В последние годы ряд автокомпаний (таких как Tesla), начали встраивать в свои автомобили системы помощи водителю, способные следить за полосой движения и обеспечивать работу круиз-контроля. Все эти разработки кажутся большим шагом к созданию беспилотного автомобиля, поскольку транспортное средство с такими системами может проезжать множество миль по магистралям без вмешательства человека. Однако, в новом докладе от ААА (американской автомобильной ассоциации) выделяются ограничения этих систем.
Наиболее драматичный вывод заключается в том, что системы ADAS в новейших автомобилях все еще с трудом избегают столкновений с припаркованными автомобилями. ААА протестировала автомобили BMW, Kia и Subaru, и ни один из них не смог избежать столкновений с макетом автомобиля, частично занимавшим полосу движения.
Исследователи также изучили работу систем ADAS в Cadillac CT6 и Ford Edge, хотя системы этих автомобилей не были включены в тесты с припаркованными автомобилями, так как их системы помощи водителю не срабатывали на тестовом полигоне AAA. Они были включены в другие тесты, проводимые на дорогах общего пользования.
«Все водители, участвовавшие в испытаниях, согласились с тем, что сочетание адаптивного круиз контроля и системы контроля полосы не способствует повышению водительского мастерства», – сказано в докладе. Транспортные средства достаточно часто совершали ошибки, и для водителей опыт таких поездок был скорее нервным, чем расслабляющим.
Грег Брэннон, соавтор доклада AAA, утверждает, что фундаментальная проблема таких систем заключается в необходимости поддержания бдительности водителя. Оказавшись за рулем машины, способной ехать практически самостоятельно, люди начинают жутко отвлекаться от дороги. Именно поэтому существует большой риск того, что когда (или если) эта система допустит ошибку, водитель будет отвлечен и не сможет быстро взять управление на себя и спасти положение.
Почему системы ADAS продолжают врезаться в припаркованные автомобили?
Вы можете решить, что автомобили с адаптивным круиз-контролем или функцией экстренного торможения будут останавливаться, приближаясь к припаркованным автомобилям и другим препятствиям на проезжей части. Дело в том, что они зачастую этого не делают. Чтобы понять, почему, полезно немного разобраться в принципах работы этих систем.
Большинство ранних систем адаптивного круиз-контроля, продававшихся 10-20 лет назад, были основаны на радарах. И как мы объясняли два года назад, радары имеют ряд важных ограничений:
“У радаров низкое угловое разрешение, поэтому такие системы дают лишь приблизительное представление об окружающей среде вокруг автомобиля. Впрочем, радары достаточно хорошо умеют определять скорость движения объектов. Таким образом, ключевой стратегией использования этой технологии стало игнорирование всего, что не движется. Автомобильные радары могут обнаруживать множество неподвижных объектов, расположенных где-то перед автомобилем: это могут быть деревья, припаркованные автомобили, мосты, надземные знаки и так далее.
Эти системы были разработаны для использования на магистралях с контролируемым доступом, и в подавляющем большинстве случаев неподвижные объекты вблизи шоссе будут находиться на обочине дороги (или подвешены над ней), а не непосредственно на пути следования автомобиля. Ранние системы адаптивного круиз-контроля просто не могли отличить большинство объектов, находившихся рядом с дорогой, от меньшинства объектов, находившихся на дороге.”
Именно поэтому автомобили были запрограммированы так, чтобы их системы были нацелены на поддержание безопасного расстояния от других движущихся объектов (автомобилей), и на игнорирование стационарных объектов. Инженеры предполагали, что водитель все равно будет обязан следить за дорогой и брать управление на себя, если на проезжей части возникнет препятствие.
Современные системы помощи водителю более сложны, чем ранние разработки, появившиеся на рынке 10 или 20 лет назад. Они больше не основаны на одних только радарах. Многие современные системы основаны на камерах, и, похоже, для обнаружения потенциальных препятствия эти системы пытаются использовать как радары, так и камеры.
И действительно, системы в современных автомобилях, похоже, справляются с этим лучше, чем прежние разработки. В тесте, проведенном ААА, лучше всего себя показала система, используемая в Subaru Outback 2020 года. ААА провела три тестовые поездки на Outback со стартовой скоростью 30 миль в час. Автомобиль остановился в двух из трех тестовых поездок. В ходе третьей попытки автомобиль врезался в манекен, но перед этим все же замедлился.
В ходе того же испытания BMW X7 2019 года остановилась лишь в одной из трех попыток, а Kia Telluride 2020 года врезалась в манекен во время всех трех заездов на скорости 30 миль в час. Оба автомобиля несколько замедлились перед столкновением во время других тестовых прогонов.
Другими словами, все три машины отчасти способны распознавать неизбежные столкновения и, по крайней мере, смягчать их. Эта способность представляет собой улучшение возможностей ранних систем, основанных на радарах. Впрочем, ни одна из этих систем не оказалась достаточно продвинутой, чтобы избежать столкновения с припаркованным автомобилем.
С припаркованными машинами мучается не только автопилот в Tesla
Tesla Model S едет по шоссе в Кремниевой Долине
Все это дает поклонникам Tesla (их машины стянули на себя внимание СМИ из-за ошибок систем ADAS) ряд аргументов в пользу своих автомобилей. Как минимум три владельца Tesla погибли из-за того, что автомобили под управлением автопилота врезались в бетонный разделитель полос (один из случаев) и выезжали со своей полосы (два других случая). Также несколько автомобилей Tesla врезались в полицейские и пожарные машины. Тесты, проведенные ААА, показали, что такие проблемы возникают не только у автомобилей Tesla.
Я спросил Грега Брэннона из AAA, знает ли он о ДТП, возникших из-за ошибок систем ADAS, используемых в автомобилях других марок – и он ответил, что он не в курсе. Неясно, почему. Возможно, Tesla и их автопилот просто дольше находятся на рынке. Или, возможно, ДТП с участием автомобилей Tesla получили более широкое освещение в СМИ, а аварии с участием других автомобилей других марок просто не попали в общее поле зрения. Брэннон отметил, что Национальный совет по транспортной безопасности расследовал несколько смертельных аварий с участием автомобилей Tesla под управлением автопилота. И судя по всему, агентство не проводило расследований аварий, связанных с использованием технологий ADAS других автопроизводителей.
Положение дел может измениться в ближайшие годы, так как и другие компании продают все больше и больше автомобилей с возможностями, предоставляемыми системой автопилота от Tesla. Все эти новые модели автомобилей, похоже, будут иметь те же ограничения, что и автомобили от Tesla.
Производительность на шоссе
Тесты с припаркованным автомобилем продемонстрировали сбои систем ADAS наиболее показательно. Но этим сценарием тесты ААА не ограничились. На своем закрытом полигоне ААА проверяла смогут ли автомобили Subaru, BMW и Kia обеспечить контроль и удержание полосы, а также реагировать на торможение автомобиля, находящегося впереди. У всех трех машин в таком тестовом сценарии возникли определенные трудности. Напомним, что автомобили от GM и Ford имели ограничения по зоне функционирования, из-за которых их системы ADAS даже не включались.
Исследователи также проверили качество работы различных систем пяти автомобилей на дорогах общего пользования. Пробег тестовых поездок превысил 800 миль, и водителям BMW, Kia и Subaru приходилось брать управление на себя десятки раз – зачастую из-за того, что машины начинали покидать свою полосу.
Система Super Cruise в автомобилях от Cadillac справлялась иначе. Водители этих автомобилей брали на себя управление всего восемь раз за 800 миль – из-за опасений, что автомобиль не контролирует полосу движения должным образом. Тем не менее, система вела себя скорее консервативно в плане внезапных отключений. В рамках тестов было зафиксировано «37 случаев ошибочного или неожиданного отключения систем.»
«Иногда водители-испытатели были застигнуты врасплох, и им приходилось полностью брать на себя управление в критических ситуациях, о возникновении которых не было никаких оповещений», — говорится в отчете AAA.
Super Cruise отличается от большинства других систем помощи водителю, потому в ней используется направленная на водителя камера, контролирующая, что водители следят за дорогой (В Subaru есть похожая система под названием DriverFocus, но Брэннон сказал, что водители не заметили практически никаких признаков использования камеры). Камера в автомобилях Cadillac отслеживала направление взгляда водителя и пыталась оценить, обращает ли водитель внимание на дорогу. AAA обнаружила, что эта система далека от совершенства; в ряде случаев Super Cruise передавала управление водителю, потому что ошибочно полагала, что водитель отвлекся.
Все это говорит о том, что нужно обсудить подход Cadillac, который мы уже похвалили. Система Super Cruise подходит к принятию решений консервативно, и при первых же признаках неприятностей передает управления обратно водителю. Такая схема работы не только минимизирует шансы того, что система допустит ошибку, но и призывает водителей более внимательно следить за работой собственного автомобиля.
«Постоянный контроль и участие в управлении»
В то же время, AAA обнаружила, что водитель Kia Telluride может убирать руки с руля на целых две минуты. Хуже того, индикаторы на приборной панели было «легко пропустить из-за незаметности иконок», а это создает риск того, что водитель может запутаться работает ADAS или нет.
Система Subaru Outback «часто выдавала предупреждение о выезде за пределы полосы и выключалась в этот же момент». Иногда это происходило на крутом повороте, что может создавать повышенный риск аварии, если водитель не успеет быстро взять управление в свои руки.
В конце концов, ни одна из этих систем не получила восторженных отзывов от испытателей из ААА. Водители сообщили, что эти системы «иногда могут ощутимо увеличивать нагрузку на водителя, поскольку во многих случаях требуется постоянный контроль и участие в управлении».
Такое положение дел может стать фундаментальной проблемой при существующем подходе к технологиям ADAS. Предполагается, что эти системы должны брать основную часть управления автомобилем на себя, но водитель должен следить за работой системы и быть уверенным, что она не допускает никаких ошибок. Проблема в том, что наш мозг не привык к настолько монотонной работе. Следить за работой системы, работающей корректно на протяжении 99% времени использования иногда сложнее (уж точно не легче), чем просто вести машину самостоятельно. И следить за такой систем настолько сложно именно потому, что у нашего мозга появляется множество возможностей на что-либо отвлечься.
Подписывайтесь на каналы:
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.
У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.
Читать еще полезные статьи:
- Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
- [Прогноз] Транспорт будущего (краткосрочный, среднесрочный, долгосрочный горизонты)
- Лучшие материалы по взлому автомобилей с DEF CON 2018-2019 года
- [Прогноз] Motornet — сеть обмена данными для роботизированного транспорта
- Компании потратили 16 миллиардов долларов на беспилотные автомобили, чтобы захватить рынок в 8 триллионов
- Камеры или лазеры
- Автономные автомобили на open source
- McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive
- Очередная война операционок уже идет под капотом автомобилей
- Программный код в автомобиле
- В современном автомобиле строк кода больше чем…
