Jak samokierujące się auto Google widzi świat - kilka słów o LIDAR i innych systemach detekcji

Google to pierwsza firma, która prowadzi poważne badania w celu stworzenia samokierującego się samochodu dla ogółu społeczeństwa. I choć do osiągnięcia finalnego celu pozostało raczej sporo czasu i pracy, zdecydowanie nie należy tego projektu przekreślać. Jednym z największych problemów, z jakim muszą sobie poradzić inżynierowie jest odnalezienie odpowiednich technologii, a następnie upchanie tych rozwiązań w małym samochodzie. Drugi, niemniejszy problem, to pieniądze. Samokierujące się auto Google korzysta z całej gamy zaawansowanego sprzętu, dzięki któremu potrafi sobie poradzić z przeróżnymi przeszkodami. System wykrywania, analizy i unikania przeszkód jest – co nie będzie dużym zaskoczeniem – dokładnie tak fascynujący, jak można to sobie wyobrazić.

Autonomiczny samochód Google ma do dyspozycji ogromny arsenał technologii detekcji przeszkód – są to między innymi urządzenia sonarowe, kamery, lasery czy radary. Każdy z tych elementów ma inny zasięg i pole widzenia, ale jednocześnie każdy spełnia swoją, istotną dla całego projektu rolę. Jeśli kiedykolwiek widzieliście zdjęcie lub grafikę przedstawiającą ten pojazd, z pewnością zwróciliście uwagę na najbardziej widoczny jego element – urządzenie znajdujące się na dachu samochodu. To LIDAR – system, który, cytując inżynierów Google, „jest sercem detekcji obiektów”.

LIDAR (a więc w największym skrócie – połączenie lasera i teleskopu) wykorzystywany jest obecnie w meteorologii, pozwala bowiem między innymi na wyznaczenie przejrzystości powietrza, badanie koncentracji i składu zanieczyszczeń w atmosferze oraz pomiar ruchów powietrza na dużych odległościach. Ze względu na jego możliwości firma Google postanowiła wykorzystać go w swoim samokierującym się samochodzie. Jak tłumaczą inżynierowie – LIDAR jest niezwykle ważny. Cechuje się on bowiem bardzo wysoką dokładnością na dystansie do 100 metrów. Wprawdzie w aucie znajdują się technologie detekcji o większym zasięgu, ale żaden nie dorównuje laserowi pod względem dokładności. 

System LIDAR wysyła poprzez układ optyczny silne impulsy światła w określonym kierunku i mierzy odbicie fali w celu określenia odległości od odbijającej powierzchni. Ten wykorzystywany przez Google pochodzi od firmy Velodyne i umożliwia wyemitowanie 64 wiązek laserowych. Łącznie możliwe jest osiągnięcie 1,3 miliona odczytów w każdej sekundzie. Dodatkowo jego dokładność zwiększa fakt, że został on umieszczony na dachu samochodu – dzięki temu nic nie zasłania jego widoku.

Google montuje także bardziej standardowe kamery wokół całego samochodu. Zdecydowano się na instalowanie tych urządzeń w parach, z niewielkim odstępem. Zachodzące na siebie pola widzenia tworzą paralaksę – nie inaczej niż ludzkie oczy. To z kolei pozwala na śledzenie odległości od obiektu w czasie rzeczywistym.  Na przednim i tylnym zderzaku umieszczone zostały natomiast radary. Pozwalają one na monitorowanie prędkości pozostałych poruszających się obiektów w zasięgu samochodu. To jedna z niewielu technologii, które znaleźć możemy również w zwykłych autach. Całości dopełniają z kolei urządzenia sonarowe.

Dane z wszystkich tych systemów teledetekcji są wysyłane do oprogramowania Google – łącznie może to być nawet 1 GB na sekundę. Następnie wszystko jest analizowane, na podstawie czego projektowana jest wirtualna mapa otoczenia samochodu. Zatem jak samokierujące się auto Google widzi świat? Mniej więcej tak:

Kliknij na obrazek, aby zobaczyć animację GIF.

Źródło: ExtremeTech, Google, Wikipedia, inf. własna