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

Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство

Вредное воздействие транспорта на окружаю...

«Вертолеты России» обучают молодых инженеров создавать беспилотники
«Вертолеты России» обучают молодых инженеров создавать беспилотники

Холдинг Вертолёты России активно участвует в&n...

JAMDA: Для оценки пожилых водителей применяют инструмент с 91,5% точностью
JAMDA: Для оценки пожилых водителей применяют инструмент с 91,5% точностью

По мере старения населения планеты растет и&nb...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов

Новости компаний, релизы

40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи
Гидрологи СПбГУ первыми в мире показали, что распределение микропластика в водах Ладожского озера зависит от температурного ...
Ученые Казанского аграрного университета нашли способ повысить урожайность картофеля в Татарстане
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»
Президенту Узбекистана презентовали вертолет Ансат