Przełom Toyota Research Institute w badaniach nad bezpieczeństwem czynnym z wykorzystaniem jazdy autonomicznej
Po roku prac nad zakodowaniem w systemie autonomicznej jazdy instynktu profesjonalnego kierowcy driftowego naukowcy Toyoty osiągnęli przełomowy sukces. Autonomiczna GR Supra jako pierwsza na świecie pokonała wyznaczoną trasę driftu bez udziału kierowcy, omijając wszelkie przeszkody. Prace Toyota Research Institute mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa na drogach w przyszłości.
To wspólne przedsięwzięcie Toyota Research Institute (TRI) oraz Dynamic Design Laboratory Uniwersytetu Stanforda. Celem zainaugurowanego w 2021 roku projektu jest opracowanie technologii bezpieczeństwa czynnego na nowym poziomie zaawansowania i wprowadzenie ich do szerokiej gamy samochodów Toyoty oraz innych producentów. Powód? Co roku w wypadkach drogowych w USA ginie prawie 40 000 osób, a na świecie około 1,25 miliona osób. Toyota chce zredukować liczbę śmiertelnych wypadków do zera. Choć do większości wypadków dochodzi w zwyczajnych okolicznościach, zdarzają się też takie sytuacje, że żeby uniknąć kolizji, prowadzący auto musiałby posiadać specjalne umiejętności kierowcy zawodowego lub nawet wyczynowego.
Naukowcy z Toyota Research Institute postanowili pomóc kierowcom, wykorzystując technologię jazdy autonomicznej. Przy wsparciu specjalistów od tuningu z GReddy oraz legendy driftu Kena Gushi stworzono system, który ma umiejętności prowadzenia pojazdu porównywalne z umiejętnościami doświadczonego, profesjonalnego kierowcy. Co więcej, technologia ta może zwiększyć zdolność zwykłego kierowcy do reagowania w niebezpiecznych i ekstremalnych sytuacjach, a tym samym poprawić bezpieczeństwo na drodze.
“W Toyota Research Institute chcemy wykorzystywać zaawansowane technologie, by wspierać ludzi, a nie ich zastępować. Dzięki temu projektowi poszerzamy możliwość kontroli nad autem tak, by zwykły kierowca mógł skorzystać z instynktów profesjonalnych kierowców wyścigowych w najtrudniejszych awaryjnych sytuacjach na drodze. Wszystko po to, by zwiększyć bezpieczeństwo na drogach” - przekonuje Avinash Balachandran, manager z działu Human Centric Driving Research w TRI.
Autonomiczna GR Supra driftuje na torze
Do testów wykorzystano Toyotę GR Suprę specjalnie przygotowaną do jazdy driftingowej. Charakterystyka ustawień układów zawieszenia, kierowniczego, przeniesienia napędów została zastosowana zgodnie z regulacjami zawodów Formula Drift. Auto ma też profesjonalne systemy bezpieczeństwa, w tym klatkę i układ gaśniczy. Co najważniejsze, samochód został przystosowany do jazdy autonomicznej. Prototypowa GR Supra wyposażona została w sterowany komputerowo gaz, kierownicę, sprzęgło, sekwencyjną skrzynię biegów, a także hamulce.
Kluczowe było zaprogramowanie pojazdu do autonomicznego driftowania wokół przeszkód na zamkniętym torze. Połączono rozległą wiedzę na temat dynamiki pojazdu i jego prowadzenia. Zastosowanie Nieliniowego Modelu Predykcyjnego Sterowania (NMPC) pozwoliło dojść do granicy osiągów auta. Przełomem w badaniach okazało się zastosowanie eksperymentalnego kontrolera NMPC, który jest w stanie błyskawicznie przejść od jazdy w głębokim poślizgu do poruszania się z pełną przyczepnością, analizują dokładnie otoczenie, w tym nawet skraj drogi. Zaprezentowane oprogramowanie oblicza trajektorię poruszania się pojazdu co 50 milisekund, by zbalansować zachowanie auta na torze. W trakcie testu dane z auta były na bieżąco przekazywane radiowo do inżynierów.
Prototypowa Toyota GR Supra pokonała wyznaczoną trasę na zamkniętym torze Thunderhill Raceway w Kalifornii, wykorzystując systemy jazdy autonomicznej. Choć podczas testu w kabinie cały czas znajdował się kierowca, auto poruszało się w trybie autonomicznym i samo poślizgami pokonało trasę.
Toyota przesuwa granice możliwości systemów bezpieczeństwa
Udane zakończenie pierwszej fazy badań przybliża Toyotę do stworzenia systemu, który mógłby wykorzystać kontrolowany poślizg, jak w przypadku driftu, do zapobiegania wypadkom w ekstremalnych sytuacjach, gdy np. na drodze pojawi się gołoledź lub przed autem znajdzie się nieoczekiwanie przeszkoda.
“Profesjonalny kierowca na śliskiej nawierzchni w sytuacji awaryjnej mógłby zdecydować się np. na wprowadzenie auta w kontrolowany poślizg. Ale większość z nas nie ma takich umiejętności i instynktów. Dlatego w TRI postanowiliśmy zaprogramować auto tak, by było w stanie zidentyfikować przeszkody i w autonomicznym poślizgu omijać je. Badania przeprowadziliśmy na zamkniętym torze” - opisuje Jonathan Goh, naukowiec z TRI.
Przełomowy test przybliża naukowców z Toyota Research Institute to pełnego zrozumienia osiągów i zachowania samochodu. Takimi badaniami Toyota cały czas chce przesuwać granice technologii bezpieczeństwa pojazdów i badać coraz skuteczniejsze sposoby tworzenia nowych systemów bezpieczeństwa, by w ten sposób zwiększyć możliwości kierowców na drogach.
Badania Toyota Research Institute
TRI to firma badawcza założona przez Toyotę w 2015 roku. Jej zadaniem jest wdrażanie wyników badań nad nowymi technologiami do projektowania i rozwoju samochodów nowych generacji oraz innych produktów. Zespół koncentruje się na nowych technologiach bezpieczeństwa czynnego i automatycznej jazdy oraz na robotyce, sztucznej inteligencji i technologiach wzmacniania ludzkich możliwości.
Naukowcy TRI szukają nowych zastosowań sztucznej inteligencji dla rozwoju społecznego, poprawy warunków życia oraz tworzenia rozwiązań zwiększających mobilność. Toyota Research Institute mieści się w Stanach Zjednoczonych w trzech lokalizacjach – w Los Altos w Kalifornii, w Cambridge w Massachusetts oraz w Ann Arbor w Michigan. Dyrektorem zarządzającym jest dr Gill Pratt, specjalista w dziedzinie robotyki z Massachusetts Institute of Technology.
Udostępnij ten artykuł
