Naukowcy Toyota Research Institute ponad rok pracowali nad zakodowaniem w systemie autonomicznej jazdy instynktu profesjonalnego kierowcy driftowego. W wyniku ich starań autonomiczna GR Supra jako pierwsza na świecie pokonała wyznaczoną trasę driftu bez udziału kierowcy, omijając wszelkie przeszkody. Głównym celem tych badań jest zwiększenie bezpieczeństwa na drogach w przyszłości.
W 2021 roku Toyota Research Institute (TRI) i Dynamic Design Laboratory Uniwersytetu Stanforda zainaugurowali projekt, którego celem było opracowanie nowych technologii bezpieczeństwa czynnego i wprowadzenie ich do szerokiej gamy samochodów Toyoty oraz innych producentów. Powód takiej decyzji był oczywisty. Co roku w wypadkach drogowych w USA ginie prawie 40 000 osób, a na świecie – około 1,25 miliona osób. Toyota chce zredukować liczbę śmiertelnych wypadków do zera.
Biorący udział w badaniach naukowcy z Toyota Research Institute postanowili pomóc kierowcom, wykorzystując technologię jazdy autonomicznej. Przy wsparciu specjalistów od tuningu z GReddy oraz legendy driftu Kena Gushi stworzyli system, który ma umiejętności prowadzenia pojazdu porównywalne z umiejętnościami profesjonalnego kierowcy.
„W Toyota Research Institute chcemy wykorzystywać zaawansowane technologie, by wspierać ludzi, a nie ich zastępować. Dzięki temu projektowi poszerzamy możliwość kontroli nad autem tak, by zwykły kierowca mógł skorzystać z instynktów profesjonalnych kierowców wyścigowych w najtrudniejszych awaryjnych sytuacjach na drodze. Wszystko po to, by zwiększyć bezpieczeństwo na drogach” - przekonuje Avinash Balachandran, manager z działu Human Centric Driving Research w TRI.
Autonomiczna GR Supra
Do testów na torze wybrano Toyotę GR Suprę. Model ten przygotowano do jazdy driftingowej. Charakterystyka ustawień układów zawieszenia, kierowniczego, przeniesienia napędów została zastosowana zgodnie z regulacjami zawodów Formula Drift. Auto wyposażono w profesjonalne systemy bezpieczeństwa, w tym klatkę i układ gaśniczy.
Tak przygotowaną GR Suprę przystosowano następnie do jazdy autonomicznej. Wyposażono ją w sterowany komputerowo gaz, kierownicę, sprzęgło, sekwencyjną skrzynię biegów, a także hamulce.
Jednym z najważniejszych zadań było zaprogramowanie pojazdu do autonomicznego driftowania wokół przeszkód na zamkniętym torze. W tym celu połączono rozległą wiedzę na temat dynamiki pojazdu i jego prowadzenia. Tak powstał Nieliniowy Model Predykcyjnego Sterowania (NMPC).
Stworzono też eksperymentalny kontroler NMPC, który jest w stanie błyskawicznie przejść od jazdy w głębokim poślizgu do poruszania się z pełną przyczepnością, analizując przy okazji otoczenie, w tym nawet skraj drogi. Zaprezentowane oprogramowanie oblicza trajektorię poruszania się pojazdu co 50 milisekund, by zbalansować zachowanie auta na torze.
Testy prototypowej Toyoty GR Supry wykorzystującej systemy jazdy autonomicznej odbyły się na zamkniętym torze Thunderhill Raceway w Kalifornii. Auto przez cały czas poruszało się w trybie autonomicznym i samo poślizgami pokonało trasę. Dla bezpieczeństwa kierowca cały czas był obecny w kabinie, lecz nie musiał interweniować.
Coraz większe możliwości systemów bezpieczeństwa Toyoty
Pierwsza faza badań zakończyła się sukcesem. Przybliżyło to Toyotę do stworzenia systemu, który mógłby wykorzystywać kontrolowany poślizg do zapobiegania niektórym wypadkom – gdy np. na drodze pojawi się gołoledź lub przed autem znajdzie się nieoczekiwanie przeszkoda.
„Profesjonalny kierowca na śliskiej nawierzchni w sytuacji awaryjnej mógłby zdecydować się np. na wprowadzenie auta w kontrolowany poślizg. Ale większość z nas nie ma takich umiejętności i instynktów. Dlatego w TRI postanowiliśmy zaprogramować auto tak, by było w stanie zidentyfikować przeszkody i w autonomicznym poślizgu omijać je. Badania przeprowadziliśmy na zamkniętym torze” - opisuje Jonathan Goh, naukowiec z TRI.
Toyota Research Institute (TRI)
Toyota Research Institute to firma badawcza założona przez Toyotę w 2015 roku. Jej zadaniem jest prowadzenie badań nad nowymi technologiami i ich wdrażanie do samochodów marki. W kręgu zainteresowań naukowców z TRI są zwłaszcza nowe technologie bezpieczeństwa czynnego i automatycznej jazdy, a także robotyka i sztuczna inteligencja.
Toyota Research Institute mieści się w Stanach Zjednoczonych w trzech lokalizacjach – w Los Altos w Kalifornii, w Cambridge w Massachusetts oraz w Ann Arbor w Michigan. Dyrektorem zarządzającym jest dr Gill Pratt, specjalista w dziedzinie robotyki z Massachusetts Institute of Technology.