Оригинал материала
Обгон по правилам
Pixabay По данным ВОЗ, одной из основных причин гибели молодых людей являются дорожно-транспортные происшествия. Водитель может отвлечься, заснуть, просто переоценить возможности своего автомобиля. Ни для кого не секрет, что к самым тяжелым последствиям приводят ДТП, связанные с выездом на полосу встречного движения. Понятно, что даже самый лихой водитель не хочет попасть в аварию и тем более разбиться насмерть.
Большинство дорог не рассчитано на то количество машин, которое находится на них сегодня. Загруженность загородных трасс чрезвычайно высока, обгон по встречной полосе является крайней необходимостью на двухполосных дорогах и происходит постоянно. Вместе с тем, почти на половине протяженности российских двухполосных дорог расстояние видимости является небезопасным для обгона на современных автомобилях. Часто водители не успевают закончить маневр и совершают лобовое столкновение. Риск погибнуть в ДТП на дорогах России в 6 раз больше чем во Франции, в 7 раз больше чем в Германии, в 9 раз больше чем в Голландии.
Повысить безопасность на дороге и тем самым спасти тысячи жизней обещает новая интеллектуальная радионавигационная система, разрабатываемая Инновационным центром «Самоцвет». Компания стала победителем регионального конкурса Фонда «Сколково» «ИТ-Черноземье» в номинации «Лучший инновационный проект Центрального Черноземья» и получила минигрант размере 5 млн рублей на разработку системы мониторинга безопасности обгона.
Беспилотные ТС и безопасность
Беспилотные транспортные средства начали развиваться с 2012 года. Основными проблемами существующих роботизированных систем управления являются малый радиус действия средств обнаружения и распознавания препятствий (например, даже Google Car лидар – лазерный радар – имеет дальность 120 метров); ограниченная применимость лазеров и оптики в сложных метеоусловиях; недостаточная максимальная дальность существующих автомобильных радаров – 300 метров.
«Современный уровень Self-Awareness (осознания параметров окружающей обстановки) при обработке информации в видимом диапазоне далек от совершенства, что в очередной раз подтвердилось аварией со смертельным исходом автомобиля Tesla, – рассказывает генеральный директор компании «ИЦ Самоцвет» Николай Самоцвет. – Автопилот не распознал препятствие, так как прицеп белого цвета был невиден на фоне яркого дневного неба. По этой же причине не среагировал водитель, который мог взять управление на себя и попытаться избежать столкновения. В любых метеоусловиях спасти жизнь могут только радары».
Пока все усилия разработчиков-конкурентов направлены на совершенствование алгоритмов программного обеспечения при использовании существующих сенсоров, «Самоцвет» создает «глаза» для интеллектуальной транспортной системы – ITS (Intelligent Transportation Systems).
«У нас есть знания и опыт в разработке радионавигационных комплексов для беспилотных летающих аппаратов, систем радиомониторинга для нужд ПВО, но сейчас наиболее перспективной является разработка решений для наземного транспорта. Мы хотим быть первыми на этом рынке», – заявляет Николай Самоцвет.
Помимо привычного функционала, предоставляемого оборудованием Volvo Cars Group и Bosch, интеллектуальная навигационная транспортная система, разрабатываемая компанией «Самоцвет», будет обладать уникальными опциями: она сможет определять безопасность обгона (на всех стадиях), иметь значительно большую дальность обнаружения (до 2000 м), работоспособность в любых метеоусловиях, возможность удержания полосы движения на дорогах любого качества.
«Существующая промышленная технологическая база для автомобильных компонентов ориентирована на производство радарных датчиков диапазона 76-81 ГГц. Максимальная дальность радиолокации в 77 ГГц диапазоне, при допустимой мощности излучения для ITS, составляет 300 метров. В 6 ГГц диапазоне мы можем получить дальность 2000 метров. Ранее просто не возникало необходимости в такой дальности. Для европейских и японских ADAS обгон по встречной полосе движения на двухполосной дороге никогда не предусматривался, а для оповещения водителя о препятствиях на своей полосе движения 300 метров было достаточно», – отмечает Николай.
Недостатки технического Self-Awareness, обусловленного техническим несовершенством систем геолокации, приводят к законодательному ограничению скорости движения, поясняет Николай Самоцвет: «Автомобиль со скоростью 100 км/ч (27,7 м/с) проезжает расстояние 300 метров за 10,7 секунды, что недостаточно для автоматизированного анализа динамической обстановки, следствием этого является необходимость законодательного ограничения скорости движения 40 км/ч. Наша система позволит беспилотному транспорту безопасно развивать скорость до 180 км/ч».
За счет повышения дальности радиолокации и большего сектора мониторинга интеллектуальная радионавигационная система получает дополнительное время на анализ ситуации, что позволяет рассматривать не одно препятствие, а группу препятствий, параметры обочины. «В то время, когда аналоги только обнаружат препятствие, мы уже будем знать самое опасное из всех возможных препятствий, скорость сближения, его траекторию движения, классифицируем его тип, определим все возможные варианты предотвращения столкновения. Удержание полосы движения мы обеспечиваем при помощи радара, а не видеокамеры, что позволяет не зависеть от дорожной разметки и качества дорожного покрытия», – подчеркивает Николай Самоцвет.
В базовой версии водителю предоставляется информация о рекомендуемой последовательности действий, он принимает решение самостоятельно. В версии для беспилотного транспорта это будет полноценный автопилотируемый маневр.
Комментируя новый термин в ПДД «опасное вождение», Николай Самоцвет отметил, что опасное вождение будет присутствовать всегда, тогда как задача разработчиков – обезопасить остальных участников движения от «опасных водителей». В то же время создаваемая система позволит избежать многих нарушений ПДД, убежден Николай: «Наша система позволит избежать наезда на пешеходов и велосипедистов, позволит исключить несоблюдение дистанции. Модули кругового радиомониторинга превентивно предупредят о наличии препятствий в слепых зонах, что снизит общее количество ДТП. Радиолокационная система удержания полосы движения позволит обеспечить безопасное следование по заданному маршруту вне зависимости от наличия снега и льда, отсутствия дорожной разметки».
На что пойдет минигрант и зачем нужен Фонд «Сколково»
Разработка «Информационная система мониторинга безопасности обгона» ведется с апреля 2014 года на собственные средства основателя компании Николая Самоцвета. Энтузиазм и профессионализм команды (наличие опыта выполнения крупных государственных НИОКР, участие в международных проектах с «Intel», «Ericsson», «Nokia», «Volvo Cars») позволил разработчикам создать ранний прототип формирователя сигнала, прототипы антенных модулей, программные алгоритмы работы, структурную и функциональную схемы, план технической реализации, лицензирования и коммерциализации проекта. Научные разработки компании опубликованы в более чем 50 статьях, основателем проекта написана кандидатская диссертация по радиотехнике.
Текущий статус проекта – Technology readiness level (TRL) – 3 (проведены успешные испытания с целью подтверждения концепции технологии). Результатом завершения стадии минигранта будет выход на TRL-5 (сборка и тестирование лабораторного образца).
«В рамках бюджета минигранта мы разрабатываем лабораторный образец нашей системы: потребуется закупка компонентной базы для прототипа РЛС, так как необходимо реализовать структурные модули радара и навигационной системы из комплектующих промышленного производства, остальные средства пойдут на заработную плату членам команды разработки. Испытания мы будем проводить на полигоне ГНЦ ФГУП “НАМИ “», – рассказывает генеральный директор «ИЦ Самоцвет».
Он также подчеркивает важность менторской поддержки: «Моя команда изначально состояла из ученых и разработчиков. Для создания условий вывода продукта на рынок, полноценного бизнес-кейса, оформления полного пакета документов мне пришлось освоить очень много нового, это получилось благодаря моему проектному менеджеру, Алексею Гонноченко, Робоцентру «Сколково», руководству ИТ-кластера Фонда “Сколково”».
Лабораторный образец системы «Информационная система мониторинга безопасности обгона» – радиолокационная станция (радар) С-диапазона – сможет определять скорость встречных транспортных средств (суммарная скорость сближения до 360 км/ч) и расстояние до них (до 2-х километров) в любых метеоусловиях; рассчитывать необходимую дистанцию для совершения обгона с учетом параметров собственного транспортного средства, других участников движения, внешней динамической и дорожной обстановки; оповещать водителя о безопасности обгона до его начала и о необходимости его экстренного завершения.
«Фонд «Сколково» – это, пожалуй единственно работающий «социальный лифт», который позволяет молодым ученым создать свой высокотехнологичный бизнес. Самое главное – это совокупность гениальных разработчиков и опытных бизнесменов в одном месте», – резюмирует роль «Сколково» в инновационных разработках Николай Самоцвет.
Планы на будущее
За плечами «ИЦ Самоцвет» среди прочих конференций и конкурсов – полуфинал Startup Village 2015, финал конкурса SLUSH-2015 по приглашению компании TATA Motors, участие в Форсайт-Флоте НТИ 2016; команда также вошла в рабочую группу НТИ по направлению «Мувнет». Впереди – участие в профильных бизнес и инвестиционных мероприятиях таких как GenerationS, SUV, SLUSH, Mass Challenge, MIT-100K, а также участие в выставке CES 2017-2020 (Big Boys Toys), проходящей в Лас-Вегасе.
Николай Самоцвет так обрисовал планы компании: «Привлечение инвестиций, создание отлично работающего опытного образца, к этому времени будут готовы все необходимые патентные заявки, что позволит лицензировать технологию OEM компонентов таких компаний как Porsche, BMW, Tesla, General Motors, с перспективой продажи всей компании».
По мнению Алексея Гонноченко, менеджера Робототехнического центра в IT-кластере Фонда «Сколково», у разработки ИЦ «Самоцвет» хорошие перспективы выхода на рынок: «Беспилотный транспорт остро нуждается в расширении органов чувств, существующие на рынке технологии не дают необходимой избыточности информации о ситуации на дороге. Внимание к ADAS и беспилотным автомобилям со стороны общества и промышленности растет каждый год, что делает этот сегмент крайне привлекательным. Решение нашего участника существенно увеличивает дальность существующих сенсорных систем автомобиля и позволит увеличить скорость безопасного движения автомобилей. Если разработанный прототип достигнет заявленных характеристик, компания легко привлечет инвестиции и выйдет на рынок».
На сегодняшнем этапе основная задача для компании – поиск инвесторов, для разработки полноценного рабочего образца «Информационной системы мониторинга безопасности обгона» требуется 52 млн рублей. Компания также планирует задействовать профессиональные связи и связи в индустрии для выхода на потенциальных инвесторов, выйти на международные реселлеры автокомпонентов и в 2019 выйти на Morgan Stanley's Mergers and Acquisitions (M&A) department для поиска потенциальных покупателей.
Создание образца позволит начать привлечение клиентов, получить ряд заказов от крупнейших автопроизводителей и производителей роботизированных комплексов, считает Николай Самоцвет. В этом также существенную поддержку сможет оказать Фонд «Сколково» – резидентство дает компаниям не только гранты, налоговые льготы, но и возможность демонстрации продукта крупнейшим игрокам рынка.
В перспективе компания планирует создать универсальный встраиваемый OEM блок, который при подключении к системе управления беспилотного транспортного средства позволяет «видеть» дорожную обстановку и прогнозировать поведение других участников движения на расстоянии до 2000 метров в любых метеоусловиях, безопасно развивать скорость до 110 км/ч в автоматическом режиме и многое другое.
Смотрите также: