ГЛАЗ–АЛМАЗ

ГЛАЗ–АЛМАЗ

Наверное, сложно найти обзор автомобилей, в котором фары не сравнивались бы с глазами. Однако в последние годы у машин появляются системы, в самом деле выполняющие эти функции – они видят, анализируют и реагируют.

Полностью избежать дорожно-транспортных происшествий пока не представляется возможным, и автомобиль совершенствуется в направлении снижения вероятности аварии и минимизации ее последствий. Этому способствуют ужесточения требований к безопасности автомобиля со стороны организаций, занимающихся анализом и практическими опытами. И с каждым годом автомобиль становится безопасней - как и для тех, кто находиться внутри его, так и для пешеходов.

Понятие «безопасность автомобиля» обычно подразделяют на две категории. Первая — это активная безопасность - все то, что в той или иной степени помогает избежать аварии. Сюда включается тормозная система, управляемость, сцепные свойства шин, электронно-механические системы - АБС, системы стабилизации и курсовой устойчивости, электронного распределения тормозных усилий.

Вторая категория — это пассивная безопасность. Ее уровень определяется тем, в какой степени попавший в аварию автомобиль способен сохранить жизнь и здоровье водителя, пассажиров и пешеходов.

В последнее время все более популярными становятся еще несколько терминов. Например, превентивная безопасность — совокупность факторов, влияющих на психофизическое состояние водителя, на адекватность его действий, на своевременное получение им информации о дорожной обстановке и тому подобное. Сюда входит и эргономика, и обзорность, и микроклимат, и уровень шумов и вибраций.

Совсем новое понятие - интерактивная безопасность - системы, которые, порой без участия водителя или даже вопреки, могут вмешаться в управление, чтобы предотвратить аварию. Сюда, например, можно отнести системы автоматического поддержания дистанции.

Пока различные компании IT–индустрии думают и гадают, каким же будет облик и суть цифрового дома будущего, автомобиль, как наиболее привычное место обитания многих жителей нашей планеты, давным–давно обзавелся цифровым статусом. И дело здесь совсем не в типичной компьютерной системе управления бортовыми процессами или в цифровых плеерах и приемниках, которые тоже представляют собой элементы «цифрового автомобиля».

За последние годы электроника шагнула так далеко, что теперь не редкость автомобили, оснащенные скоростным подключением к Интернету и цифровому телевидению, оборудованные бортовой системой GPS, аварийного обнаружения и многими, многими другими компонентами, о которых еще десять лет назад могли только мечтать фантасты.

Сегодня никого уже не удивишь обилием электроники в автомобилях, особенно в тех, которые принадлежат к высшему классу. Рынок автомобильной электроники является одним из четырех наиболее быстрорастущих секторов электронной промышленности (после телекоммуникационного, компьютерного и промышленного оборудования), которая, в свою очередь, является наиболее быстрорастущей и крупнейшей отраслью мировой промышленности.

Ведущие автопроизводители утверждают, что легче создать сверхавтомобиль, чем наделить человека безотказной реакции и повышенным вниманием. Многие компании плотно и не без выгоды для себя и для пользователей занимаются разработкой всевозможных систем автомобильной безопасности – как комплексных, так и хитроумных компонентов жизнеобеспечения.

В последнее время дело дощло даже до автопилотов, позволяющих обеспечить безопасную парковку, и нтеллектуальных бортовых систем, лучше водителя разбирающихся, на какой улице нет пробок и где дешевле заправиться бензином.

Однако мы не будем затрагивать системы, призванные заменить водителя, и рассмотрим те из них, задача которых – помочь в сложной ситуации сохранить нервы, автомобиль или даже жизнь. Если быть еще точнее – речь пойдет об автомобильных системах ночного видения.

ПОДНИМИТЕ МНЕ ВЕКИ

Самые первые системы ночного видения использовали исключительно военные и спецслужбы. Однако, как и любая военная разработка, эта технология должна была рано или поздно найти применение и в гражданских целях.

В 1999 году Cadillac предложил систему ночного видения для автомобилей DeVille DHS и DTS. Эта система в ночное время позволяет водителю видеть дорогу на расстоянии в два раза большем, чем при использовании дальнего света фар.

Используя инфракрасные лучи, система проецирует изображение дороги на внутреннюю поверхность ветрового стекла, что позволяет водителю оценить обстановку впереди автомобиля, что повышает скорость его реакции и способствует более уверенному вождению.

Однако несмотря на то, что подобные разработки вели и многие другие компании, уже тогда было ясно, что будущее – за интеллектуальными системами. И первой такой системой, способной не просто «усилить зрение» водителя, но и помочь ему своевременно среагировать на ситуацию, стала в 2004 году разработка компании Honda – Intelligent night vision system.

При разработке автомобиля Legend японская корпорация обратила особое внимание на ночную безопасность, ведь 70% всех аварий с трагическим финалом случается именно в ночное время.

Интеллектуальная система ночного видения использует изображения, полученные от двух инфракрасных камер дальнего видения, которые расположены в нижней части переднего бампера. Они предназначены для распознавания расположения и направления движения объектов, излучающих тепловую энергию инфракрасного спектра.

Анализируя размер и форму, система определяет, являются ли эти объекты живыми существами. Время обработки информации об объекте на дороге не превышает нескольких долей секунды. Если на опасном расстоянии от автомобиля замечен пешеход, водителю подается звуковой сигнал.

Помимо этого, появившийся объект можно разглядеть на экране, которым снабжен салон – дорога хорошо видна в свете инфракрасных камер.

Время не стоит на месте. Первопроходцы, конечно же, останутся первопроходцами, однако эстафету, и весьма успешно, перехватили немцы. На них и обратим главное внимание.

BMW NIGHT VISION

Около половины ДТП происходит в темное время суток, хоть на эти часы приходится лишь около 20% поездок. Ближний свет фар позволяет видеть на расстоянии до 40 метров. Хорошей альтернативой является технология, используемая BMW и Mercedes-Benz. Она позволяет увеличить обзор в ночное время на расстояние до 300 метров.

В седане пятой серии, универсале 5 Series Sports, купе и кабриолете шестой серии 2006 модельного года устанавливается инновационная система ночного видения – BMW Night Vision.

Инженеры компании при разработке системы сделали выбор в пользу камеры, работающей в дальнем инфракрасном диапазоне (FIR). Тепловизионная камера использует инфракрасные лучи дальнего диапазона. Изыскания показали, что данная технология намного лучше подходит для распознавания в ночных условиях людей, животных и иных объектов, чем применявшаяся ранее технология, основанная на излучении в ближней инфракрасной области.

Инфракрасная камера сканирует пространство перед автомобилем на расстоянии до 300 метров. Это приблизительно в два раза больше, чем у подобных систем других разработчиков. Тем самым водитель раньше получает информацию о грозящих опасностях – на скорости 100 км/ч разница составляет до 5 секунд.

Система FIR нечувствительна к ослеплению фарами встречного транспорта, сигналами светофора, дорожным освещением и предметами с отражающими поверхностями, например дорожными знаками. Автомобили с техникой FIR также не слепят друг друга.

Видеоизображение с нее выводится на центральный дисплей черно–белым — чем выше температура объекта, тем он светлее. Таким образом, люди и животные, на которых водитель концентрирует большую часть своего внимания, отображаются как совсем белые фигуры, что существенно облегчает их распознание в темноте.

При тестировании новой системы фирма BMW рассматривала возможность установки монитора в области непосредственного обзора водителем дороги, но этот вариант отклонили по соображениям эргономики. Проведенные тесты доказали, что сочетание реальной дорожной ситуации с виртуальными изображениями способно запутать водителя.

Изображение, которое появляется на экране, постепенно увеличивается в размере по мере приближения к нему автомобиля (функция прокрутки изображения на экране дисплея), удаленные объекты могут быть увеличены. Система ночного видения активируется и отключается предельно просто – посредством кнопки, расположенной рядом с выключателем ближнего света фар.

В согласии с этой системой работает и другая – система управления дальним светом. Она способна регистрировать дорожную обстановку при помощи встроенного в зеркало заднего вида сенсора и автоматически включать и выключать дальний свет. Система распознает свет от фар встречных автомобилей, от задних фонарей автомобилей, едущих впереди, а также общую степень освещенности дороги. Дальний свет включается автоматически, когда общая освещенность недостаточна и на дороге отсутствуют встречные или попутные автомобили, водителей которых он может ослепить.

Особенно полезна система ночного видения на загородных дорогах, в узких переулках и подземных гаражах с ограниченной видимостью. Она существенно повышает активную безопасность при езде в темноте.

MERCEDES NIGHT VIEW ASSIST

Наиболее четкую картину автомобильные системы ночного видения дают на расстоянии до 150 метров. Это сравнимо с действием фар дальнего света, однако на практике дальний свет водители используют лишь в 15% общего времени ночного движения.

В старые добрые времена в компании Mercedes–Benz всем заправляли инженеры. Они проектировали автомобиль – и исходя из совершенства технических решений он становился одним из лучших в мире. Финансистам и маркетологам оставалось лишь подсчитать, сколько машина должна в итоге стоить и решить, как с товарной точки зрения преподнести покупателю ту или иную инновацию.

Однако сейчас, когда конкуренция обострилась до предела, любой производитель вынужден экономить в той или иной сфере, чтобы вырваться вперед по самым важным на сегодняшний день направлениям. Это наглядно подтверждает S–класс нового поколения.

Новый флагманский Mercedes, о котором мы уже подробно писали, по сути, не так уж нов. Множество важных элементов – вплоть до моторов и деталей шасси – автомобиль унаследовал от предшественника. Покоряют в дебютанте две вещи –великолепный интерьер и фантастическая электроника. Салон и электронная начинка стали главными козырями.

Автомобиль насыщен разнообразными передовыми устройствами, и при их перечислении везде будет фигурировать словосочетание «автомобиль сам».

На загородной трассе автомобиль сам направляет свет фар вслед за поворотами руля, на улицах ночного города сам включает боковое освещение, позволяющее оценивать дорожную обстановку сбоку – например, при 90–градусном повороте на перекрестке. Автомобиль сам постоянно оценивает расстояние до едущего впереди автомобиля и, если оно становится критически коротким, включает тормоза на полную мощь даже при легком касании педали водителем. Автомобиль способен «предвидеть» аварию по резкому торможению и срабатыванию противозаносной системы и еще до столкновения подтянуть ремни безопасности, закрыть окна и люк, а также надуть «пневматику» в элементах боковой поддержки кресел, чтобы обеспечить максимальный уровень безопасности при ДТП.

Однако остановимся подробнее на той системе, которая нас интересует больше всего.

Система ночного видения Night View Assist поставляется за доплату. Благодаря инфракрасной камере водитель может видеть дорожную обстановку дальше, чем это позволяет дальний свет фар. Сразу отметим, что идея инженеров Mercedes аналогична разработке конструкторов компании BMW.

Night view assist увеличивает видимость на дороге в ночное время на 125% без необходимости ослеплять других автомобилистов сверхмощными фарами. В этой системе используется инфракрасный свет, луч которого пускается далеко перед движущимся транспортным средством. Освещенная такая образом картина отображается на 8–дюймовом жидкокристаллическом мониторе, вмонтированном в приборную панель.

При нажатии на определенную клавишу шкала спидометра исчезает – она не механическая, а представляет собой электронный экран, причем качество изображения настолько качественное, что практически неотличимо от соседних традиционных циферблатов с классическими стрелками.

Вместо спидометра появляется обработанное для легкости восприятия изображение с инфракрасной камеры. При скорости до 80 км/ч углы обзора камеры составляют 36 градусов, что вполне достаточно для адекватной оценки ситуации не только на дороге, но и на обочине. При превышении порога в 80 км/ч угол обзора сужается до 24 градусов. Системой также предусмотрена функция цифрового увеличения отдельных участков изображения.

ЗДОРОВАЯ ТЕНДЕНЦИЯ

Современные системы ночного видения способны эффективно работать как сами по себе, так и в комплексе с другими системами активной безопасности, которые активно внедряются в современные автомобили, – например, с системой предупреждения о сходе с полосы движения и прочими – как пока редкими на серийных машинах, так и уже хорошо известными всем нам.

Мы являемся свидетелями захватывающего соревнования в классе представительских седанов. Основная интрига обусловлена стремительным развитием новейших технологий – перспективные и востребованные системы появляются гораздо чаще, чем новые модели.

Готовя этот материал, я, пожалуй, в первый раз по–настоящему почувствовал легкую неприязнь к обострившейся в последнее время борьбе с тонированными стеклами автомобилей. В каждом из нас живет ребенок, и как это, наверное, увлекательно – просвечивать глухую тонировку впереди идущих машин – системы ночного видения под определенным углом умеют и это…

СТАНДАРТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ

• Инфракрасная камера дальнего видения.

Камера получает визуальное изображение, основанное на инфракрасном излучении, исходящем от людей и других объектов. В связи с тем, что система использует инфракрасное излучение, она способна получить хорошее изображение без использования источника света, как того требуют обычные камеры или камеры с «ближним» инфракрасным спектром.

• Бортовая система индикации.

Изображение появляется на экране, который расположен на приборной панели перед водителем.

• Электронный блок управления, распознающий пешеходов.

Этот блок определяет расположение и траекторию движения пешеходов, основываясь на изображении, полученном с камер, а также учитывая скорость движения автомобиля и другие параметры. Система предупреждает водителя посредством визуальной и звуковой сигнализации о расположении пешеходов на проезжей части или в опасной близости от нее.

• Датчики.

Поставляют информацию о состоянии передних фар, положении стеклоочистителей ветрового стекла, угловой скорости рыскания (скорость изменения курса), скорости движения автомобиля, температуре окружающей среды.

ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ

• Используется термокамера, выделяющаю на дороге людей, животных и другие объекты, которые излучают тепло. Система не показывает детальную дорожную обстановку, так как это только бы усложнило выделение основных объектов в общей картинке. Другими словами, незначительные детали не отображаются на мониторе и не отвлекают внимание водителя от наиболее важных вещей.

Водитель в короткий промежуток времени получает информацию о потенциальной опасности, а значит, будет иметь больше возможности ее предотвратить.

• Камеру нельзя ослепить встречным светом. На нее не влияет свет фар встречных автомобилей, сигналы светофоров, дорожная сигнализация и световозвращающие поверхности.

ПЕРЕСЕКАЮЩИЕСЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ

Несмотря на то, что автомобили становятся с течение времени все «умнее», помимо разработок интеллектуальных систем, способных предотвратить аварию, все автопроизводители компании продолжают активный поиск путей уменьшения травматизма водителя, пассажиров и неосторожных пешеходов, если аварийной ситуации избежать не удалось.

РЕНТГЕН

Одно из перспективных направлений – настройка работы ремней и подушек безопасности в зависимости от плотности костной ткани скелета водителя. В проекте, получившем название BOSCOS (Bone Scanning for Occupant Safety), принимает активное участие технический центр Nissan Europe.

Работы в этом направлении начали после анализа переломов ребер и повреждений грудной клетки при ДТП. Было выявлено, что эти травмы стали результатом повышенных нагрузок при открывании подушек и срабатывании ремней безопасности. Они представляют опасность преимущественно для пожилых водителей и пассажиров со слабыми костями или такими заболеваниями, как остеопороз.

Для исключения травмирования разрабатывается специальный сканер, который с помощью ультразвука будет «просвечивать» фрагмент тела человека – вероятнее всего, палец, которым нажимают кнопку для запуска двигателя. Сканирование даст информацию о плотности костной ткани и в дальнейшем поможет электронике рассчитать оптимальную силу открытия подушек и натяжения ремней. Однако пока это только разработки. Когда данную технологию внедрят для серийных автомобилей, еще неизвестно.

«ПОДПРЫГИВАЮЩИЙ» КАПОТ

В прошлом году в Лондоне на престижной церемонии вручения Международных премий по безопасности дорожного движения под патронажем принца Майкла Кентского автомобиль Jaguar XK получил награду за выдающиеся технические и инженерные достижения.

Компания Jaguar была удостоена такой чести за уникальную и передовую систему безопасности – Pedestrian Deployable Bonnet («подпрыгивающий» капот для защиты пешеходов при столкновении).

Использование активной системы с «подпрыгивающим» капотом сделала компанию Jaguar одним из первых производителей, чья продукция удовлетворяет требованиям «Этапа 1» нового европейского закона по безопасности движения.

Введение новых стандартов было обусловлено необходимостью снижения тяжести травм, получаемых пешеходом при наезде автомобиля. Требования европейского законодательства обязывают автопроизводителей участвовать в двухэтапной программе внедрения технологий активной и пассивной безопасности, предназначенных для защиты пешеходов при дорожно–транспортных происшествиях.

Если наезда на пешехода избежать не удалось, то специальная система безопасности нового XK автоматически «подбрасывает» капот на несколько дюймов, создавая между твердыми частями двигателя и телом человека своего рода полость безопасности. Для того, чтобы система могла отличить наезд на пешехода от столкновения, носящего иной характер, в переднем бампере установлены высокочувствительные датчики.