, в создание марсоходов. Но всё это были «штучные» разработки, а на повестке дня стояло создание робота-шофёра для повседневной жизни. Таким образом, в автопробег была заявлена разработанная в университете машина «Песчаная буря» (Sandstorm), созданная на основе внедорожника Нummer, из которого убрали крышу и сиденья, установив алюминиевый ящик полутораметровой длины, внутри которого, изолировав от внешних воздействий, разместили компьютер.

Одна из самых сложных проблем в автогонках — преодоление препятствий. Система GPS может держать автомобиль на курсе с точностью до метра, но она не способна предупредить его о ямах и камнях, к тому же боится песчаных вихрей. Поэтому «Песчаную бурю» оснастили лазерными радарами, передающими данные в компьютер, куда с двух видеокамер поступает и стереоизображение. Быстродействие компьютера должно быть достаточным, чтобы на высокой скорости автомобиля успеть дать команду на преодоление препятствия — обогнуть или притормозить. Бортовой компьютер — на базе четырёх процессоров Itanium 2, архитектура которого способствует выполнению алгоритмов, необходимых для обсчета различных вариантов маршрута, где много кольцевых вычислений и операций с плавающей запятой; обрабатывая информацию от сенсоров, он прокладывает маршрут и управляет всеми движениями автомобиля. Система использует ПО, оптимизированное с помощью Intel Vtune Performance Analyzer. Кроме того, на автомобиле установлены четыре вычислителя, каждый с двумя процессорами Хеоn, на которых работают приложения доступа к картам и другой информации, контроля состояния автомобиля и управления им.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы