Теория вождения автомобиля с механической коробкой передач, порядок переключения скоростей

Окончив обучение в автошколе, в Америке экзамен на управление машиной с механической и автоматической коробкой передач сдают по отдельности. То есть вы имеете возможность получить права на вождение машины с АКПП или МКПП на выбор. Постепенно такое нововведение входит и в наши автошколы. Однако это пока, скорее, исключение, чем правило. Поэтому многие по старинке обучаются на автомобилях с механической коробкой передач. И пусть считается это пережитком прошлого, но навыки вождения транспортного средства на МКПП еще никому не помешали.

Что представляет собой механическая коробка передач

Для начала стоит отметить, что выделяют два основных метода передачи вращающего момента от двигателя к колесам. Этот процесс может происходить через механическую коробку передач (МКПП, МКП или механика) и автоматическую (АКПП, АКП или автомат).

Чтобы транспортное средство служило верой и правдой долгие годы, каждый уважающий себя водитель обязан знать правила вождения автомобиля с механической коробкой передач. Ведь это не только увеличит срок работы вашей машины, но также в случае поломки вы будете иметь представление, что произошло с авто, и сможете правильно объяснить ситуацию специалисту.

Механическая КП — это вид коробки передач, на которой водитель самостоятельно осуществляет ступенчатое изменение передаточного отношения. В стандартной МКПП для выбора скорости имеется рычаг переключения. При помощи его у водителя есть возможность в любую секунду включить необходимую передачу (исключением является задняя, так как воспользоваться ею возможно лишь после снятия специального предохранителя). В зависимости от марки и модели автомобиля меняется местоположение рычага и системы привода.

В зависимости от того, какое количество раз меняется крутящий момент, МКПП делится на:

• четырехступенчатую;
• пятиступенчатую;
• шестиступенчатую;
• семи-, восьми — и так далее.

Также механическую коробку передач выделяют трехвальную и двухвальную. Последняя МКПП используется в переднеприводных автомобилях, а первая — в заднеприводных. На рычаге коробки передач обычно указывается схема расположения скоростей. Это отличная подсказка для начинающего водителя. При переключении передач главное — помнить, что они должны сменяться последовательно, в ином случае ничего не выйдет.

Теория вождения автомобиля с механической коробкой передач

Учась в автошколе, каждый студент изучает строение автомобиля. Эти знания обязательно должны быть у любого водителя. Также на занятиях разбирается теория вождения автомобиля с механической коробкой передач. В некоторых автошколах уже имеется возможность выбора обучения — на АКПП или МКПП. Как показывает практика, на сегодняшний день лучше выбрать изучение механической. Несомненно, она сложнее, чем автомат. Однако, выучив механику, с АКПП вы справитесь на раз-два. Ведь пересесть на автомат вы сможете в любое время, и это не составит труда. А вот с автоматической коробки перейти на МКПП сложнее, ведь, по сути дела, вы будете учиться заново управлять машиной.

Основы вождения автомобиля с механической коробкой передач учащийся получает на практических занятиях в автошколе. На них отрабатываются всевозможные маневры, а также в реальных условиях на дороге усваивается порядок переключения передач. Главные части, о которых должен помнить водитель, в коробке — это сцепление и набор шестерен. И чтобы автомобиль поехал, необходимо их правильно включить. Дабы начинающему было проще понять, сцепление схематически представляем в виде двух плотно прижатых друг к другу дисков. Для того чтобы выбрать необходимую шестеренку, требуется их развести. Это выполняется с помощью педали сцепления. И в разведённом состоянии ручкой переключения передач активизируется требуемая шестеренка.

Схема переключения передач

Многие уже опытные водители, впервые сев за руль, задавались вопросом о том, как переключать скорости на автомобиле с механической коробкой передач. Эта мысль покажется смешной после нескольких практических занятий. У каждого автомобиля свой индивидуальный предел, после которого следует переключать скорость. Нет универсальной схемы. Однако для простоты существует усредненный порядок переключения скоростей:

• 1 передача — не свыше 20 км/ч.
• 2 передача — в пределах 40 км/ч.
• 3 передача — не свыше 60 км/ч.
• 4 передача — в пределах 90 км/ч.
• 5 передача — свыше 90 км/ч.

Еще раз напоминаем, что приведенный порядок переключения скоростей является классическим. Его нельзя использовать универсально на всех автомобилях. У каждого транспортного средства своя скорость переключения. Внимания требуют обороты двигателя. Нельзя, чтобы движение происходило на малых или чересчур больших. Следующую скорость требуется включить при показателях в 2500-3500 об./мин.

Движение по прямой

Изучаемая теория вождения автомобиля с механической коробкой передач выделяет езду по прямой, на спуске, подъем и задним ходом. Каждый тип передвижения стоит рассмотреть по отдельности.

Сев в автомобиль, первое, что нужно сделать, — внимательно осмотреть приборную панель, ручной тормоз и коробку передач. Рычаг переключения скоростей должен находиться в нейтральном положении. А ручник — снят. Педали расположены следующим образом: слева направо — сцепление, газ, тормоз. После того как все перечисленные выше действия выполнены, можно вставить ключ в замок зажигания. Аккуратно поворачиваете его в сторону. После считаете до трех. В этот короткий промежуток времени активизируется стартер и начинает работать двигатель. Через пару минут, которые необходимы для прогрева автомобиля, можно начинать движение. И тут главное — не заглохнуть («не исполнить козла»). Поэтому на первых порах не спешите никуда и делайте все размеренно.

Так как у нас преобладают леворульные автомобили, то последовательность действий будем рассматривать согласно такой конструкции. Левой ногой надавливаете на сцепление. Движение должно быть быстрым, а нажимать на педаль нужно до утапливания её в полик. С помощью правой руки переводите рычаг коробки передач на первую (то есть влево и вверх). Теперь левая нога плавно отпускает сцепление, а правая нажимает газ. Выполнить эти движения одновременно поможет мысленная визуализация. Представляйте, как диски сцепления соединяются, двигатель начинает потихоньку крутить колеса, и автомобиль трогается с места. Неопытный водитель должен научиться чувствовать момент, когда машина трогается, и следует постепенно добавлять газ. Сразу это не у всех получается, но с опытом этот навык появится.

На первой передаче, понятное дело, вы передвигаться вечно не будете, поэтому нужно освоить их переключение. Опытные автомобилисты по звуку определяют, когда необходимо их повысить или понизить, но так как у начинающих такого навыка нет, то на первых порах помощником будет служить тахометр. Как только обороты достигли значения в три тысячи (значение усреднено, у каждой модели авто цифра индивидуальна), нужно переключать на следующую передачу. Для этого вы постепенно отпускаете педаль газа и одновременно выжимаете сцепление. Пока автомобиль продолжает двигаться, вам следует переставить рычаг на вторую передачу. Здесь стоит обратить внимание, что его двигать можно только после того, как сцепление полностью выжато. После изменения передачи педаль аккуратно отпускается. Теперь прибавляете газ. Возможно, с первого раза у вас не получится выполнить все действия синхронно, и вы заглохнете. Не стоит по этому поводу беспокоиться. Так как не у всех получилось правильно переключить передачу даже с десятого раза. Не волнуйтесь, успокойтесь и попробуйте снова.

Поменяв передачу, уберите полностью ногу со сцепления. Специально по левую сторону от педали находится площадка. На неё удобно поставить ногу. Ведь если вы оставите её на педали, во-первых, она онемеет, а во-вторых, это приведет к поломке сцепления.

Движение на спуске

После того как вы научились плавно трогаться с места и двигаться по прямой, можно переходить к следующему вопросу — движению на спуске. Казалось бы, нет ничего проще, чем катиться с горки и легонько придавливать педаль тормоза. Однако это в корне неверно. Торможение должно производиться двигателем. Теория вождения автомобиля с механической коробкой передач гласит, что для этого нужно перейти на передачу ниже той, на которой двигались до этого. А также эта скорость не должна быть выше той, на которой вы станете ехать на подъем. Это условие требуется выполнить для того, чтобы автомобиль слишком не разгонялся, и у вас была возможность им управлять.

Движение на подъеме

Изучаемая теория вождения для начинающих при движении на подъем почти у всех не вызывает вопросов. Однако каждый, столкнувшись с данной ситуацией на практике, имеет трудности. Ведь неправильно выбранная скорость приведет к тому, что двигатель заглохнет. А особое внимание необходимо уделить информации о начале движения с места в гору. При подъеме на автомобиле с МКПП очень важно, чтобы он не поехал назад. Поэтому левой ногой до упора следует выжать сцепление. Синхронно с этим действием нужно включить передачу, поле чего нажать газ и плавно отпускать педаль сцепления. Какую передачу включать на подъеме? Ответ на данный вопрос зависит от условий дороги. При значительном расстоянии подъема необходимо выбрать вторую или третью передачу. А если подъем имеет повороты, отдайте предпочтение первой скорости, так как на таком участке дороги лучше замедлиться.

Движение задним ходом

Принцип вождения автомобиля с механической коробкой передач задним ходом прост. Разобравшись один раз, в последующем вы будете ездить без затруднений. Начнем с самой распространённой ошибки — включить заднюю передачу, дать газу, отпустить сцепление. И в итоге водитель получает автомобиль, двигающийся задом на большой скорости. Управлять транспортным средством таким образом крайне сложно. Секрет правильной езды задом необычайно прост — отказ от использования педали газа.

Для начала необходимо выжать педаль сцепления, а после включить заднюю передачу. В некоторых моделях автомобилей требуется поднять кольцо под ручкой переключения передач. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд. Поэтому если в вашей машине это именно так, аккуратно пальцами под набалдашником рычага приподнимаем кольцо. Затем с помощью зеркал определяете, куда требуется крутить руль, и прикидываете путь. Плавно отпускаете сцепление до тех пор, пока автомобиль не начнет двигаться. Полностью отпускать педаль нельзя ни в коем случае. Так, с не полностью отпущенным сцеплением вы медленно, но верно будете передвигаться задним ходом и сможете аккуратно выполнить параллельную парковку или любой другой маневр. Иногда требуется замедлить задний ход автомобиля. Это намного проще, чем кажется на первый взгляд. Выполняется это с помощью сильного нажатия на сцепление. Таким образом, ваше транспортное средство перестанет двигаться назад.

Торможение

Алгоритм вождения автомобиля с механической коробкой передач при торможении имеет следующий вид:

• Переместите правую ногу с педали газа на тормоз.
• Нажимайте на неё с той силой, которая необходима (к примеру, при чрезвычайном торможении это должно быть резко и сильно).
• При достижении скорости в десять километров в час автомобиль начнет вибрировать и немного трястись. Это означает, что пришло время выжать левой ногой сцепление.
• Рычаг коробки передач переводите на нейтральную скорость.
• Отпускаете все педали.
• Автомобиль останавливается.

Испытание

После окончания занятий в автошколе учащегося ждут экзамены по вождению. Теория и практика сдаются по отдельности. С первой легко справляются большинство обучающихся. А вот с практикой у многих проблемы. Виной тому, скорее всего, нехватка тренировок, восполнить которые можно у вашего инструктора в автошколе, попросив дополнительные занятия.

Теоретическая часть экзамена сдается в виде теста на компьютерах. У каждого вопроса есть несколько вариантов ответов, один (в исключительных случаях — несколько) является верным. Практическая часть делится надвое — это автодром и город. С последним все предельно ясно. Вы за рулем автомобиля передвигаетесь по городу в условиях реального движения и выполняете указания экзаменатора. А автодром — это выполнение нескольких заданий. Завершив обучение в автошколе, будущий водитель сдает следующие упражнения на экзамене: параллельная парковка, въезд в гараж, подъем на эстакаду, змейка и разворот. Для правильного выполнения всех заданий, как видите, вам обязательно понадобятся знания о движении на автомобиле с механической коробкой передач в разных дорожных условиях.

Советы начинающим

Неопытным водителям следует запомнить некоторые тонкости вождения автомобиля с механической коробкой передач.

Чтобы не заглохнуть и понимать, как переключать передачи, нужно обязательно тренироваться. Для этого автомобиль необязателен. Присядьте на стул, вытяните ноги вперед так, будто вы находитесь в машине, и с упором на пятки поочередно поднимайте одну, а вторую опускайте, и наоборот. Ваши ноги должны двигаться одновременно. Тренировка должна выглядеть следующим образом: исходное положение — левая полностью стоит на полу, а правая поднята, но упирается пяткой. Теперь ваши ноги должны начать движение одновременно. Правая постепенно опускается, а левая — поднимается. Ноги должны занять обратное положение относительно исходного. После правую поднимаете, а левую опускаете. По окончании упражнения ноги должны занять исходное положение. Повторите движения несколько раз. После таких тренировок вы уже вряд ли заглохнете, сев за руль автомобиля.

Обратить внимание необходимо на несколько нюансов, а именно на включение пониженной и повышенной передач. Последняя включается после проезда перекрестка и завершения обгона. А пониженную передачу имеет смысл включить перед поворотами, пересечениями дорог и при обгоне. Данные действия позволят водителю иметь в запасе мощность для неожиданного маневра.

Теперь рассмотрим нейтральную скорость и спуск. Любой инструктор скажет, что при движении автомобиля с горы никогда не стоит включать эту скорость. Но у многих так и чешутся ручки да ножки использовать её при спуске. Они мотивируют эти действия экономией. Но её здесь нет и в помине. Это пережиток советских времен. А также эти действия недопустимы на мокром или скользком покрытии дороги. Ведь это грозит безопасности вашей и других участников дорожного движения.

Нюанс, о котором знают опытные водители при езде в гору, — правильный выбор передачи. Автомобилисты, подъехав к подъему, переключают скорость на одну передачу ниже. После двигаются в гору на разгоне. Когда автомобиль не тянет, не начинайте газовать, а переключитесь на более низкую передачу. Выученная на «отлично» теория вождения для начинающих является тем базисом, который необходим любому будущему автомобилисту. Все остальные навыки приобретаются только на практике.

Как ездить на автомобиле с механической коробкой передач, инструкция для начинающих водителей.

• Главная
• Статьи
• Как научиться ездить на механике с нуля

В данной статье собрана полная информация об обучении вождению автомобиля с МКПП. Узнайте как управлять автомобилем на механике.

03.08.2021
0
631

Практически каждый житель страны в определенное время задумывается о приобретении собственного транспортного средства и получении водительского удостоверения. Обучение азам вождения лучше всего начинать с автомобиля, оснащенного механической трансмиссией. В автошколах подавляющая часть курсантов занимается именно на авто с механикой. При должном подходе сдать экзамен и получить права можно с первого или второго раза.

С чего начинается обучение на МКПП

Каждый начинающий водитель должен понимать, что автомобиль является средством повышенной опасности. Транспортное средство с механической трансмиссией оснащается тремя педалями: сцепление, тормоз и газ. Необходимо научиться управлять ими плавно и без рывков, параллельно переключая скорости.

Для того, чтобы быстро и главное качественно научиться водить авто на механике, требуется выполнение следующих условий:

• обязательно должны быть изучены правила дорожного движения;
• начинающий водитель должен в совершенстве знать правила безопасного управления автомобилем;
• желательно иметь представление о конструкции и устройстве транспортного средства, принципах работы узлов и механизмов;
• органы управления в конкретном авто необходимо изучить. Водитель должен с закрытыми глазами знать, где включается поворотники, фары, переключаются скорости;
• еще один немаловажный момент. Простые неисправности желательно уметь определять и устранять на месте.

Если есть уверенность по каждому из вышеприведенных пунктов, можно приступать к практическим занятиям. При таком подходе и грамотном инструкторе автошколы, обучение продлится запланированное время, экзамен будет сдан без лишних сложностей.

Что важно знать при вождении МКПП

Управление автомобилем с механической трансмиссией не сложнее вождения транспортного средства с АКПП. В первую очередь водитель должен отрегулировать посадку кресла максимально удобно. Также необходимо настроить наклон и вылет рулевой колонки под себя. Аналогичным образом регулируются боковые и зеркало заднего вида в салоне.

Водителю на механике необходимо знать следующие моменты:

• расположение на приборной панели тахометра, так как по показаниям прибора осуществляется переключение скоростей;
• требуется четко ориентироваться в расположении педалей. Необходимо запомнить, что сцепление всегда находится слева, газ справа. Среднюю позицию занимает педаль тормоза;
• для управления сцеплением используется только левая нога. Газ и тормоз должны нажиматься только попеременно, правой ногой;
• все педали должны нажиматься и отпускаться плавно. Исключение – педаль тормоза при экстренной остановке авто;
• для управления необходимо пользоваться комфортной обувью с плоской подошвой, особенно на этапе обучения.

Данные правила обязательны для изучения и выполнения. Следование указанным рекомендациям облегчит процесс обучения для новичков. При самостоятельном управлении транспортным средством движение будет более комфортным и безопасным.

Для чего нужны передачи в МКПП

Современная коробка передач механического типа является технически сложным узлом, требующим своевременного обслуживания, замены масла. Назначение данного агрегата – передача крутящего момента от двигателя на колеса авто с любым типом привода.

Каждая КПП имеет несколько режимов работы, в зависимости от выбранной селектором передачи. Одновременно включить несколько скоростей невозможно из-за конструктивных особенностей трансмиссии.

Во время езды транспортное средство перемещается с разной скоростью. Это зависит от внешних условий, таких как состояние дорожного покрытия, ограничительных знаков, рельефа местности, погодных условий. Скорость постоянно меняется, автомобиль разгоняется, притормаживает, полностью останавливается.

При отсутствии коробки переключения передач обеспечить движение автомобиля невозможно. Водитель попросту не сможет управлять транспортным средством. При движении в подъем техника встанет. Плавно регулировать скорость движения также не удастся. Скорости в МКПП обеспечивают передачу крутящего момента на колеса в соответствии с условиями движения. Каждая скорость регулируется передаточным отношением шестерней в коробке. Данные элементы имеют разное количество зубьев, позволяют управлять движением авто плавно и аккуратно.

Расположение скоростей

Для удобства управления транспортным средством практически любая МКПП имеет селектор выбора передач со стандартным расположением скоростей. На рукоятке обычно присутствует обозначение, как включаются передачи с 1 по 5 и задняя.

В типовом варианте КПП в крайнем левом положении селектора включаются первая (от себя) и вторая (на себя) скорости. Передачи третья (от себя) и четвертая (на себя) включаются в среднем положении селектора. В крайнем правом положении от себя включается пятая скорость. Задняя передача включается на себя при нажатии на рукоятку. В среднем положении рычага коробка находится на нейтральной передаче.

Задняя скорость – почему нельзя включать передачу на ходу

На автомобилях с механической трансмиссией предусмотрена специальная защита от случайного включения задней скорости в движении. Именно с этой целью рукоятку требуется приподнять или наоборот надавить. На большинстве марок и моделей авто задняя передача не имеет синхронизатора. Соответственно при попытке ее включения в движении будет слышен сильный хруст. Просто так скоростью не переключить.

Несмотря на достаточно хорошую защиту, подобные попытки все-таки могут привести к выходу из строя МКПП. Если регулярно ошибаться и пытаться переключить передачу на скорости, получают повреждения синхронизатор, шестерни, муфта. МКПП потребует дорогостоящего ремонта.

Нейтральная передача – когда можно ехать на нейтрали, когда нет

В механической трансмиссии есть нейтральная передача. При ее включении колеса не заблокированы, вращаются свободно. Возникает соблазн экономить топливо, спускаясь под горку с выключенной скоростью или совсем заглушенным двигателем. На самом деле двигаться на нейтралке не имеет смысла по следующим причинам:

• водитель осуществляет притормаживание автомобиля только за счет тормозной системы. В результате идет нагревание и быстрый износ колодок и дисков;
• автомобиль теряет управляемость. При отсутствии передачи крутящего момента на колеса техника может уйти в занос при малейших внештатных ситуациях, наличии на дороге льда, снега, воды, крутом повороте;
• экономия топлива практически отсутствует, так как при включении скорости приходится снова разгоняться с увеличением потребления бензина.

Пользоваться нейтральной передачей можно в редких случаях, например, когда водитель планирует полностью остановиться и докатывает последние метры с выключенным мотором. Еще один пример – прямой затяжной спуск с небольшим уклоном, на котором не приходится притормаживать и после которого не требуется снова набирать скорость.

Переключение передач с пониженной на повышенную и наоборот

Для того, чтобы научиться правильно переключать передачи, нужна практика. Первая скорость используется при старте авто с места. Сразу после начала движения передача переключается на вторую, на ней транспортное средство разгоняется. Диапазон скоростей на 3, 4 и 5 передачах 40-60 км/ч, 60-80 км/ч и свыше 80 км/ч соответственно. Алгоритм переключения выглядит следующим образом:

• водитель полностью выжимает педаль сцепления и отпускает педаль газа;
• селектором коробки выбирается нужная передача в зависимости от текущих условий движения и скорости автомобиля;
• сцепление плавно отпускается с одновременным нажатием педали газа. Такая работа позволяет избежать падения оборотов и скорости;
• после того, как сцепление полностью отпущено, газ регулируется в нужном диапазоне.

Такая схема работает при переключениях на повышенную и пониженную передачи. Отследить необходимость подобных действий можно по оборотам двигателя на тахометре, тяге автомобиля, звуке мотора.

Педали МКПП

Расположение педалей механической коробки является стандартным для любых марок и моделей транспортных средств. При этом газ и тормоз расположены рядом друг с другом, так как управление ими осуществляется одной ногой попеременно. Педаль сцепления расположена слева на удалении. Такая компоновка является оптимальной.

Педаль тормоза по размерам выполнена самой большой и широкой. Это сделано для того. Чтобы в экстренных ситуациях водитель гарантировано нажал на нее и выполнил остановку транспортного средства, избежал аварийных ситуаций.

Запуск двигателя

До начала движения автомобиля необходимо запустить двигатель. Для того, чтобы техника не заглохла и не начала дергаться, необходимо выполнить ряд операций:

• водитель автомобиля с МКПП должен убедиться, что рычаг ручного тормоза поднят в рабочее положение. В противном случае следует выполнить это действие;
• селектор выбора скоростей должен быть переведен в нейтральное положение. Проверить состояние рукоятки можно путем простых манипуляций. Рычаг не должен быть заблокирован, движение осуществляется свободно;
• также требуется несколько раз нажать на педаль тормоза. Если она проваливается, в системе имеется неисправность;
• запуск мотора осуществляется поворотом ключа в замке. В некоторых моделях для этих целей предусмотрена кнопка.

Придерживаясь указанных правил, запустить двигатель очень просто. Указанные рекомендации верны для всех водителей, а также курсантов автошкол.

Начало движения на механике

При обучении вождению основную сложность вызывает процесс начала движения. При сдаче экзамены именно на данном этапе происходит наибольшее количество ошибок. Часто случаются ситуации, когда двигатель глохнет или при старте автомобиль движется рывками.

Пошаговая инструкция плавного начала движения следующая:

• полностью выжимается педаль сцепления на запущенном моторе, после чего селектор переводится из нейтрального положения на первую скорость;
• правой ногой немного придавливается педаль газа до момента, когда обороты двигателя становятся отчетливо слышимыми;
• педаль сцепления плавно отпускается. Необходимо зафиксировать момент, при котором мотор начинает работать тише, а автомобиль начинает несколько дрожать;
• после этого транспортное средство начинает движение. Важно резко не отпускать педаль сцепления в этот момент и не сильно газовать;
• после того, как техника проедет 3-4 метра, можно отпускать сцепление и плавно прибавлять газ.

Желательно на этапе обучения вождению многократно повторять данную операцию и довести ее до автоматизма. Через некоторое время процесс старта с места не будет вызывать сложностей.

Как не заглохнуть на механике

Любой автомобиль с механической трансмиссией комплектуется педалью сцепления. Для того, чтобы не глохнуть при старте и торможении, надо не забывать ей пользоваться. Основные правила – плавно отпускать педаль в любых ситуациях, не забывать выжимать сцепление при резкой остановке. В противном случае мотор неизбежно заглохнет.

Как правильно тормозить

Для начинающих вождение на автомобилях с механической трансмиссией, одна из сложностей заключается в торможении. При неправильных действиях двигатель может заглохнуть, машина уйти в занос. Необходимо научиться тормозить плавно и аккуратно.

Торможение на светофоре

При движении в черте города автомобиль часто останавливается на светофорах. Если дорога сухая и не скользкая, необходимо выжать сцепление и плавно нажимать на педаль тормоза. После полной остановки авто скорость переводится в нейтральное положение, педаль сцепления отпускается.

На скользком и мокром асфальте лучше применять торможение двигателем. Для этого автомобиль притормаживается, передача переключается на пониженную. Такая процедура позволяет сохранить управление автомобилем в любых ситуациях.

Притормаживание в движении

Торможение при движении автомобиля может потребоваться в любой момент. Если необходимо снизить скорость движения, надо плавно надавливать на педаль тормоза. Как только обороты мотора падают до уровня холостых, необходимо выжать сцепление и переключиться на пониженную передачу. Дальнейшее притормаживание выполняется в том же порядке.

Торможение до полной остановки

Ситуации с экстренным торможением требуют от водителя быстрой реакции. В таких случаях одновременно выживаются педали сцепления и тормоза. Для исключения заноса и ускорения скорости остановки, тормоз наживается последовательно несколько раз краткими движениями. При плавном торможении лучше постепенно переключаться на понижающие передачи. Финальный этап – полная остановка транспортного средства с переводом селектора в нейтральный режим.

Как тормозить двигателем

Плавная остановка и притормаживание авто возможны без использования педали тормоза. Алгоритм работы достаточно простой. При движении авто водитель полностью отпускает педаль газа. Как только двигатель сбрасывает обороты до холостых, выживается сцепление и передача переключается на пониженную. Такие действия можно выполнять последовательно, вплоть до полной остановки техники.

Руководство для начинающих по самоуправляемым автомобилям

Некоторые называют это чудом техники. Некоторые называют это причудой. Беспилотные автомобили постоянно попадают в заголовки газет. Эти транспортные средства, предназначенные для перевозки пассажиров из пункта А в пункт Б без человеческого маневра, обещают обеспечить большую мобильность, уменьшить заторы на улицах и расход топлива, а также сделать дороги более безопасными.

Беспилотные автомобили уже давно не являются чем-то новым, но что на самом деле происходит в индустрии автономных автомобилей? Как работают беспилотные автомобили? Кто делает эти машины? Почему это занимает так много времени? Эта статья ответит на эти вопросы.

Чтобы добраться до пункта назначения, беспилотному автомобилю необходимо знать маршрут, понимать окружающую обстановку, соблюдать правила дорожного движения и принимать правильные решения при взаимодействии с другими транспортными средствами и пешеходами на дороге. Для достижения всего этого используются следующие ключевые технологии:

• Камера: чтобы видеть такие вещи, как полосы движения и светофоры
• Радар: для обнаружения объектов, особенно больших, и определения расстояния до них
• Лидар: также для восприятия объекты как радар, но он намного лучше обнаруживает мелкие объекты и отображает 3D-объекты. К сожалению, это дорого и иногда может быть немного ненадежным.
• ИИ: мозг автомобиля. Он сочетает в себе датчики автомобиля и видеокамеры, чтобы понять путь впереди и определить, как следует маневрировать автомобилем.

Развитие беспилотных технологий не идет от полного отсутствия автоматизации до полного автономного вождения без вмешательства человека. Фактически, SAE International, организация по стандартизации автомобилей, разделила автономные автомобили на 5 уровней:

• Уровень 0 — Без автоматизации: Водитель-человек управляет всем — рулевым управлением, торможением и ускорением.
• Уровень 1 — Помощь водителю:  Автомобиль оказывает некоторую помощь либо при рулевом управлении, либо при ускорении. В эту категорию попадают автомобили с круиз-контролем.
• Уровень 2 — Частичная автоматизация: Автомобиль может одновременно управлять рулевым управлением и ускорением, при этом водители-люди следят за окружающей средой и держат руки на руле. Автопилот Теслы является примером автоматизации 2-го уровня.
• Уровень 3 — Условная автоматизация: Автомобиль будет управлять автомобилем и следить за окружающей средой, но в определенных ситуациях может попросить водителя вмешаться. Audi A8 Traffic Jam Pilot смог достичь уровня 3.
• Уровень 4 — Высокий уровень автоматизации: По сравнению с уровнем 3, автономный автомобиль может выполнять более сложные задачи вождения. Он по-прежнему может потребовать вмешательства человека в редких ситуациях, таких как экстремальная погода.
• Уровень 5 — Полная автоматизация:  По-настоящему самодостаточный автомобиль. Он не требует вмешательства человека и может выполнять все задачи по вождению. Google Waymo является примером этого.

Многие компании осознали, что, нравится им это или нет, сбой неизбежен. Надеясь опередить конкурентов, они вложили миллиарды долларов в исследования и разработки ключевых технологий, лежащих в основе беспилотных автомобилей.

Транспортная революция привлекла как крупные корпорации, так и стартапы. Более 260 стартапов готовы заняться каждым аспектом экосистемы, формируя стратегические партнерские отношения с другими. Крупные корпорации также инвестируют миллиарды долларов в активную разработку и реализацию дорожных карт. Некоторые из ведущих и известных компаний включают следующее.

General Motors

Являясь одним из ведущих производителей автомобилей, GM потратила много денег, чтобы сохранить свое лидирующее положение в области беспилотных автомобилей. В 2016 году она приобрела компанию Cruise Automation, занимающуюся разработкой беспилотных автомобилей, за более чем 1 миллиард долларов. Это подразделение получило 2,25 миллиарда долларов инвестиций от SoftBank и дополнительно 1,1 миллиарда долларов от самой GM в 2018 году. Кроме того, стремясь доминировать на рынке, GM купила собственного производителя лидаров, чтобы меньше полагаться на партнерские отношения. GM проводила испытания в Сан-Франциско с планом расширения до Нью-Йорка. В 2019 году компания планирует коммерциализировать свой беспилотный автомобиль с услугами такси..

Waymo

Хотите верьте, хотите нет, но компания Waymo была создана десять лет назад. Тем не менее, он по-прежнему считается крутым парнем в квартале. Компания Waymo оценивается в 175 миллиардов долларов и наездила более 8 миллионов миль на автомобилях Chrysler, Honda и Jaguar. Совсем недавно Waymo объявила о своем плане закупки 62 000 фургонов Fiat Chrysler для службы такси. Пообещав выйти на рынок к концу 2018 года, Waymo лидирует в гонке беспилотных автомобилей.

Убер

От громкого судебного процесса против Waymo до остановки работы в Аризоне и Питтсбурге Uber прошел ухабистый путь. Однако Uber не сдается. Вместе с такими партнерами, как Volvo и Daimler, в этом году Uber получила от Toyota инвестиции в размере 500 миллионов долларов. Вернувшись на улицы Питтсбурга, автономный автомобиль Uber управляется вручную, чтобы откалибровать HD-карту города. Он также вкладывает деньги в свой инженерный центр беспилотных автомобилей в Торонто, чтобы продолжить свою миссию.

Lyft

По сравнению с агрессивной стратегией развития и расширения Uber подход Lyft более контролируемый. Lyft стала партнером Aptiv, ранее обанкротившейся компании, которая изменила ситуацию, инвестировав в беспилотные технологии. Вместе они совершили более 5000 платных поездок на 20 автомобилях в Лас-Вегасе, обслуживая популярные направления на полосе. Запрашивая поездки Lyft, пользователи могут выбрать беспилотные автомобили, и на данный момент в автомобиле все еще есть водитель безопасности, который следит за поездкой.

Tesla

Tesla использует совершенно другой подход к беспилотным технологиям. Илон Маск считает, что вместо использования LIDAR для автоматизации достаточно развития камеры и технологии распознавания изображений. Хотя его нынешние автомобили оснащены функциями автоматического вождения, они по-прежнему требуют внимания человека, и мы видели сообщения об авариях из-за отсутствия вмешательства человека. Пока неизвестно, как далеко Tesla сможет продвинуть свою технологию автономного вождения.

Байду

Baidu возглавляет крупнейшую с 2014 года инициативу по созданию беспилотных автомобилей в Китае. В 2017 году она анонсировала Apollo, проект с открытым исходным кодом, призванный облегчить исследования и разработку беспилотных автомобилей. Baidu стремилась к массовому производству автономных транспортных средств к 2019–2020 годам, но их способность успешно реализовать этот план становится сомнительной, когда она потеряла несколько ключевых талантов в области искусственного интеллекта и главного операционного директора Лу Ци.

Компания Waymo была впервые создана в 2009 году, и спустя почти десятилетие ее автомобили наконец-то готовятся к коммерциализации. Это довольно большой срок для выпуска продукта. Почему это занимает так много времени? Несмотря на стремление развиваться как можно быстрее, индустрия беспилотных автомобилей сталкивается с некоторыми ключевыми проблемами, которые им необходимо преодолеть, чтобы действительно стать обычным явлением на улицах. К этим проблемам относятся:

Лидар

Эксперты по беспилотным автомобилям сходятся во мнении, что лидар играет ключевую роль в обеспечении безопасности поездки. Подобно радару, лидар также используется для определения расстояния и формы окружающих объектов. Однако вместо использования радиоволн лидар посылает инфракрасное излучение, которое может лучше обнаруживать более мелкие объекты (такие как камни, велосипедист и т. д.) и объекты на более близком расстоянии по сравнению с радаром.

Так разве радар не нужен беспилотным автомобилям? Точно нет. Радар лучше работает при обнаружении объектов, находящихся дальше, и гораздо менее чувствителен к экстремальным погодным условиям, чем лидар.

Лидар измеряет расстояние до цели, освещая цель лазерным светом и измеряя отраженный свет датчиком. Изображение Luminar

Как вы, наверное, уже догадались, радар и лидар дополняют друг друга, и вместе они могут сделать так много для беспилотного будущего.

Однако, хотя лидар не является новой технологией, он все еще нуждается в дальнейшем развитии. Громоздкое оборудование имеет высокую цену в 75 тысяч долларов за штуку и не готово к массовому производству. Беспилотные автомобили также получат большую выгоду от более высокого разрешения и большей дальности действия, чем то, что может предложить текущая технология Lidar.

Возможности лидара для улучшения могут быть преобразованы в огромные возможности для бизнеса. Коммерческие секреты, касающиеся технологии лидара, оказались в поле зрения бури Waymo против Uber в 2017 году. Теперь более 50 компаний пытаются улучшить лидар и сделать его более дешевым для массового производства.

AI

Беспилотные автомобили полагаются на искусственный интеллект, чтобы принимать решения. ИИ идентифицирует объекты на улицах и определяет, как должна вести себя машина в разных ситуациях. Для тренировки такого интеллекта ученые используют огромное количество данных, чтобы алгоритм мог узнавать объекты на дороге. Например, алгоритм может идентифицировать велосипедиста на улице, потому что он видел изображения десятков и тысяч велосипедистов.

Мы все возлагаем большие надежды на возможности ИИ, но он все еще далек от совершенства. Например, в смертельной аварии, вызванной беспилотным автомобилем Uber, алгоритм не смог распознать жертву, что привело к задержке реакции. Кроме того, на улице так много движущихся частей (буквально), что создает миллионы возможных сценариев. Чтобы система научилась справляться с этими сценариями, требуется огромное количество данных, а мы просто еще не готовы.

Картографирование

Еще одна гонка происходит в мире картографирования. Беспилотным автомобилям нужно больше, чем обычная карта, которую мы получаем на свой телефон. Хотя датчики и камеры беспилотного автомобиля могут улавливать объекты на улице, было бы намного безопаснее иметь точную трехмерную карту маршрута, чтобы автомобиль был знаком со всеми аспектами улицы и мог сосредоточиться на обнаружении других объектов. элементы, такие как пешеходы. 3D-карты также представляют огромную ценность в экстремальных погодных условиях, когда данные, предоставляемые камерами и датчиками, недостаточны.

Составление карты затруднено, поскольку для получения точного представления о мире требуется много данных. Даже карта Google имеет низкую точность для сельской местности. Что еще более сложно, так это постоянная потребность в постоянном обновлении данных. Такие компании, как Here, TomTom, DeepMap и Google, соревнуются в создании карт, которые могут стать незаменимой частью экосистемы.

Инфраструктура

Подобно тому, как новая инфраструктура была необходима, когда автомобили заменили конные экипажи, беспилотные автомобили также нуждаются в обновленной инфраструктуре. Изношенная разметка тротуара и нечеткие уличные указатели должны быть обновлены для беспилотных автомобилей, чтобы они могли четко видеть дорогу. Это может показаться простым, но реализация требует создания единого стандарта и сотрудничества между федеральными, государственными и местными агентствами. Нам также необходимо создать подключенную инфраструктуру, чтобы беспилотные автомобили могли взаимодействовать с близлежащей инфраструктурой. Например, в зонах строительства вместо того, чтобы полагаться на жесты рук рабочих для управления движением, следует установить устройства, чтобы сигналы могли передаваться на беспилотные транспортные средства.

Капитальный ремонт инфраструктуры обходится дорого, но он имеет решающее значение для безопасности беспилотных автомобилей. Такие штаты, как Мичиган, начали тестировать новую инфраструктуру со своими проектами модернизации, и мы увидим, что их будет больше.

Общение с людьми

Автономные транспортные средства могут иметь запрограммированное поведение, поддерживаемое ИИ, для обработки различных сценариев на улице, но людям также необходимо научиться взаимодействовать с автономными транспортными средствами.

Часто водители, пешеходы, велосипедисты и мотоциклисты используют жесты и зрительный контакт на улицах, чтобы сигнализировать о своих намерениях. Но как это будет работать с беспилотными автомобилями? Одна из компаний, занимающихся технологиями автономного вождения, Drive.ai решила эту проблему, заставив эти автомобили «разговаривать» с пешеходами. Встроенные в светодиодные экраны спереди, сзади и по бокам автомобиля, эти экраны могут отображать такие тексты, как «жду, пока вы пересечете дорогу», что позволяет транспортному средству продемонстрировать свое намерение.

Человеческое доверие

В то время как отрасль постепенно осваивает связь между человеком и транспортным средством, человеческое доверие является более сложной проблемой, которую необходимо решить, и это напрямую влияет на скорость внедрения. В исследовании, проведенном агентствами Reuters и Ipsos, только 38 % мужчин и 17 % опрошенных женщин заявили, что они будут чувствовать себя комфортно за рулем беспилотного автомобиля. Другое исследование показывает, что, чтобы завоевать доверие людей к автономным транспортным средствам, индустрия должна продемонстрировать надежность, производительность, конфиденциальность автомобилей (например, отслеживание местоположения) и безопасность (например, взлом).

Настороженность неудивительна, учитывая новизну технологии и возможные катастрофические последствия, если что-то пойдет не так. Результаты этих исследований показывают, что помимо повышения безопасности и производительности автомобилей производители беспилотных автомобилей должны завоевать доверие потребителей путем обучения и продвижения. Также важно создать убедительный опыт для гонщика, учитывающий их потребности и болевые точки, поскольку он подчеркивает преимущества вождения автомобилей с автоматическим управлением.

Люди обладают исключительным талантом воображения. Что еще больше отличает нас от других животных, так это способность создавать в своем уме вложенные сценарии, делиться своими фантазиями друг с другом и, в конечном итоге, работать над общей целью, основанной на воображении. Появление беспилотных автомобилей — результат совместного воображения. Мы наблюдаем эволюцию, основанную на быстром развитии технологий, и рано или поздно человеческая мобильность уже никогда не будет прежней. Мы не знаем, сколько поворотов нас ждет впереди, но путь к месту назначения, безусловно, захватывающий.

Как машинное обучение в автомобилестроении делает беспилотные автомобили реальностью

Разработка беспилотных автомобилей — одно из самых модных и популярных направлений в мире ИИ и машинного обучения. В 2020 году мы увидели достижения таких компаний, как Waymo, которые позволяют клиентам вызывать беспилотные такси — сервис под названием Waymo One. Компания AutoX компании Alibaba запустила в Шэньчжэне парк полностью автоматизированных автомобилей без сопровождающих водителей. Автомобильный искусственный интеллект быстро вытесняет людей-водителей, позволяя самоуправляемым автомобилям, которые используют датчики для сбора данных об их окружении. Но как беспилотные автомобили интерпретируют эти данные? Это самый большой пример использования машинного обучения в автомобилестроении.

Как самоуправляемые автомобили принимают решения

Беспилотные автомобили могут идентифицировать объекты, интерпретировать ситуации и принимать решения на основе алгоритмов обнаружения и классификации объектов. Они делают это, обнаруживая объекты, классифицируя их и интерпретируя то, чем они являются. Mindy Support предоставляет комплексные услуги аннотирования данных, чтобы помочь обучить алгоритм машинного обучения принимать правильные решения при навигации по дорогам

Разнообразие и избыточность

Машинное обучение осуществляется путем слияния множества алгоритмов, которые накладываются друг на друга, чтобы свести к минимуму количество отказов и обеспечить безопасность. Эти алгоритмы интерпретируют дорожные знаки, определяют полосы движения и распознают перекрестки.

Как видит беспилотный автомобиль?

Три основных датчика, используемые в беспилотных автомобилях, работают вместе как человеческий глаз и мозг. Этими датчиками являются камеры, радар и лидар. Вместе они дают автомобилю четкое представление об окружающей среде. Они помогают машине определить местоположение , скорость и 3D-формы объектов, близких к ней. Кроме того, беспилотные автомобили теперь строятся с инерционными измерительными блоками, которые отслеживают и контролируют как ускорение, так и местоположение.

Надежные камеры

Беспилотные автомобили оснащены камерами под каждым углом для идеального обзора окружающей обстановки. В то время как некоторые камеры имеют более широкое поле зрения около 120 градусов, другие имеют более узкое поле зрения для дальнего обзора. Камеры «рыбий глаз» обеспечивают обширную визуализацию для целей парковки.

Радар-детекторы

Радар-детекторы усиливают работу сенсоров камер ночью или в условиях плохой видимости. Они посылают импульсы радиоволн, чтобы определить местонахождение объекта, и посылают обратно сигналы о скорости и местоположении этого объекта.

Лазерный фокус

Лидарные датчики рассчитывают расстояние с помощью импульсных лазеров, предоставляя беспилотным автомобилям трехмерное изображение их окружения, добавляя более подробную информацию о форме и глубине.

LiDAR

LiDAR — одна из важнейших технологий, используемых при разработке беспилотных транспортных средств. По сути, это устройство, которое посылает импульсы света, которые отражаются от объекта и возвращаются обратно к датчику LiDAR, который определяет расстояние до него. LiDAR создает 3D-облако точек, которое представляет собой цифровое представление того, как автомобиль видит физический мир.

Tesla против остальных

Стоит отметить, что в мире разработки автономных транспортных средств между Tesla и другими производителями беспилотных автомобилей ведутся серьезные споры. Лидеры отрасли, такие как Waymo, и почти все остальные используют датчики LiDAR, кроме Tesla. Они используют систему камер под названием Hydranet, которая представляет собой сеть из восьми камер по всему автомобилю, а система искусственного интеллекта объединяет все изображения, чтобы автомобиль мог видеть дорогу и окрестности. Одна из причин, по которой Tesla избегает LiDAR, заключается в том, что это громоздкий объект, который находится на крыше автомобиля и портит эстетику самого автомобиля. Интересно, что в недавней статье Forbes говорится, что даже Tesla, возможно, пришла к LiDAR, но нам придется подождать и посмотреть.

Важность аннотации данных в автомобильных проектах искусственного интеллекта

В предыдущем разделе мы говорили о некоторых способах, которыми автомобили с искусственным интеллектом видят физический мир, и о том, как они могут идентифицировать такие вещи, как дорожные знаки, другие автомобили, дорожную разметку. и многое другое встречалось в дороге? Именно здесь аннотация данных играет решающую роль. Это когда все необработанные обучающие данные подготавливаются с помощью различных методов аннотации, которые позволяют системе ИИ понять, что ей нужно изучить. Для автомобильного сектора наиболее распространенные методы аннотирования данных включают аннотацию 3D-облака точек, маркировку видео, полную сегментацию сцены и многие другие.

Один из самых интересных случаев, над которым недавно работала служба поддержки Mindy, включает в себя отслеживание движений глаз водителя для определения его состояния . Например, он может определить, чувствует ли водитель сонливость, находится ли он под воздействием вещества и во многих других состояниях. Система должна иметь возможность ориентироваться в окружающей среде, правильно идентифицировать все объекты на дороге и предпринимать необходимые действия. Этот проект требовал значительного объема аннотаций данных. На самом деле, мы аннотировали около 100 000 уникальных видеороликов, чтобы помочь клиенту реализовать этот проект.

Качество аннотации данных очень важно, так как оно в конечном итоге определяет точность и способность транспортного средства ориентироваться в окружающей среде, а также давайте не будем забывать, что здесь на карту поставлены жизни людей. В конце концов, одной из основных целей беспилотных автомобилей является повышение безопасности, поскольку 94% серьезных аварий происходят по вине человека. Цель здесь — уменьшить человеческий фактор при вождении и сделать автомобиль максимально точным и безопасным.

Узнайте больше о том, как Mindy Support управляет качеством проектов аннотирования данных.

Как автомобильные алгоритмы искусственного интеллекта используются для беспилотных автомобилей

Чтобы позволить беспилотным автомобилям принимать решения, алгоритмы машинного обучения обучаются на основе наборов данных из реальной жизни.

Контролируемое и неконтролируемое обучение

Машинное обучение имеет две модели обучения: контролируемое и неконтролируемое. При неконтролируемом обучении алгоритм машинного обучения получает неразмеченные данные и не содержит инструкций о том, как их обрабатывать, поэтому ему приходится самостоятельно решать, что делать.

В контролируемой модели алгоритм получает инструкции о том, как интерпретировать входные данные. Это предпочтительный подход к обучению самоуправляемых автомобилей. Это позволяет алгоритму оценивать обучающие данные на основе полностью размеченного набора данных, что делает обучение с учителем более полезным, когда речь идет о классификации.

Алгоритмы машинного обучения, используемые в беспилотных автомобилях

SIFT (масштабно-инвариантное преобразование признаков) для извлечения признаков

Алгоритмы SIFT обнаруживают объекты и интерпретируют изображения. Например, для треугольного знака в качестве признаков вводятся три точки знака. Затем автомобиль может легко идентифицировать знак, используя эти точки.

AdaBoost для классификации данных

Этот алгоритм собирает данные и классифицирует их для ускорения процесса обучения и производительности транспортных средств. Он группирует различные низкопроизводительные классификаторы, чтобы получить единый высокопроизводительный классификатор для лучшего принятия решений.

TextonBoost для распознавания объектов

Алгоритм TextonBoost выполняет ту же работу, что и AdaBoost, только он получает данные о форме, контексте и внешнем виде для улучшения обучения с помощью текстонов (микроструктур в изображениях). Он объединяет визуальные данные с общими функциями.

Гистограмма ориентированных градиентов (HOG)

HOG облегчает анализ местоположения объекта, называемого ячейкой, чтобы выяснить, как объект изменяется или перемещается.

YOLO (You Only Look Once)

Этот алгоритм обнаруживает и группирует такие объекты, как люди, деревья и транспортные средства. Он присваивает определенные функции каждому классу объектов, которые он группирует, чтобы помочь автомобилю легко их идентифицировать. YOLO лучше всего подходит для идентификации и группировки объектов.