S miliony ujetých kilometrů v nesčetných situacích na veřejných komunikacích a miliardami dalších v simulacích jsme shromáždili neuvěřitelné množství dat, abychom posunuli technologii autonomního řízení dále než kdokoli jiný.
Dosavadní údaje naznačují, že Waymo Driver snižuje počet dopravních nehod a smrtelných úrazů v místech, kde působíme.
Miliardy najetých kilometrů. Další přijdou.
Miliony
kilometrů na veřejných komunikacích
Miliardy
1 + stavy
testovali jsme v USA
Asistent Waymo Driver vs Driver
Waymo Driver Asistent řidiče
Zatímco mnoho společností propaguje funkce „samořízení“, to, co často mají, je asistenční technologie, která stále vyžaduje, aby za volantem seděl lidský řidič, který věnoval plnou pozornost a byl připraven převzít řízení, kdykoli se vůz dostane do situace, kterou nedokáže zvládnout.
Waymo Driver je ztělesněním plně autonomní technologie, která je vždy pod kontrolou od vyzvednutí až po místo určení. Cestující ani nemusí umět řídit. Mohou sedět na zadním sedadle, relaxovat a užívat si jízdu s Waymo Driverem, který je bezpečně dopraví do cíle.
Jak to funguje
Zmapování každé křižovatky, značky a signálu
Než náš Waymo Driver začne fungovat v nové oblasti, nejprve zmapujeme území s neuvěřitelnými podrobnostmi, od značek jízdních pruhů přes značky stop až po obrubníky a přechody pro chodce. Poté, namísto spoléhání se pouze na externí data, jako je GPS, která mohou ztratit sílu signálu, Waymo Driver používá tyto velmi podrobné vlastní mapy, porovnané s daty ze senzorů v reálném čase, k určení své přesné polohy na silnici za všech okolností.
Jak to funguje
Hlídat vše najednou
Vnímací systém Waymo Driver’s bere složitá data shromážděná z jeho pokročilé sady automobilových senzorů a dešifruje to, co je kolem něj, pomocí technologií, jako je strojové učení – od chodců po cyklisty, vozidla po stavebnictví a další. Waymo Driver také reaguje na značky a signály, jako jsou barvy semaforu a dočasné značky zastavení.
Jak to funguje
Předpovídání věcí dříve, než se stanou
Řidičské situace mohou zahrnovat stovky objektů, z nichž každý má své vlastní jedinečné chování a záměry. Waymo Driver využívá informace, které shromažďuje v reálném čase, stejně jako zkušenosti, které nasbíral během více než 20 milionů mil jízdy v reálném světě a více než 20 miliard mil v simulaci, aby předvídal, co mohou dělat ostatní účastníci silničního provozu. Rozumí tomu, jak se auto pohybuje jinak než cyklista, chodec nebo jiný předmět, a pak předpovídá mnoho možných cest, kterými se mohou ostatní účastníci silničního provozu vydat, to vše v mžiku oka.
Jak to funguje
Plánování pro nejbezpečnější výsledek
Waymo Driver bere všechny tyto informace – od svých vysoce detailních map až po to, jaké objekty jsou kolem a kam by mohly jít – a naplánuje nejlepší akci nebo trasu, kterou se má vydat. Okamžitě určí přesnou trajektorii, rychlost, jízdní pruh a manévry řízení potřebné k bezpečnému chování během jízdy.
Vidět cestu v několika dimenzích.
Během posledního desetiletí vyvinula společnost Waymo jednotný integrovaný systém senzorů a výpočtů navržený tak, aby společně poskytovaly ovladači Waymo komplexní pohled na svět kolem něj. Ať je den nebo noc, blízko nebo daleko, ovladač Waymo je navržen tak, aby jasně viděl, co se děje.
Lidar neboli Light Detection and Ranging vykresluje 3D obraz okolí vozidla. Senzory Lidar jsou umístěny po celém vozidle, aby vyslaly miliony laserových pulzů do všech směrů a poté změřily, jak dlouho jim trvá, než se odrazí od objektů. Bez ohledu na denní dobu poskytuje náš systém lidar řidiči Waymo Driver pohled z ptačí perspektivy na to, co je kolem.
Naše kamery poskytují Waymo Driverovi současný 360° pohled kolem vozidla. Jsou navrženy s vysokým dynamickým rozsahem a tepelnou stabilitou, aby viděly jak za denního světla, tak i za zhoršených světelných podmínek a zvládly i složitější prostředí. Mohou zaznamenat semafory, stavební zóny a další objekty scény, a to i na stovky metrů daleko. Naše Jaguar I-PACE mají 29 kamer.
Radar využívá milimetrové vlnové frekvence, aby poskytl ovladači Waymo kritické detaily, jako je vzdálenost a rychlost objektu. Radar je účinný v dešti, mlze a sněhu.
Jako „mozek“ ovladače Waymo kombinuje náš palubní počítač nejnovější CPU a GPU serverové úrovně. Přebírá informace poskytované desítkami senzorů na autě, identifikuje různé objekty (jako jiná auta a chodce) a naplánuje bezpečnou trasu k cíli – to vše v reálném čase.
Lidar neboli Light Detection and Ranging vykresluje 3D obraz okolí vozidla. Senzory Lidar jsou umístěny po celém vozidle, aby vyslaly miliony laserových pulzů do všech směrů a poté změřily, jak dlouho jim trvá, než se odrazí od objektů. Bez ohledu na denní dobu poskytuje náš systém lidar řidiči Waymo Driver pohled z ptačí perspektivy na to, co je kolem.
Naše kamery poskytují Waymo Driverovi současný 360° pohled kolem vozidla. Jsou navrženy s vysokým dynamickým rozsahem a tepelnou stabilitou, aby viděly jak za denního světla, tak i za zhoršených světelných podmínek a zvládly i složitější prostředí. Mohou zaznamenat semafory, stavební zóny a další objekty scény, a to i na stovky metrů daleko. Naše Jaguar I-PACE mají 29 kamer.
Radar využívá milimetrové vlnové frekvence, aby poskytl ovladači Waymo kritické detaily, jako je vzdálenost a rychlost objektu. Radar je účinný v dešti, mlze a sněhu.
Jako „mozek“ ovladače Waymo kombinuje náš palubní počítač nejnovější CPU a GPU serverové úrovně. Přebírá informace poskytované desítkami senzorů na autě, identifikuje různé objekty (jako jiná auta a chodce) a naplánuje bezpečnou trasu k cíli – to vše v reálném čase.
Zjistěte více o nejnovější generaci hardwaru a výpočetních schopností
Testujeme naši techniku
Testování je páteří všeho, co děláme. Důsledně podrobujeme Waymo Driver scénářům, které jsou náročnější než to, s čím se setkáváme na silnici, abychom ověřili, že splňuje naše interní bezpečnostní kritéria připravenosti a dodržuje všechny platné státní zákony a federální předpisy pro testování.
Uzavřené kurzy
Náš nejnovější software testujeme na našich soukromých testovacích tratích, kde můžeme připravit složité a vzácné scénáře v bezpečném a kontrolovaném prostředí. Celkem jsme dokončili více než 40,000 XNUMX jedinečných scénářů v prostředí uzavřených kurzů.
Veřejné komunikace
Neustále jezdíme po veřejných komunikacích, což nám umožňuje vyhodnocovat a zlepšovat náš výkon, pozorovat skutečné situace a dále zlepšovat náš software.
Simulace
V simulaci jsme najeli více než 20 miliard mil, abychom pomohli identifikovat nejnáročnější situace, s nimiž se naše vozidla na veřejných komunikacích setkají. Můžeme buď přehrávat a upravovat míle v reálném světě, nebo vytvářet zcela nové virtuální scénáře, abychom si náš software pro autonomní řízení mohli znovu a znovu procvičovat.
Vyhýbání se nehodám
Waymo dokončilo tisíce testů vyhýbání se nárazům, z nichž každý znovu vytvořil odlišnou jízdní situaci. To nám umožňuje analyzovat reakci řidiče Waymo v situacích, kdy ostatní účastníci silničního provozu vytvářejí potenciálně nebezpečné situace, jako je náhlé vyjetí vozidla z příjezdové cesty, motocyklisté proplétající se provozem nebo krájející chodci.
Analýza nebezpečí
Waymo provádí komplexní analýzu našeho hardwaru, behaviorálního a vestavěného ovládacího softwaru, integrace platformy vozidla a operací předtím, než náš systém začne jezdit v reálném světě. Analýza rizik je dobře zavedená metodika používaná k identifikaci potenciálních příčin bezpečnostních rizik a buď k eliminaci nebo zmírnění těchto nebezpečí v rané fázi inženýrského procesu.
Spolehlivost & výdrž
Ovladač Waymo musí dobře fungovat v extrémních podmínkách prostředí po celou dobu životnosti vozidla. Naše komponenty vystavujeme ultrafialovému záření, bombardujeme je silnými vodními tryskami, korodujeme je v komorách plných slané mlhy, třepeme s nimi silnými vibracemi a zahříváme a mrazíme je celé týdny. Následně analyzujeme případné slabiny a průběžně provádíme vylepšení designu.
Zálohy, na které se můžete spolehnout
Sekundární výpočet
Waymo Driver má sekundární palubní počítač, který vždy běží na pozadí. Je navržen tak, aby vozidlo bezpečně zastavil, pokud zjistí selhání primárního systému.
Záložní systém detekce kolizí a prevence
Vícenásobné záložní systémy – včetně nezávislých systémů pro předcházení kolizím – neustále hlídají vozovku před a za vozidlem, zda se v nich nenacházejí předměty, jako jsou chodci, cyklisté a další vozidla. Mohou zpomalit nebo zastavit vůz ve vzácných případech, kdy primární systém nereaguje.
Redundantní řízení
Systém řízení obsahuje redundantní systém sekundárního hnacího motoru s nezávislými ovladači a samostatnými napájecími zdroji.
Nadbytečné brzdění
Plný systém sekundárního brzdění dokáže v případě potřeby vozidlo bezpečně zastavit.
Záložní napájecí systémy
Pro každý z kritických hnacích systémů jsou k dispozici nezávislé zdroje energie. Zajišťují, že ovladač Waymo zůstane v provozu během vzácných výpadků napájení nebo přerušení okruhu.
Redundantní inerciální měřicí systémy pro určování polohy vozidla
To pomáhá řidiči Waymo přesně sledovat jeho pohyb po silnici. Tyto dva systémy se vzájemně křížově kontrolují a přebírají řízení jeden od druhého, pokud je v některém systému zjištěna chyba.
Kybernetická bezpečnost
Ochrana ovladače Waymo před škodlivými aktivitami je prvořadá. Waymo vyvinulo robustní proces pro identifikaci, stanovení priorit a zmírnění kybernetických bezpečnostních hrozeb v souladu s průmyslovými a vládními bezpečnostními osvědčenými postupy.
- Podělte se na Twitteru
![]()
- Sdílet na Facebooku
![]()
Lidar – který pomáhá řidiči Waymo vnímat svět kolem sebe ve 3D – se stal běžnějším než kdy předtím. Výrobci automobilů jej integrují do asistenčních systémů řidiče; výrobci telefonů jej využívají k vylepšení možností rozšířené reality a robotické vysavače na něj dokonce spoléhají, aby lépe zmapovaly uspořádání vašeho domova. Ve společnosti Waymo je lidar jádrem naší sady senzorů se schopností vnímat objekty a ostatní účastníky silničního provozu se špičkovým rozlišením až do vzdálenosti stovek metrů za různých podmínek.
Navzdory jeho rostoucí popularitě jsou technické normy určující, kolik světla může laser vyzařovat, stále vyvíjeny, aby byly vhodným způsobem inovovány. S tím, jak se lidarové senzory dostávají do více zařízení a systémů, Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) – mezinárodní organizace pro normalizaci specializující se na elektronické a související technologie – vyvíjí s pomocí odborníků z různých pozadí. Jedním z těchto odborníků je Mark Shand, softwarový inženýr v lidarovém týmu Waymo.
Dnes Mark vydal nový optický model, který vyvinul, který pomáhá výzkumníkům postupovat a testovat schopnosti laseru v různých světelných podmínkách. Optický model – jedinečný svou přenositelností, dostupností a jednoduchostí – nabízí nové pohledy na interakce laserů s širokým výběrem lidí v různých pozorovacích podmínkách.
Před podzimním zasedáním technického výboru IEC (TC) pro laserová zařízení a optickou bezpečnost, TC 76, kde Mark představí tuto práci, jsme se s Markem posadili, abychom si vyslechli více o jeho projektu a o tom, jak by jeho nový model mohl pomoci výzkumníkům. odemknout nové možnosti ze systémů lidar v automobilovém průmyslu i mimo něj. Přečtěte si rozhovor.
Rozhovor s Markem Shandem, softwarovým inženýrem, Lidar
Tým Waymo: Dobře si povídat, Marku! Ve Waymo máme několik opravdu talentovaných výzkumníků, kteří pracují na všem možném, od komprese obrazu lidaru na základě dat až po rozsáhlou rekonstrukci scény založenou na obrázcích. Můžete nám říci více o svém výzkumu?
Mark Shand: Lidar a další laserové systémy se v podstatě v posledních desetiletích staly mnohem efektivnějšími – a nejnovější biomedicínský výzkum ukazuje, že bychom mohli využít ještě větší výhody tohoto vývoje, aniž by to mělo jakýkoli vliv na jejich bezpečnostní klasifikaci – například dosažení požadované úrovně bezpečnosti být laser třídy 1. Je však nutné zapojit výzkumné pracovníky z první ruky, aby bylo zajištěno, že normy upravující použití takových laserů budou obsahovat nejnovější poznatky.
Jedním ze způsobů aktualizace norem je zvážit, jak lze lasery bezpečně používat v různých světelných podmínkách. Představte si, že svítíte stejným laserovým ukazovátkem, relativně širokým paprskem, v temné místnosti a pak venku za slunečného dne. Zatímco laser v obou scénářích vyzařuje stejnou energii, oko zachycuje různé množství světla, protože se zorničky stahují a rozšiřují v různých podmínkách.
Současné technické normy však nenabízejí rámec pro úpravu výkonu laserových systémů tak, aby zohledňovaly tento rozdíl – a to ani pro bezpečné lasery s nízkým výkonem, jako jsou lidarové systémy Waymo. Například lidar Waymo Driver’s je laserový produkt třídy 1 v rámci certifikačního systému FDA – stejná klasifikace jako nízkovýkonové lasery v běžných domácích spotřebičích včetně CD a DVD přehrávačů.
Můj výzkum a model si klade za cíl prozkoumat proveditelnost nového rámce, který poskytuje způsob virtuálního testování účinků různých profilů laserového paprsku. S využitím výkonu dnešních počítačů a nejnovějšího chápání lidského oka můžeme rychle a snadno otestovat některé základní předpoklady, které jsou základem laserových standardů po celá desetiletí.
WT: Vzrušujícím aspektem práce v prostoru autonomního řízení je pozorování účinků, které má technologie na jiná průmyslová odvětví. Můžete mi říci něco více o širších důsledcích vaší práce?
SLEČNA: Výzkum bude součástí souboru práce, která informuje o aktualizovaných laserových standardech. To je důležité, protože moderní laserové standardy by mohly odemknout bezpečnější a inovativnější laserovou technologii. Pro lidar by nové standardy mohly podpořit vývoj senzorů, které dokážou upravit sílu laseru pro určité podmínky prostředí – zvýšení v jasném světle a snížení v temnějších podmínkách – to vše při zachování bezpečnosti přihlížejících.
Vy i já víme, jak kritický je vysoce výkonný lidar. V poslední době došlo na našich silnicích ke znepokojivému nárůstu úmrtí chodců a k drtivé většině z nich dochází za špatných světelných podmínek. Skutečnost, že lidar dokáže ve dne i v noci zaznamenat chodce na vozovce stovky metrů daleko, je velkým důvodem, proč se vývojáři pokročilých jízdních technologií o tento typ senzoru stále více zajímají. Silnější lidary dohlédnou dále a naše silnice by mohly být ještě bezpečnější.
WT: Co vás motivovalo vstoupit do IEC Technical Committee 76 a pokračovat v tomto výzkumu?
SLEČNA: Na podporu hlavního optického inženýra Waymo, Hamiltona Sheparda, jsem se 30 let po získání doktorátu vrátil do školy na magisterské studium optických věd. Nejskvělejší na celé zkušenosti bylo, že jsem se mohl vrátit na univerzitu ve stejnou dobu jako moje nejstarší dítě. Rodinné víkendy Shandových byly nějakou dobu o domácích úkolech!
K mé registraci mě také podnítila moje práce s IEC. V roce 76 jsem byl pozván, abych se osobně připojil k IEC TC2017, protože jsem měl zkušenosti s prací s lidarem ve Waymo, což představuje odbornost v oblasti, která nebyla mezi odborníky z oboru, kteří se v té době účastnili, dobře pochopena nebo jinak zaujatá. V IEC TC76 nás tehdy na automobilovém lidaru nepracovalo mnoho – jen já a jeden další inženýr – ale naše počty vzrostly tak, jak rostl zájem o důsledky lepších laserových standardů!
WT: Zdá se, že tyto potenciální aktualizace bezpečnostních norem skutečně přibývají, protože automobilový průmysl investuje do technologie. Jak pomáháte IEC přemýšlet o standardech pro lidar na bázi vozidel?
SLEČNA: IEC TC 76 má tři pracovní skupiny zvažující lidar na bázi vozidel – projekt High Ambient Illumination, projekt Automatic Emission Control a projekt Moving Platforms. Cílem každého z nich je vytvořit standardy pro řadu dobře definovaných scénářů v provozu vozidla, jako je jízda ve dne, které ovlivňují výkon laserových systémů. To má kromě autonomního řízení velké důsledky. Portálový jeřáb v loděnici je například další pohyblivá platforma podporující lidar, která funguje v podmínkách jasného osvětlení – takže lepší standardy lidaru by mohly povzbudit více inovací v lodní dopravě a logistice.
To je důvod, proč jsem tak nadšený, že mohu sdílet tento výzkum. Otevřeným zdrojem modelu pomáháme zaplnit mezeru ve studiích lidaru, takže výzkumníci mohou pomoci posouvat standardy lidaru a pokyny pro bezpečné nasazení laserů ještě dále – aniž by bylo nutné tyto modely stavět od začátku.
WT: Díky, že jste si udělal čas, Marku! Nějaké závěrečné myšlenky?
SLEČNA: Tato práce by nebyla možná bez Larryho Thibose¹, emeritního profesora na Indiana University, a Raymonda Applegate²³ z University of Houston a kolegů, jejichž základní práce zabývající se očními aberacemi poskytly kritická data, která pomohla vytvořit základ mého modelu. Stejně jako jsem mohl postavit svou práci na základech, které tito jednotlivci vytvořili, těším se na to, co díky mé práci objeví širší komunita, protože všichni budeme pokračovat v inovacích a vývoji nejbezpečnějších a nejschopnějších technologií.
¹ Thibos, L. N., X. Hong, A. Bradley a X. Cheng, Statistická variace struktury aberace a kvality obrazu v normální populaci zdravých očí. J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis, 2002. 19(12): str. 2329-48
²Applegate, Donnelly, Marsack, Koenig a Pesudovs. (2007). Trojrozměrný vztah mezi střední střední hodnotou kvadratické chyby vlnoplochy, průměrem zornice a stárnutím. Journal of the Optical Society of America A., 24(3), 578–87
³Hastings, Marsack, Thibos a Applegate. (2018). Normativní nejlépe korigované hodnoty metriky vizuální kvality obrazu VSX jako funkce věku a velikosti zornice. Journal of the Optical Society of America A., 35(5), 732–9
