Первый самопилотируемый автомобиль не был ни Tesla, ни Waymo. В 1977 году на испытательном треке японского города Цукуба (префектура Ибараки) проехал специально собранный прототип с кластером из двух чёрно-белых камер и бортовым компьютером, подключённым через аналого-цифровой преобразователь. Скорость — не выше 30 км/ч, трасса — закрытый автодром. Но это был первый автомобиль, который двигался без человека за рулём и при этом «видел» дорогу.
Чтобы понять, почему этот момент вообще стал возможен, нужно вернуться примерно на 500 лет назад. Около 1478 года Леонардо да Винчи набросал в своих записных книжках конструкцию самодвижущейся тележки. Два мощных пружинных механизма накапливали кинетическую энергию, система зубчатых колёс преобразовывала её в движение, а угол поворота задних колёс регулировался через дифференциальный механизм. Да Винчи даже предусмотрел программируемый маршрут: тележка должна была ехать по заранее заданному пути. Деревянный ручник — вероятно, дань холмистому рельефу Флоренции. Саму тележку Леонардо так и не построил, но современные реконструкции подтверждают: конструкция работоспособна и способна проехать около 40 метров. Дифференциальный механизм поворота человечество «переизобретёт» лишь четыре века спустя, когда начнёт собирать первые автомобили с двигателем внутреннего сгорания.
| Год | Событие | Ключевая технология |
|---|---|---|
| ~1478 | Леонардо да Винчи проектирует самодвижущуюся тележку | Пружинный двигатель, дифференциальный механизм, программируемый маршрут |
| 1925 | Фрэнсис Гудина демонстрирует радиоуправляемый Chandler (American Wonder) в Нью-Йорке | Радиоуправление, электромоторы на рулевой тяге |
| 1930 | Норман Бел Геддес представляет выставку «Футурама» с концепцией автономных дорог | Магниты в дорожном покрытии (концепт) |
| 1959 | Хьюбел и Визель описывают иерархическую природу зрения на основе опытов с кошками | Нейрофизиология зрительного восприятия |
| 1966 | Предложен перекрёстный оператор Робертса для выделения границ объектов | Алгоритм обработки изображений |
| 1969 | Запущен робот Shakey — первый автономный робот с компьютерным зрением и планировщиком STRIPS | Компьютерное зрение, символическое планирование |
| 1977 | Первый самопилотируемый автомобиль проезжает на треке в Цукубе (Япония) со скоростью до 30 км/ч | Две ч/б камеры, бортовой компьютер, АЦП |
Следующий значимый шаг случился в 1925 году на улицах Нью-Йорка. Инженер Фрэнсис Гудина оснастил седан Chandler 1919 года выпуска системой радиоуправления. Принцип был прост: оператор из следующей машины передавал радиосигналы на антенну-ресивер внутри Chandler, каждый тип сигнала соответствовал команде — вперёд, назад, вправо, влево, тормоз. Сигналы приводили в действие электромоторы и электромагниты, жёстко связанные с рулевой тягой и педалью тормоза. Автомобиль, получивший имя American Wonder, медленно ехал по городским улицам, пока педали двигались сами собой. Практического применения у этого фокуса пока не было, но главный тезис был доказан: машина может ехать без человека в салоне.
В 1925 году инженер Фрэнсис Гудина провёл по улицам Нью-Йорка радиоуправляемый седан Chandler, получивший имя American Wonder.
Параллельно развивалась другая линия — компьютерное зрение. В 1959 году нейрофизиологи Дэвид Хьюбел и Торстен Визель провели серию экспериментов на кошках и обнаружили, что зрительная система строится на иерархической обработке информации: мозг не просто фиксирует свет, а последовательно выделяет границы, линии, формы. Этот принцип подсказал: компьютер тоже можно научить распознавать объекты, если разложить изображение на визуальные паттерны. В 1966 году появился перекрёстный оператор Робертса (Roberts Cross) — алгоритм, умевший выделять границы объектов на изображении.
В 1969 году эти наработки были интегрированы в робота Shakey, созданного в Стэнфордском исследовательском институте. Конструкция включала шасси, шаговый двигатель, ТВ-камеру, оптический дальномер и «палку-толкалку» для перемещения предметов. Из-за высокого центра тяжести робот трясся при движении — отсюда имя, означающее «Трясун». Shakey работал в два этапа: сначала выделял контуры и углы на изображении с камеры, затем строил из них геометрическую модель комнаты — стены, дверные проёмы, платформы. Эту символическую карту передавал планировщику STRIPS, который уже не «видел» пикселей, а оперировал абстрактными объектами и строил маршрут. Shakey умел объезжать препятствия — правда, не реактивно: перед движением он изучал пространство и составлял карту. Газеты назвали его «первым электронным индивидом».
Зрение цукубской машины 1977 года работало по схожему принципу: камеры фиксировали изображение дороги, бортовой компьютер выделял разметку и ориентиры, на основе которых строился курс движения. Это был не серийный автомобиль — прототип собирали специально под эксперимент. Но именно он замкнул цепочку, которая тянулась от пружинной тележки флорентийского инженера через радиофокус на Манхэттене и трясущегося стэнфордского робота к тому, что сегодня называют автономным транспортом.
