Тестовый автомобиль успешно совершает автономный дрифт на закрытой трассе. Исследовательский институт Toyota (Toyota Research Institute — TRI) продемонстрировал новый этап исследований в области автономности, позволяющий заглянуть в будущее безопасной мобильности для всех.
Как показано в видеоролике, впервые в мире исследователи TRI успешно запрограммировали автомобиль на автономный дрейф вокруг препятствий на закрытой трассе. Сочетая глубокие знания в области динамики автомобиля и проектирования систем управления, подход TRI к нелинейному модельно-предсказуемому управлению (NMPC) расширяет область эксплуатации автомобиля до самых пределов его возможностей.
Идея этого исследования заключается в использовании контролируемого, автономного дрифта для предотвращения аварий путем обхода внезапных препятствий или опасных дорожных условий, таких как черный лед.
«Наша цель в TRI — использовать передовые технологии, которые дополняют и усиливают человека, а не заменяют его. Благодаря этому проекту мы расширяем область, в которой автомобиль может быть управляемым, с целью наделить обычных водителей инстинктивными рефлексами профессиональных гонщиков, чтобы они могли справляться с самыми сложными аварийными ситуациями и обеспечивать безопасность людей на дорогах».
– сказал Авинаш Балачандран, старший менеджер отдела исследований человекоцентричного вождения TRI.
Каждый год в результате автомобильных аварий погибает около 1,35 миллиона человек во всем мире. Хотя большинство аварий происходит в обычных ситуациях, в некоторых экстремальных ситуациях водителям приходится совершать маневры, которые выводят их автомобиль за пределы нормальной управляемости.
Год назад компания TRI и Лаборатория динамического проектирования Стэнфордского университета поставили перед собой задачу разработать новый уровень активной безопасности, который поможет избежать аварий и предотвратить травмы и смертельные случаи. При поддержке специалиста по автомобильным характеристикам GReddy и легенды дрифта Кена Гуши сегодняшнее достижение стало еще одним шагом на этом пути.
Развивая навыки, сравнимые с навыками водителя-эксперта, эта технология может усилить и дополнить способность обычного водителя реагировать на опасные и экстремальные ситуации, помогая обеспечить безопасность людей на дороге.
«При столкновении с мокрой или скользкой дорогой профессиональные водители могут выбрать «занос» автомобиля на повороте, но большинство из нас не являются профессиональными водителями. Вот почему TRI программирует автомобили, которые могут распознавать препятствия и автономно дрифтовать вокруг них на закрытой трассе».
– сказал Джонатан Го, научный сотрудник TRI.
Это достижение приближает исследователей TRI к пониманию всего спектра характеристик автомобиля. Программные достижения, о которых было объявлено сегодня, рассчитывают совершенно новую траекторию каждую 20-ю долю секунды, чтобы сбалансировать автомобиль по мере его движения по треку.
В будущем Toyota продолжит расширять границы технологий безопасности автомобилей, исследуя все более эффективные способы применения новых технологий безопасности для усиления возможностей человека на дороге.
Технические детали:
- В данной технологии используется нелинейная модель прогнозируемого управления (NMPC).
- Сочетание динамики автомобиля и дизайна управления, полученного на основе специфических подходов к дрифтингу, с обобщенной схемой NMPC дает схему управления, которая расширяет область работы автомобиля за пределы точки насыщения шин. Это позволяет автомобилю выходить за рамки понятий традиционной устойчивости в разомкнутом контуре, когда автомобиль уходит в занос, но при этом остается управляемым благодаря замкнутому контуру управления движением.
- Недавно Исследовательский институт Toyota сделал шаг к такому единому подходу и экспериментально продемонстрировал контроллер NMPC, который может плавно переходить от динамического неравновесного дрифта к управлению сцеплением с дорогой, учитывая при этом множество целей, включая ограничения на дороге.
- Этот подход был протестирован на автомобиле Toyota Supra, который был специально адаптирован для исследований автономного вождения. Он оснащен управляемым компьютером рулевым управлением, дроссельной заслонкой, смещением сцепления, последовательной трансмиссией и индивидуальным торможением колес. Информация о состоянии автомобиля поступает от двухантенной системы ИНС RTK-GNSS с частотой 250 Гц, а контроллер NMPC работает на компьютере x86.
- Для сбора данных с опытными водителями в контролируемой среде подвеска, двигатель, трансмиссия, шасси и системы безопасности (например, каркас, система пожаротушения) были модифицированы таким образом, чтобы быть похожими на те, что используются в соревнованиях Formula Drift.
- Эксперименты проводились на автодроме Thunderhill Raceway, на 2-мильной трассе «West».
