Может ли компьютер провести машину по городским улицам без помощи водителя? «Spirit of Berlin» («Дух Берлина») — автомобиль, разработанный совместно исследователями из Франхоферского института интеллектуального анализа и информационных систем (IAIS) в Санкт-Августине и их коллегами из берлинского Freie Universität, доказывает, что такое возможно.

Автомобиль, который будет демонстрироваться на Ганноверской ярмарке этого года, прошел в полуфиналы проводимого DARPA соревнования «Urban Challenge» совершенно один — без водителя и без удаленного пульта управления.

Одним из самых важных сенсоров Духа Берлина является вращающийся 3D лазерный сканер, разработанный в IAIS. Сканер подвергает предстоящий путь классификации и способен проводить различия между улицей и тротуаром, парковками, домами и пешеходами.

«Сканер, расположенный на крыше машины, постоянно перемещает лазерные лучи вперед и назад через зеркало на вертикальной оси — оно перемещает лазерный луч сверху вниз и обратно», — объясняет руководитель проекта д-р Хартмут Зурманн (Hartmut Surmann) из IAIS.

«Если что-либо попадается на пути, например, пешеход, лазерный луч отражается от него и возвращается в сканер. Программа анализирует информацию по ходу движения машины и направляет автомобиль в правильном направлении. В систему сходят два лазерных сканера с полным охватом, которые вращаются так же, как мигалка на полицейских машинах, благодаря чему могут «наблюдать» за всем, что окружает машину». В секунду лазеры могут записывать два полных изображения. Одной из непростых задач была корректировка записанных значений с учетом пройденного расстояния. «На скорости в 36 км/ч машина проезжает 10 метров в секунду. Следовательно, полученные данные должны постоянно корректироваться с учетом реального положения машины», — объясняет Зурманн.

Не означает ли появления полностью автоматического транспорта, что однажды водительские права станут анахронизмом, и люди смогут наслаждаться поездкой, откинувшись на спинку кресла и не обращая внимания на дорожное движение? «Вряд ли, — отвечает Зурманн. — Сканер стоимостью 17800 евро слишком дорог для использования в частных автомобилях, при том, что традиционные модели подобных сканеров еще дороже. Основной целью нашего участия в соревновании была демонстрация того, на что способны компьютеры, если оснастить их подходящими сенсорами, такими как лазерные сканеры и камеры».

Но где же используются сегодня такие сканеры? «Наши сканеры, помимо всего прочего, используются для определения обозреваемости рекламных щитов», — говорит ученый. Сканер определяет, с каких позиций виден рекламный щит и не препятствуют ли обзору деревья или уличные фонари. Он также устанавливает, с какой точки человек в машине сможет увидеть рекламу.

В течение нескольких секунд лазерный луч сканирует все окружающее и передает искомую информацию с апертурой от 120 до 180 градусов — как на панорамной фотографии. Различие в том, что снимок не дает наблюдателю никакой информации о пространствах и расстояниях, а лазерный сканер дает. Благодаря сканеру рекламный щит можно установить наиболее эффективным образом, что позволяет взимать более высокую арендную плату с рекламодателей.

Другое применение для 3D сканеров — это габаритный транспорт. Проехав возможные маршруты доставки груза на машине, оснащенной лазерным сканером, можно отметить потенциально низкие туннели, узкие проезды и другие препятствия, информация о которых не содержится в современных цифровых картах местности.

Самое большое преимущество трехмерного сканера IAIS, по мнению Зурманна, — это цена. Устройство стоит всего треть от стоимости распространенных 3D сканеров. Благодаря сравнительной дешевизне сканер может найти применение в тех областях, где раньше его использование считалось экономически невыгодным.

 

фото: spiritofberlin.eu