АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА БУДУЩЕГО: НА ЧЁМ ЗАТОРМОИМ?
Каждое новое поколение автомобилей становится все комфортабельнее, удобнее и сложнее. Речь идет, разумеется, не о сложности управления транспортным средством. Скорее наоборот: водителю становится все легче совладать с автомобилем. Но вот «начинка» авто все больше напоминает пульт управления космическим кораблем. В особенности производители усердствуют с электроникой: развитие компьютерных технологий легко можно воспроизвести по эволюции автоэлектроники. Впрочем, куда интереснее заглянуть в будущее – каким будет «цифровой» автомобиль через несколько лет и остановится ли когда-либо модернизация в этом направлении?
Мультимедиа
Уже сегодня не редкость автомобили, оснащенные скоростным подключением к Интернету и цифровому ТВ, оборудованные бортовой системой GPS, аварийного обнаружения и многими, многими другими компонентами, о применении которых десяток лет назад могли только мечтать фантасты.
В виде концепт-каров уже встречаются автомобили, которые иначе как «компьютерами на колесах» и не назовешь. Компания Intel еще в прошлом году провела презентацию концепции разработки технологий, которые позволят наделить электронные устройства будущего «цифровым интеллектом». Основная изюминка концепции -- в создании технологий, максимально интуитивных, интеллектуальных, близких человеку. Так, был продемонстрирован мобильный концепт-ПК, интегрированный во внедорожник Land Rover. Концептуальный мобильный ПК подключается без проводов к автомобильной аудиосистеме через звуковой адаптер с интерфейсом Bluetooth и позволяет использовать функции GPS для навигации автомобиля. Впрочем, это далеко не полный перечень возможностей концепции цифрового автомобиля Intel. Представьте себе бортовую систему, оснащенную сенсорным экраном со встроенными динамиками, не нуждающуюся в клавиатуре, хотя вполне возможно подключение проводной или беспроводной клавиатуры по желанию пользователя. Здесь же - сменный DVD-проигрыватель, навигационная система GPS, встроенные видеокамеры для слежения за ситуацией на дороге, объемные микрофоны, полный комплект вычислительных и коммуникационных возможностей, включая поддержку беспроводных сетей.
В ближайшее время развитие автомобильных мультимедиа, естественно, пойдет по пути усложнения в техническом плане и упрощения в плане пользования. Так, если нынешние тенденции не совершат резкий поворот, то вскоре появятся автомобили со встроенной системой связи, управляемой с помощью голосовых команд через объемные микрофоны. Система сможет переводить разговор с людьми в других странах на ваш родной язык в реальном времени. Также общеупотребительной станет система навигации, предупреждающая (непременно приятным голосом!) о проблемах с дорожным трафиком и рекомендующая способы объезда пробок. Правда, чтобы реализовать эти удобные и привлекательные возможности в новых продуктах, нужно пересмотреть как общий подход к разработке компьютерных платформ, так и отношение производителей цифровой техники с разработчиками автомобильной техники. Именно на это в ближайшие годы будут нацелены усилия многих R&D отделов компаний автоиндустрии.
Безопасность – новые веяния
Естественно, продолжатся изыскания в области повышения безопасности пассажиров. Сегодня разработкой принципиально новых подходов в этом направлении занимаются как крупные автоконцерны, так и небольшие специализированные компании. Особенно усердствует фирма Siemens VDO Automotive AG. Ее представители обещают, что уже в 2007 году представят на всеобщее обозрение свое ноу-хау: воздушные подушки безопасности, которые будут срабатывать не только от удара, но и от звука. В ходе исследований компания разработала специальный сенсор, который следит за вибрациями ходовой части автомобиля. Таким образом, столкновение фиксируется раньше, и его серьезность оценивается сенсором в течение нескольких миллисекунд, после чего включается выброс необходимых подушек безопасности и фиксируется ремень безопасности.
Сенсор Crash Impact Sound Sensor (CISS), способный "услышать" аварию, до установки в автомобиль проходит испытание миллионы раз. Принцип его действия основан на том, что при столкновении различной тяжести звуковые волны также различны. В комбинации с информацией об ускорении они дают электронике четкую картинку происходящего.
Сейчас трудно сказать, в каких автомобилях будут использоваться эти разработки. Известно, что Siemens VDO поставляет «аварийные» сенсоры автопроизводителям всего мира с 1996 года, и новые сенсоры CISS обещают стать достаточно востребованным средством безопасности. В дальнейших планах Siemens VDO - разработка "зрячего автомобиля", который сможет избегать инцидентов благодаря наличию интеллектуальных видеосенсоров.
Известно, что иногда педаль тормоза в своей «реакции» отстает от водителя, то есть торможение запаздывает на доли секунды. Естественно, это наиболее заметно именно в экстренных ситуациях, когда все решают мгновения. Правда, наиболее «продвинутые» автомобили сегодня уже оборудованы сложными механизмами торможения, где при нажатии педали газа водитель задействует систему магнитных сенсоров, регистрирующую угловую скорость нажатия, а линейное движение преобразуется во вращательное. Однако и они не полностью удовлетворяют запросам.
Новая идея, разработанная инженерами института Fraunhofer Institute for Integrated Circuits (IIS), заключается в мгновенном преобразовании отклонения педали газа в электрические сигналы, что позволяет сгенерировать сигналы для компьютерной системы контроля в цифровом виде, исключив необходимость в трансмиссионных механизмах. Специальный 3D cенсор, расположенный под педалью газа, измеряет магнитное поле в трех пространственных осях одновременно с точностью до 0,1°. Уже известно, что новой разработкой заинтересовалась компания BMW, которая уже проводит испытания системы на своих автомобилях.
Наиболее распространенный тип аварий в США - наезд на впереди идущий автомобиль, или так называемое попутное столкновение. Основная причина подобных аварий - обилие машин с функцией поддержания заданной скорости (круиз-контролем) плюс недостаточное внимание водителей. Конечно, обвинять вспомогательное устройство в аварии глупо, вся ответственность за ДТП возлагается на водителя, но и здесь компьютер в состоянии помочь.
Речь идет об устройстве, называемом "активный круиз-контроль" - это система поддержания постоянной скорости движения и, одновременно, безопасной дистанции до впереди идущего автомобиля. Устройство работает очень эффективно, хотя выполнено достаточно просто.
Основной элемент активного круиз-контроля - ультразвуковой датчик, установленный в переднем бампере или за радиаторной решеткой автомобиля. Его принцип работы аналогичен датчикам парковочного радара, только радиус действия составляет несколько сотен метров, а угол охвата, наоборот, ограничен несколькими градусами. Посылая ультразвуковой сигнал, датчик ждет ответа. Если луч нашел препятствие в виде автомобиля, движущегося с меньшей скоростью и вернулся - значит, необходимо снизить скорость. Как только дорога вновь освобождается, машина разгоняется до первоначальной скорости. Подобная технология начиает использоваться уже сегодня.
Антивор, антиспирт, антигаз…
Проблема угонов тоже, похоже, уже будет решена в ближайшее время. Уже сейчас с ней частично справляются интегрированные системы слежения с помощью системы глобального позиционирования GPS. В случае угона достаточно сообщить соответствующим службам, которые займутся розыском угнанного автомобиля с системой GPS.
Есть предложения и для самостоятельного отслеживания местонахождения машины. Вроде системы от компании OnStar, для подключения к которой достаточно просто нажать кнопку на мобильном телефоне. Система позволяет получать устные указания о направлении движения или определить местонахождение автомобиля после аварии. Более того, может быть послан сигнал для открытия дверей, дистанционного включения световой или звуковой сигнализации для помощи владельцам автомобиля на огромных парковках.
Однако в данной системе есть и минус: хакеры или спецслужбы смогут подслушивать телефонные разговоры владельцев автомобилей или же и вовсе получить контроль над системами автомобиля. Так что над этой проблемой разработчикам еще предстоит потрудиться.
Еще одна новинка - сегодня фирма LG производит серию "гоночных" мобильников LG-SD410, LG-KP4100 и LG-LP4100. Дизайн телефонов выполнен в изящном автомобильном стиле итальянскими дизайнерами спортивных автомобилей из Milan Design Center. Автомобильная тематика "усугублена" в этих телефонах... наличием сенсора для измерения уровня алкоголя в крови!
Как известно, самая частая причина ДТП в мире – превышение максимально разрешенной скорости. Оборудование, которое планирует поставлять IBM, осуществляет функции мобильной связи и GPS-терминала, позволяя государственным агентствам следить за перемещением автомобилей и их скоростью. В системе заложено будущее развитие с применением дисплея, системам распознавания и синтеза голоса.
 
Припаркуемся!
Совсем недавно на автомобилях появились ассистенты помощи при парковке. И это вовсе не ультразвуковой парктроник, принцип работы которого достаточно прост и не нуждается в пояснении. Речь идет о системах, применение которых позволит автомобилю парковаться самостоятельно или же давать водителю подробные команды, как это сделать минимальным числом приемов. Основа подобных систем - все те же ультразвуковые датчики, которые используются в обычном парктронике, но теперь информация от них подлежит детальной обработке компьютером, который и выдает готовое решение.
Самый распространенный и в то же время самый сложный вид парковки в городе - остановка вдоль проезжей части между двумя машинами. Наверное, все автолюбители не раз выполняли этот маневр, и вряд ли он всегда проходил гладко и безошибочно.
Именно эту проблему и решает ConnectedDrive Parking Assistant, система помощи при парковке, представленная BMW. Система работает так: подъезжая к месту предполагаемой парковки, необходимо нажать кнопку активации ассистента и проехать мимо освободившегося участка. Система с помощью датчиков, расположенных в правых углах переднего и заднего бампера, самостоятельно оценит запас пространства и выдаст свое заключение: можно сюда припарковаться или нет. Если ответ положительный - происходит настоящее чудо. Водитель включает заднюю передачу и полностью отпускает руль. Основываясь на показаниях парковочных радаров, компьютер сам определяет, в какую сторону и на какой угол необходимо повернуть "баранку". Водителю остается лишь контролировать скорость машины и следить за обстановкой на случай, если вдруг электронное око пропустит какое-либо препятствие. Ну вот, мы и приехали…
| 
