В Швейцарии разработали систему автоматического управления автомобилем, которая сотрудничает с водителем

Технологии автономного вождения уже используются во многих серийно выпускаемых автомобилях. Они помогают водителям управлять транспортным средством, например, выравнивать его по полосе движения.

Однако имеющиеся скудные данные о безопасности автоматизированного вождения показывают, что передача слишком большого контроля над автомобилем в руки автоматики может принести больше вреда, чем пользы, поскольку отстранение водителя-человека может увеличить риск ДТП.

Современные автомобили, представленные на рынке, управляются либо вручную, либо автоматически, и нет никакого внятного способа сделать управление комбинированным. Это опасно, поскольку приводит к чрезмерной зависимости водителя от автоматики, — объясняет Юрг Шиффманн, руководитель лаборатории прикладного механического дизайна в Инженерной школе.

Теперь исследователи из лаборатории в сотрудничестве с японским поставщиком систем рулевого управления JTEKT Corporation разработали и успешно испытали на дорогах автоматизированную систему вождения на основе тактильных ощущений, которая объединяет различные режимы взаимодействия человека и робота. Исследователи надеются, что их подход повысит не только безопасность автоматизированного вождения, но и его социальное признание.

Это исследование было основано на идее, что автоматизированные системы должны адаптироваться к людям, а не наоборот, — говорит аспирант EPFL и исследователь JTEKT Томохиро Накаде, который также является первым автором недавней статьи с описанием системы, опубликованной в журнале Nature Communications Engineering.

Накаде добавляет, что хорошей метафорой для новой системы может послужить вид транспорта, существовавший до автоматизации:

Автомобиль должен быть открыт для взаимодействия с водителем-человеком, так же как всадник передает свое намерение лошади через поводья.

Взаимодействие, анализ и инклюзия

В отличие от современных систем автоматизированного вождения, которые используют только камеры для получения данных, более целостный подход включает еще и информацию с рулевой колонки автомобиля. Он также поощряет постоянное взаимодействие между водителем и автоматикой, в отличие от современных автоматизированных систем, которые обычно либо включаются и действуют полностью автономно, либо отрубаются напрочь.

Когда человек просто наблюдает за системой, но не принимает активного участия, он теряет способность реагировать, — говорит Роберт Фукс, бывший аспирант EPFL, который сейчас является генеральным менеджером по исследованиям и разработкам в корпорации JTEKT. «Вот почему мы хотели улучшить вовлеченность водителя с помощью автоматизации».

Новая разработка добивается этого благодаря трем функциям — взаимодействию, анализу и инклюзии. Система различает четыре различных типа взаимодействия человека и робота:

  1. сотрудничество (автоматика поддерживает человека в достижении цели);
  2. совместная деятельность (у человека и автоматики разные цели, но их действия влияют друг на друга);
  3. сотрудничество (человек и автоматика помогают друг другу в достижении разных целей);
  4. конкуренция (действия человека и автоматики противоположны).

Далее, когда водитель управляет автомобилем, система регулирует или переключается между различными режимами взаимодействия в зависимости от развивающейся ситуации на дороге. Например, автомобиль может переключиться из режима сотрудничества в режим соревнования, чтобы избежать внезапной угрозы столкновения.

Наконец, система интегрирует функцию инклюзии: она пересчитывает траекторию движения автомобиля при каждом вмешательстве водителя, например, при повороте рулевого колеса, вместо того, чтобы воспринимать это как отказ от управления и отключаться.

Практическое решение

Для проверки своей системы исследователи провели эксперименты с участием симулятора виртуального водителя и водителя-человека, используя систему обособленного усилителя руля, полный симулятор вождения и даже полевые испытания с модифицированным тестовым автомобилем. Полевые испытания проводились с участием пяти водителей на испытательном полигоне JTEKT в японской префектуре Мие путем подключения системы к стандартному седану через внешний контроллер.

Исследователи специально проверили ощущения водителей от плавности управления и легкости смены полосы движения, и их результаты подтвердили значительный потенциал системы для повышения комфорта и снижения усилий водителей за счет совместного управления.

Это очень практичная концепция, а не просто исследование ради исследования, — заключает Шиффманн, добавляя, что система на основе программного обеспечения может быть интегрирована в стандартные серийные автомобили без какого-либо специального оборудования.

Это также прекрасный пример плодотворного партнерства между нашей лабораторией и компанией JTEKT, с которой EPFL сотрудничает с 1998 года.

31.01.2023


Подписаться в Telegram



Транспорт

Рынок воздушных такси почти готов к взлету
Рынок воздушных такси почти готов к взлету

Такие компании как Boeing, Hyundai, Airbu...

Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA
Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA

Программа Grand Challenge была запущена Агентс...

В России собрали беспилотный самосвал с космическим экстерьером
В России собрали беспилотный самосвал с космическим экстерьером

Конструкторы Научно-технического центра ПАО&nb...

Предсерийный прототип беспилотного SMART шаттла представят летом 2022 года
Предсерийный прототип беспилотного SMART шаттла представят летом 2022 года

Инженеры Московского политехнического универси...

Как будет выглядеть транспорт будущего?
Как будет выглядеть транспорт будущего?

150 лет назад был построен первый дв...

Дроны не всегда экологичнее большегрузов
Дроны не всегда экологичнее большегрузов

Доставка посылок дронами лишь в определен...

Дышать в трубочку - вчерашний день
Дышать в трубочку - вчерашний день

Ученые из Калифорнийского университета в&...

Если скорость не отличается, зачем платить больше?
Если скорость не отличается, зачем платить больше?

Легковесный велосипед стоимостью 1000 фунтов н...

Железные дороги станут пластиковыми
Железные дороги станут пластиковыми

Неумолимо устаревающих деревянных сородичей за...

Выяснилось, как получить за автомобиль до 95% стоимости
Выяснилось, как получить за автомобиль до 95% стоимости

У любого человека в жизни возникает ситуа...

Механизмы для грузоподъемной техники обладают особой спецификой
Механизмы для грузоподъемной техники обладают особой спецификой

Производство грузовых барабанов для грузо...

Сколково будет разрабатывать беспилотники для КАМАЗа
Сколково будет разрабатывать беспилотники для КАМАЗа

Фонд Сколково и ОАО КАМАЗ заключили ...

Приборы «Швабе» на российском туре «Авиадартс – 2015»
Приборы «Швабе» на российском туре «Авиадартс – 2015»

Холдинг Швабе», входящий в Госкорпо...

В гамбургском порту прокладывают первую в Европе «умную» дорогу
В гамбургском порту прокладывают первую в Европе «умную» дорогу

Продолжая воплощать в жизнь идею умного п...

Самолеты станут дешевле и экологичней благодаря 3D-печати
Самолеты станут дешевле и экологичней благодаря 3D-печати

Ученые из Северо-западного университета у...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения