name | autoweek.cz
Bezpečnost pro autonomní vozidla kyvadlové dopravy
09.04.2020 | Vladimír Rybecký | Trendy
Projekt 3F představuje výsledky v oblasti automatizované jízdy v nízké rychlosti - jak zajistit pokračování jízdy i navzdory chybám aby se autonomní vozidla kyvadlové dopravy bezpečně dostala z bodu A do bodu B navzdory odchylkám na určené trase a technickým poruchám v systému.
Typické oblasti použití autonomních vozidel kyvadlové dopravy jsou přeprava návštěvníků ze zastávky hromadné dopravy na výstaviště, doplnění veřejné dopravy ale i přeprava kontejnerů s balíky v logistickém centru. Předpokladem je, že se bezpečně dostanou z bodu A do bodu B bezpečně a spolehlivě. Projekt 3F „Autonomní a k chybám tolerantní vozidla v oblasti nízkých rychlostí“ se zaměřil na zajištění proti výpadkům. Konkrétně šlo o to, aby systém v případě chyby úplně neselhal, ale aby vozidlo mohlo pokračovat v jízdě.
„Cílem bylo vyvinout řešení, která umožní, aby se automatizovaná vozidla kyvadlové dopravy mohla bezpečně pohybovat, i když se náhle objeví technická závada nebo překážky,“ říká projektový manažer pro výzkum a vývoj ve společnosti Robert Bosch Steffen Knoop. Kromě firmy Bosch jako vedoucí společnosti konsorcia se do projektu, který byl financován spolkovým ministerstvem hospodářství částkou 4,3 milionu eur, zapojily firmy StreetScooter, RA Consulting a Finepower, vysoká škola RWTH Aachen a výzkumná instituce FZI Forschungszentrum Informatik.
Jistota je jistota: redundantní napájení a senzorika
„Autonomní vozidla kyvadlové dopravy musí splňovat odlišné požadavky než například vysoce autonomní osobní vozidla,“ vysvětluje koordinátor projektu firmy Bosch Thomas Schamm. Vozidla kyvadlové dopravy mohou být používána bez řidičů pouze pokud nezávisle monitorují svůj systém a dokáží se vypořádat s identifikovanými technickými poruchami a pokračovat v jízdě. Zároveň musí v případě kritických chyb uvést systém do bezpečného stavu a případně zastavit.
Řešením je redundance, tj. zdvojení bezpečnostně relevantních funkcí. Vědci vyvinuli redundantní napájecí systémy, takže elektrický pohon a elektrický systém jsou spolehlivě zajištěny a senzory se přizpůsobují a zdokonalují přímo podle konstrukce vozidel. Aby bylo možné spolehlivě detekovat překážky, bylo na různých místech vozidla umístěno několik lidarových a radarových senzorů. Díky tomu je možné sledovat okolí z různých poloh, dosáhnout 360° celkového výhledu a vytvořit 3D ochranné pole. Tak se nejen rozeznávají překážky na silnici, jako závory, ale také visící větve.
Rozpoznat, klasifikovat, přizpůsobit chování
Dalším řešením je tolerance chyby, tj. částečná kompenzace výpadku subsystému jinými funkcemi. To funguje podobně jako u lidí: pokud v uzavřené místnosti náhle zhasne světlo, pomalu se „prohmatáte“ vpřed místo toho, abyste úplně ustrnuli na místě. Vozidlo kyvadlové dopravy se chová podobně. Pokud je v dílčí oblasti „slepé“, protože senzoru ve výhledu brání např. nalepené listy nebo velký objekt zcela blokující výhled v jednom směru, vozidlo svou zpomalí jízdu nebo nerozpoznatelné oblasti vyřadí z trasy.
Projekt také pracoval na zajištění toho, aby vozidla reagovala na odchylky v prostředí v rámci jejich definované trasy. Když se přibližují pohybující se objekty, vozidla by měla zpomalit nebo v případě pochybností neznámé objekty s dostatečným odstupem objet. Při detekci opakujících se značek, jako jsou lampy pouličního osvětlení, jízda pokračuje nesníženou rychlostí. Pokud hrozí nebezpečí, nařídí si vozidlo kyvadlové dopravy z bezpečnostních důvodů zastavení.
Vozidlo tedy přizpůsobuje své jízdní chování v reálném čase okolnostem, ale pokud je to možné, pokračuje ve své jízdě i v případě poruch systému nebo navzdory překážkám na trase.
Telemetrie
Údaje o aktuální jízdě a technickém stavu je možné přenášet z vozidla a zpět do vozidla. Informace jdou tam a zpět se třemi funkcemi: diagnostika, monitorování, řízení. S pomocí telemetrie, tj. obousměrného přenosu dat, lze celou flotilu automatizovaných vozidel pro kyvadlovou dopravu ovládat na dálku z řídicího centra, v případě potřeby opravit nebo ovládat, například otevřít dveře. Takto mohou být vozidla podporována v případě, že dosáhnou svých limitů pokud jde o detekci a kompenzaci chyb nebo pokud potřebují plánovanou údržbu.
Řešení vyvinutá v projektu lze použít nejen v autonomních vozidlech pro kyvadlovou dopravu, ale umožňují také podporu logistických procesů. Byl vyvinut asistenční systém v interakci mezi řidičem a vozidlem, který umožňuje velmi přesné polohování kontejnerových podvozků - speciálních vozidel pro přesun kontejnerů v logistických centrech. Cílem bylo přemístit vozidla na centimetr přesně pod kontejnerové portálové jeřáby aby se přepravní kontejnery mohly rychle zvednout. To vyžaduje přesnou lokalizaci a určitý druh automatizovaného parkování pod mostem. V praxi tento automatický manévr umožňuje bezchybné zvednutí a umístění kontejneru.
Vyvinutá řešení se testovala na několika testovacích dráhách. Se dvěma vozidly kyvadlové dopravy se ve výzkumném areálu společnosti Bosch v Renningenu zkoušela přeprava osob na ploše, na níž se pohybují i chodci. V inovačním parku poblíž Cách a v prostoru balíkového centra Deutsche Post DHL byla interakce mezi řidičem a automatizovaným vozidlem ověřována pomocí logistického vozidla.
„Cílem bylo vyvinout řešení, která umožní, aby se automatizovaná vozidla kyvadlové dopravy mohla bezpečně pohybovat, i když se náhle objeví technická závada nebo překážky,“ říká projektový manažer pro výzkum a vývoj ve společnosti Robert Bosch Steffen Knoop. Kromě firmy Bosch jako vedoucí společnosti konsorcia se do projektu, který byl financován spolkovým ministerstvem hospodářství částkou 4,3 milionu eur, zapojily firmy StreetScooter, RA Consulting a Finepower, vysoká škola RWTH Aachen a výzkumná instituce FZI Forschungszentrum Informatik.
Jistota je jistota: redundantní napájení a senzorika
„Autonomní vozidla kyvadlové dopravy musí splňovat odlišné požadavky než například vysoce autonomní osobní vozidla,“ vysvětluje koordinátor projektu firmy Bosch Thomas Schamm. Vozidla kyvadlové dopravy mohou být používána bez řidičů pouze pokud nezávisle monitorují svůj systém a dokáží se vypořádat s identifikovanými technickými poruchami a pokračovat v jízdě. Zároveň musí v případě kritických chyb uvést systém do bezpečného stavu a případně zastavit.
Řešením je redundance, tj. zdvojení bezpečnostně relevantních funkcí. Vědci vyvinuli redundantní napájecí systémy, takže elektrický pohon a elektrický systém jsou spolehlivě zajištěny a senzory se přizpůsobují a zdokonalují přímo podle konstrukce vozidel. Aby bylo možné spolehlivě detekovat překážky, bylo na různých místech vozidla umístěno několik lidarových a radarových senzorů. Díky tomu je možné sledovat okolí z různých poloh, dosáhnout 360° celkového výhledu a vytvořit 3D ochranné pole. Tak se nejen rozeznávají překážky na silnici, jako závory, ale také visící větve.
Rozpoznat, klasifikovat, přizpůsobit chování
Dalším řešením je tolerance chyby, tj. částečná kompenzace výpadku subsystému jinými funkcemi. To funguje podobně jako u lidí: pokud v uzavřené místnosti náhle zhasne světlo, pomalu se „prohmatáte“ vpřed místo toho, abyste úplně ustrnuli na místě. Vozidlo kyvadlové dopravy se chová podobně. Pokud je v dílčí oblasti „slepé“, protože senzoru ve výhledu brání např. nalepené listy nebo velký objekt zcela blokující výhled v jednom směru, vozidlo svou zpomalí jízdu nebo nerozpoznatelné oblasti vyřadí z trasy.
Projekt také pracoval na zajištění toho, aby vozidla reagovala na odchylky v prostředí v rámci jejich definované trasy. Když se přibližují pohybující se objekty, vozidla by měla zpomalit nebo v případě pochybností neznámé objekty s dostatečným odstupem objet. Při detekci opakujících se značek, jako jsou lampy pouličního osvětlení, jízda pokračuje nesníženou rychlostí. Pokud hrozí nebezpečí, nařídí si vozidlo kyvadlové dopravy z bezpečnostních důvodů zastavení.
Vozidlo tedy přizpůsobuje své jízdní chování v reálném čase okolnostem, ale pokud je to možné, pokračuje ve své jízdě i v případě poruch systému nebo navzdory překážkám na trase.
Telemetrie
Údaje o aktuální jízdě a technickém stavu je možné přenášet z vozidla a zpět do vozidla. Informace jdou tam a zpět se třemi funkcemi: diagnostika, monitorování, řízení. S pomocí telemetrie, tj. obousměrného přenosu dat, lze celou flotilu automatizovaných vozidel pro kyvadlovou dopravu ovládat na dálku z řídicího centra, v případě potřeby opravit nebo ovládat, například otevřít dveře. Takto mohou být vozidla podporována v případě, že dosáhnou svých limitů pokud jde o detekci a kompenzaci chyb nebo pokud potřebují plánovanou údržbu.
Řešení vyvinutá v projektu lze použít nejen v autonomních vozidlech pro kyvadlovou dopravu, ale umožňují také podporu logistických procesů. Byl vyvinut asistenční systém v interakci mezi řidičem a vozidlem, který umožňuje velmi přesné polohování kontejnerových podvozků - speciálních vozidel pro přesun kontejnerů v logistických centrech. Cílem bylo přemístit vozidla na centimetr přesně pod kontejnerové portálové jeřáby aby se přepravní kontejnery mohly rychle zvednout. To vyžaduje přesnou lokalizaci a určitý druh automatizovaného parkování pod mostem. V praxi tento automatický manévr umožňuje bezchybné zvednutí a umístění kontejneru.
Vyvinutá řešení se testovala na několika testovacích dráhách. Se dvěma vozidly kyvadlové dopravy se ve výzkumném areálu společnosti Bosch v Renningenu zkoušela přeprava osob na ploše, na níž se pohybují i chodci. V inovačním parku poblíž Cách a v prostoru balíkového centra Deutsche Post DHL byla interakce mezi řidičem a automatizovaným vozidlem ověřována pomocí logistického vozidla.
Další články
© 2024 autoweek.cz. Veškerá práva vyhrazena | O autoweek.cz