Или несколько часов на беспилотнике «Яндекса»
11
Соната для механического пианино
Перед техническим центром «Яндекса» в Москве – две шеренги новеньких Hyundai Sonata. В одной – только полученные белые, в другой – уже оборудованные беспилотники, в наклейках и со всем навесным оборудованием. Сделанные совместно с компанией Hyundai Mobis машины – уже четвертое поколение беспилотников «Яндекса», и до конца года их планируется сделать целую сотню.
Мы приехали в техцентр в шесть утра, чтобы получить возможность поснимать машину на улицах, когда движение еще не очень интенсивное. Фотографировать автомобиль можно только в естественных условиях – никакой постановочной съемки в павильонах!
Беспилотные автомобили легко узнать даже без наклеек – они отличаются навесным оборудованием, которое собирает информацию для автопилота. В коробе на крыше и боксах над передними колесами, которые в «Яндексе» называют «фендерами», размещены лидары, радары и камеры. Они передают информацию в мощный компьютер – поскольку ему надо работать с изображениями, и очень быстро, он собран на двух серверных процессорах и имеет три видеокарты. Но он достаточно компактный, поэтому занял не весь багажник. Так что будь «роботизированная» Sonata, например, такси, пассажиры не почувствовали бы нехватки места. Кроме исполнительных органов системы автономного управления, в конструкции автомобиля изменений нет. Только генератор более мощный, чтобы обеспечивать питание возросшего количества потребителей и своевременную подзарядку аккумулятора. Корейские инженеры изменили также прошивку электронных систем, чтобы они лучше взаимодействовали с автопилотом.
«Чтобы беспилотный автомобиль был надежным и безопасным, он должен справляться со всеми задачами самостоятельно, не полагаясь на источники данных, которых в какой-то момент поблизости может не оказаться. Будь то специальная инфраструктура или другой беспилотник», – считают в «Яндексе»
Фото: Эмин Джафаров
Фото: Эмин Джафаров
Человек обязателен
Даже в Иннополисе автономные такси «Яндекса» ездят с инженером-испытателем, но там он по крайней мере может не сидеть за рулем. На дорогах общего пользования водительское кресло беспилотника обязательно должно быть занято. Мы с фотографом садимся на пассажирские места.
Два планшета, один впереди, другой сзади, показывают водителю и пассажирам, какую информацию получает компьютер автопилота от десяти камер, шести радаров и четырех лидаров. На дисплеях планшетов – серые прямоугольники, обозначающие автомобили, и выделенные зеленым цветом люди. Некоторые объекты появляются по мере приближения, причем компьютер иногда замечает их раньше, чем мы: вот мы видим стоящую дорожную технику и одного рабочего, а компьютер показывает двоих, пара секунд – и мы тоже видим второго рабочего, который был скрыт за стоящей машиной.
Фото: Эмин Джафаров
Фото: Эмин Джафаров
Едва успели
В техцентре можно увидеть не только новые Sonata. Первые три поколения беспилотников «Яндекса» были сделаны на основе Toyota Prius. Причиной выбора гибрида было то, что управление в этом автомобиле было проще всего автоматизировать, ибо в нем изначально была заложена высокая степень компьютеризации, что называется Drive-by-Wire. Всего было сделано около сотни беспилотных Prius, и они в общей сложности проехали более пяти миллионов километров. Причем не только по России – испытания проводятся также в США и Израиле. В некоторых штатах уже разрешено движение беспилотных автомобилей без водителя, а специфика Израиля в том, что там много двухколесных средств транспорта, и это помогает нарабатывать различные алгоритмы – в Израиле работает целая команда инженеров «Яндекса».
В отличие от Sonata, использование Prius не было совместным проектом с Toyota – автомобили просто купили. И вот теперь наступил следующий этап. В марте 2019 года был заключен договор с Hyundai Mobis – это подразделение корейского автопроизводителя, которое занимается разработкой и производством комплектующих для автомобилей, и оно уже имеет свои наработки в области автономных систем управления. Но участие Mobis в российском проекте заключается в интеграции именно системы «Яндекса» в корейскую модель. Уже летом прошлого года в Москве был создан первый прототип беспилотной Hyundai Sonata. А к марту 2020-го было готово пять машин нового, четвертого поколения. Нынешние беспилотники отличаются от прежних более плотной интеграцией системы автономного управления и измененным набором сенсоров. Кстати, последняя делегация Hyundai Mobis улетела из Москвы буквально за день до закрытия границ Кореи.
Лидары отличаются от радаров тем, что работают в оптическом диапазоне электромагнитных волн. В наше время они основаны на лазерах, лучи которых меньше рассеиваются в окружающей среде, чем обычный свет, – настолько мало, что лазерными лидарами мерили расстояние до Луны! Есть разные технологии устройства лидаров, и «Яндекс» использует две из них. Основной лидар, который обеспечивает обзор на 360 градусов, – электромеханический, и в нем 32 лазера непрерывно сканируют пространство, как своеобразные лазерные рулетки. У трех других по 16 лазеров и угол охвата у них меше – 180 градусов.
Фото: Эмин Джафаров
Повод для раздражения
Испытания проходят на обычных улицах, и маршруты включают разные типы дорог. Вот мы выезжаем на проспект Генерала Дорохова – машин здесь немного, и обычный московский водитель поехал бы здесь со скоростью 79 км/ч и в третьей полосе, а то и в крайней левой. Но наш автомобиль аккуратно едет со скоростью шестьдесят и становится в правый ряд. Как выясняется чуть позже, не только потому, что это рекомендовано правилами, но и потому, что на следующей развязке ему надо будет поворачивать направо. Очень предусмотрительно. Езда с автопилотом – перемещение с исключительно аккуратным и неэмоциональным водителем.
Когда мы переходим к внешним съемкам из другого автомобиля, аккуратность и предсказуемость автопилота очень упрощают жизнь: зная, что он будет ехать ровно на разрешенной скорости, водителю автомобиля с камерой достаточно просто поставить круиз-контроль, и можно быть уверенным, что параллельное движение обеспечено. Правда, иногда аккуратность автопилота дает поводы для раздражения – на мигающий зеленый он точно не поедет, даже если человеку очевидно, что этот перекресток вполне можно проехать до того, как загорится красный. Впрочем, это тот самый случай, когда потеря минуты или двух сводит к нулю риск потери пары часов на оформление ДТП.
Машины должны справляться с любой ситуацией, а для этого им надо уметь просчитывать и предсказывать непредсказуемое. И это работает: однажды беспилотное такси в Иннополисе остановилось на пустой дороге, удивив этим и пассажира, и инженера-испытателя. А через несколько секунд перекресток по главной дороге пересек автомобиль, которого люди не видели – а лидары и радары его «разглядели» и рассчитали, что при текущей скорости две машины могут не разъехаться.
Фото: Эмин Джафаров
На вопрос, случались ли происшествия, нам честно отвечают: «Да, было». По вине водителя другого автомобиля, который задел тестируемую машину. Уворачиваться от столкновений иногда просто нет возможности.
На довольно загруженной Мосфильмовской автопилот аккуратно выдерживает дистанцию в потоке, мы уже перестаем следить за дисплеями – и так видно, что улица забита. На Университетском проспекте машина держится в среднем ряду: то ли знает благодаря карте, что крайние полосы на перекрестках предназначены для поворотов, то ли видит разметку – несколько камер на ветровом стекле «смотрят» туда же, куда и водитель. Автопилот использует все возможные методы получения информации.
Лидары отличаются от радаров тем, что работают в оптическом диапазоне электромагнитных волн. В наше время они основаны на лазерах, лучи которых меньше рассеиваются в окружающей среде, чем обычный свет, – настолько мало, что лазерными лидарами мерили расстояние до Луны! Есть разные технологии устройства лидаров, и «Яндекс» использует две из них. Основной лидар, который обеспечивает обзор на 360 градусов, – электромеханический, и в нем 32 лазера непрерывно сканируют пространство, как своеобразные лазерные рулетки. У трех других по 16 лазеров и угол охвата у них меше – 180 градусов.
Фото: Эмин Джафаров
Фото: Эмин Джафаров
Полная картина
Основные отличия четвертого поколения беспилотников «Яндекса» от предыдущих – помимо автомобиля-носителя, новый комплект датчиков. На машине установлены десять камер, шесть радаров, и четыре лидара. Оптимизировано их расположение – радары перенесены из бампера на крышу, чтобы расширить поле их действия. Лидары, размещенные в фендерах, могут даже «заглядывать за угол», контролируя ситуацию при выезде из двора на улицу например. Носовой лидар чуть наклонили – так он может оценивать неровности дорожного покрытия, в том числе «лежачие полицейские». Мы проехали через несколько – автомобиль действительно притормаживает перед ними! Не говоря о том, что он снижает скорость до указанной на знаках. Камеры на ветровом стекле имеют разное фокусное расстояние, чтобы обеспечивать точность сбора информации на разных дистанциях.
Использование разных видов датчиков позволяет сформировать для компьютера достаточно полную картину того, что происходит вокруг автомобиля. Камеры, радары и лидары дополняют друг друга. Так, камера показывает изображение, но не позволяет оценить расстояние и нуждается в освещении. Радар – самый дальнобойный: он «видит» на 200–300 метров и благодаря ему можно узнать не только расстояние до объекта, но и его скорость, – но он не дает точной информации о форме объекта. Фактически он просто предупреждает, что впереди что-то есть и как быстро это что-то приближается. А лидары дают компьютеру объемную картину и позволяют очень точно определить расстояние. Поскольку им, в отличие от камер, не нужен внешний источник света, они выполняют функцию системы ночного видения. Анализ данных с лидара позволяет распознавать человека или животных по манере движения, поэтому «Яндексу» уже не нужны инфракрасные камеры, которые использовались в системах ночного видения.
В два раза дешевле обходятся беспилотники четвертого поколения по сравнению со вторым, собранным в 2018 году. Когда «Яндекс» начнет выпускать свои лидары, они могут стать еще дешевле. Стоимость лидаров составляет примерно 40 процентов от общего комплекта оборудования.
Фото: Эмин Джафаров
Фото: Эмин Джафаров
Такая непредсказуемая
Компьютер играет важную роль в обработке информации, его задача – на основе полученных данных попытаться предсказать поведение других участников дорожного движения. Скажем, если объект, опознанный как человек, двинулся на переход улицы, можно сделать вывод, что он этот переход постарается завершить, даже если в этом месте это запрещено или ему горит красный свет – просто он не видит машину или уверен, что она его пропустит. А если автомобиль впереди приближается к перекрестку с мигающим зеленым, то высока вероятность, что он сейчас начнет замедляться. В условиях интенсивного движения водитель делает десятки подобных предсказаний в час и даже не задумывается об этом. Ну разве что иногда высказывает свое мнение об окружающих, меняющих траекторию слишком резко, – компьютер, конечно, этого не умеет, но решения принимать должен.
Именно для наработки опыта и наматывают десятки беспилотников сотни километров ежедневно. Их задача – попадать в самые разнообразные ситуации на дорогах, в разную погоду и при разной интенсивности движения. Ну а поскольку некоторые ситуации случаются редко, то, чтобы в них попасть, приходится ездить много и долго.
Нам испытания показали в упрощенной версии – планшеты были включены в демо-режиме. «Яндекс» не готов раскрывать все свои методы и программу испытаний. Все-таки компания конкурирует на мировом уровне, и утечки информации нежелательны даже случайные!