Слава роботам: изучаем системы автопилота в современных авто

11407 1 4

Технический прогресс неумолимо движется вперед, к новым горизонтам. Если еще каких-то пять-шесть лет назад магнитола с USB-входом в автомобиле была предметом гордости автовладельца и желанной добычей для хулиганов, то сейчас и телевизор на торпедо мало кого удивит.

 

Однако инженеры автомобильных концернов работают не только ради развлечения, но и для облегчения жизни водителя. Все больше и больше разработок касаются сферы автомобильного «искусственного интеллекта», все шире и шире они применяются в серийных образцах. Автоматические парковочные системы, адаптивный круиз-контроль, управляемые компьютерной программой автомобили… С чего все началось и что нас ждет в ближайшем будущем?

Volvo City Safety: тормозить или нет — решает авто

Еще в начале двухтысячных концерн Volvo Cars представил миру совершенно новое слово в решении проблемы аварий на скорости менее 30 км/ч — систему City Safety. Впервые установленная на Volvo V40, система и по сей день используется в модельном ряде Volvo: она входит в стандартное оборудование автомобилей S60, S80, XC70, XC60 и V40 Cross Country.



Как это работает?

Под лобовым стеклом автомобиля, у зеркала заднего вида, располагается оптический радар, позволяющий определить наличие препятствий и характер их движения на расстоянии до 6 метров. Если препятствие зафиксировано, система City Safety очень короткое время ждет решения водителя (о чем написано в руководстве по эксплуатации: «водитель может обойти систему City Safety, ускорившись, изменив траекторию движения или затормозив»).

Если водитель не предпринимает никаких действий (система не оповещает водителя о возможности столкновения, чтобы к ее работе автовладелец не успел привыкнуть), машина автоматически сбрасывает газ и активирует тормозную систему, а также включает «аварийку», предупреждая других участников движения.






В чем польза?

По заверениям инженеров Volvo, система City Safety предотвращает практически все аварии на малых скоростях. Если разница в скорости между двумя возможными участниками ДТП меньше 15 км/ч, столкновения чаще всего удается избежать. Если же скорость в пределах 15-30 км/ч, происходит оптимальное снижение скорости, а негативные последствия удара сводятся к минимуму. Чем больше разница в скорости, тем больше ответственности ложится на плечи водителя, а если сам автомобиль движется быстрее 50 км/ч, система автоматически отключится, так как на высоких скоростях ее эффективность стремится к нулю.

Тем не менее в условиях города — пробках, невысоких скоростных режимах и т.д. — система City Safety успешно помогает предотвращать все большее и большее количество аварий. Неудивительно, что в 2009 году страховая компания Allianz присудила Volvo Car Corporation почетную награду «Гениальное изобретение».




Системы обнаружения пешеходов: развитие идеи автотормоза

И снова шведы. В 2010 году компания Volvo развила успешную идею своей системы City Safety и на ее основе создала схожую — систему Pedestrian Detection, позволяющую распознать наличие людей возле автомобиля и путем сбрасывания скорости помочь снизить силу удара (или даже полностью предотвратить столкновение) с человеком. Идея оказалась востребованной, и в настоящее время существуют три модификации системы:

  • «Родоначальник» Pedestrian Detection System от Volvo;
  • Advanced Pedestrian Detection System от TRW Automotive;
  • EyeSight от Subaru.

Как это работает?

Подход к решению основной задачи у всех модификаций схож и конструктивно, и программно. Для обнаружения пешеходов используются видеокамеры и радар (правда, EyeSight обходится без последнего, что ничуть не мешает этой системе выполнять свои задачи), которые позволяют на расстоянии до 40 метров обнаружить пешехода и оценить как траекторию его движения относительно автомобиля, так и возможность столкновения. Принцип работы схож с City Safety: ожидается реакция от водителя (однако в этом случае сигнал ему все-таки подается, чаще всего на экран мультимедийной системы), если реакции не следует, автомат доводит автомобиль до полной остановки.






В чем польза?

На скоростях до 35 км/ч система обнаружения пешеходов, по заверениям разработчиков, позволяет полностью избежать столкновения. При большей скорости полностью избежать аварии, безусловно, автоматика не может, но старается свести риск травмирования к минимуму.

Однако условностей в этом случае намного больше: водителю следует помнить, что в темное время суток или в условиях плохой видимости компьютеру сложнее распознать силуэт человека с датчиков. А пешеходам было бы неплохо уяснить: далеко не во всех автомобилях эта система вообще есть, поэтому не стоит сломя голову бежать перед надвигающейся машиной.




Системы автоматической парковки: нет шуткам о женщинах!

На современном рынке представлены множество систем, помогающих водителю в парковке, вплоть до ее осуществления без помощи водителя.

Как это работает?

Конструкция системы автопарковки делится на три основных блока:

  1. Блок ультразвуковых датчиков. Они расположены по всему периметру автомобиля и определяют расстояние до ближайших объектов.
  2. Управляющий блок, принимающий эти данные и преобразующий их.
  3. Исполнительные устройства поворачивающие руль или, открывающие дроссельную заслонку для приведения машины в движение и т.п.

Работу системы автоматической парковки можно разделить на два этапа: поиск подходящего места и непосредственно сама парковка. На первом этапе работают только ультразвуковые датчики, которые оценивают ситуацию по периметру автомобиля и при наличии свободного места подают сигнал о переходе на следующий этап. А в самой парковке участвуют все три блока, через механизмы управления автомобилем задавая скорость, направление и траекторию движения.







В чем польза?

Все достаточно очевидно: неопытные автомобилисты больше не должны краснеть от стыда и трястись от гнева, когда у них не получается втиснуть свою машину между двумя другими. Впрочем, как показали многочисленные практические испытания, квалифицированный автомобилист умеет парковаться лучше, чем большинство таких систем. Поставить пятиметровый автомобиль с зазором в 5-7 сантиметров от соседних машин серийному автопилоту не под силу. Надо полагать, что это вопрос времени.

Адаптивный круиз-контроль: от автотормоза к автогазу

Если идея автоматического торможения для предотвращения аварий первой пришла к инженерам Volvo, то идея автоматического круиз-контроля посетила многих автопроизводителей одновременно, став логическим продолжением самой системы Cruise Control. Так, сейчас широко известны следующие варианты:

  • Preview Distance Control от Mitsubishi;
  • Radar Cruise Control от Toyota;
  • Distronic (Distronic Plus) от Mercedes-Benz;
  • Active Cruise Control от BMW;
  • Adaptive Cruise Control от Volkswagen, Audi, Honda.

Как это работает?

Они все схожи между собой. Сама система представляет из себя три основных блока — датчик расстояния, блок управления и исполнительные устройства. Датчик (один или несколько, как в Distronic Plus) устанавливается на передний бампер и позволяет оценить расстояние до впередиидущего автомобиля. Для этого используются лидары — инфракрасный луч сканирует пространство перед собой и по отражению от объекта определяет расстояние до него. Он недорог, но подвержен влиянию погодных условий. Или для той же цели используют радары — расстояние до объекта определяется отражением электромагнитных волн. Датчики передают значение расстояния в управляющий блок, который одновременно с этим фиксирует:

  • скорости управляемого автомобиля и автомобиля впереди;
  • угол поворота рулевого колеса;
  • боковое ускорение автомобиля;
  • радиус кривой движения.

На основании этих данных блок управления для системы круиз-контроля сравнивает рекомендуемое значение скорости с текущей, и, если они не совпадают, через электронные системы автомобиля подает команду исполняющим устройствам (ESP, АКПП и т.д.).






В чем польза?

«Обычный» круиз-контроль на загруженных трассах — штука бесполезная. Всякий раз, когда перед вами оказывается фура, «чайник» или трактор, приходится переходить к ручному управлению. Адаптивная система намного практичнее и действительно экономит немало нервов.

Сегодня системы адаптивного круиз-контроля позволяют работать в широком диапазоне скорости — от 30 до 180 км/ч, а в самых продвинутых вариантах — и от 0 до 200. В условиях же плотного движения, благодаря функции Stop and Go, система позволяет вообще забыть о педалях, приводя автомобиль в движение вместе с основным потоком и останавливая его при необходимости. Неудивительно, что именно эта система послужила основой для следующей, ранее считавшейся фантастической, а теперь уже абсолютно реальной системы автоматического управления.




Системы автоматического управления: «Вкалывают роботы, а не человек!»

Да, уже далеко не за горами тот день, когда звание «водитель» смогут носить не только люди, но и компьютеры. На сегодняшний день комплексно подошли к автоматизации автомобильного движения две компании — поисковый гигант Google, уже давно разрабатывающий не только поисковик, и (это ли не повод для гордости?) амбициозная российская компания «РобоСиВи».

Об отечественной разработке известно очень мало, только лишь наличие двух основных блоков — позиционирования, использующего ГЛОНАСС, и технического зрения, состав которого до сих пор хранится в тайне. А вот Google охотно делится с миром информацией.

Как это работает?

Схема работы состоит все из тех же трех блоков–датчиков, блока управления и управляющих систем. Целью работы сенсоров служит фиксирование информации об автомобиле. Подобной системе не обойтись без большого количества датчиков:

  • лидары (оптические датчики) для создания полной трехмерной картины в радиусе 60 метров;
  • радары для фиксации объектов, расположенных дальше этой границы;
  • видеокамеры для определения пешеходов, других движущихся объектов и сигналов светофора;
  • датчик оценки местоположения — GPS-модуль, определяющий позицию машины на карте;
  • датчик движения, определяющий направление ускорения/замедления и продольный/поперечный крен автомобиля.

Данные с этих датчиков передаются в управляющий блок, передающий команды устройствам управления.






В чем польза?

Пока еще ни в чем, так как до внедрения системы в массы еще далеко. Инженерам и программистам есть над чем работать. Так, driverless car, как называют в Google автомобиль с такой системой, до сих пор не может нормально двигаться в условиях сильного дождя или по заснеженным трассам; не различает временные дорожные знаки, будь то знак аварийной остановки или мигающие лампы; очень плохо различает разметку, особенно на парковках. Тем не менее к августу этого года тестовые образцы откатали уже более 1,1 миллиона километров по дорогам Соединенных Штатов, а алгоритмы поведения системы постоянно улучшаются.

Что нас ждет дальше?

Учитывая современные темпы и направления развития автоматизации в автомобилестроении, можно сделать сам собой напрашивающийся вывод: уже в ближайшее время человека за рулем сможет заменить машина. А такое понятие, как «водитель», и вовсе устареет.

Сбывается мечта Сережи Сыроежкина из всем известного произведения «Приключения Электроника»: «Вкалывают роботы, а не человек!». И пусть пока техника несовершенна, кто знает, что будет через десять, пятнадцать, двадцать лет? Сбудутся ли предсказания фантастов? Доживем — увидим.




Поделиться: 0 3 0 0 Подпишитесь на нас в Яндекс Дзен

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
Юрий Недре

Я до сих пор не могу привыкнуть к системам автоматической остановки 🙁

Новые статьи Смотреть все
Статьи / История
Ошибка природы: как разрабатывали и почему забраковали ГАЗ-21 6х4 с тремя осями

Сегодня никто не сомневается, что автомобилю повышенной проходимости необходим привод на все колёса, без него – никуда. Но в 30-х годах XX века инженерам казалось, что шарниры привода управляемых колёс – слишком сложное…

8963 0 17
Статьи / Тесты
Самые-самые: угадываем 10 мировых автомобилей-победителей в своих категориях

Некоторые люди любят бросаться в крайности. С автомобилями это тоже неоднократно случалось: в каждой категории существует свой вариант «самой-самой» машины. Герои нашего теста – наиболее быстрые, популярные, крошечные,…

1795 0 9
Новости / Новинки
#КрымНаш – за 800 000 рублей! Все подробности о 3 поколении родстера «Крым» из «Бауманки»

Внешность нового родстера «Крым» третьего поколения разработчики пока держат в секрете. Нам запретили публиковать даже фотографии масштабной модели, которую в «Бауманке» распечатали на 3D-принтере и подарили редакции: в…

2983 26 0
Выбор подержанных авто Смотреть все
Выбор авто / Подержанные авто
Volvo S70 с пробегом: принципиально разные автоматы и ресурс турбомоторов “за 300”

Идея покупки шведской машины в возрасте больше 20 лет на первый взгляд выглядит, в лучшем случае, авантюрой. Впрочем, пристальный осмотр кузовов оставляет приятные впечатления (особенно по сравнению с Мерседесами рубежа…

3361 0 0
Выбор авто / Подержанные авто
Volvo S70 c пробегом: удивительно крепкий кузов и многовато хлопот с электрикой

Audi, BMW и Мерседесы конца 90-х уже почти все сгнили или добиты насмерть плохим сервисом и просто возрастом. Как держится спустя 20 и более лет их обычно более доступный и спокойный шведский конкурент? В первой части…

2553 4 0
Тест-драйвы / Подержанные авто
Ford Fiesta V с пробегом: робот стоимостью в полмашины и моторы — надежный и еще надежнее

Кузов Фиесты приемлемо сопротивляется коррозии, а электрика и ходовая часть достаточно просты и бюджетны, чтобы не стать обузой для хозяина — таковы краткие итоги первой части обзора. Во второй будем изучать моторы и…

2495 1 0
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Приятно и не стыдно: тест-драйв кроссовера Haval F7 российской сборки

На этой неделе китайская марка Haval официально запустила российский завод в Тульской области и устроила ездовую презентацию собранных на нём автомобилей: нам выдали кроссоверы Haval F7 в топовом исполнении за 1 819 000…

83151 31 1
Тест-драйвы / Подержанные авто
Самый быстрый бандюган: опыт владения Jeep Grand Cherokee ZJ 5,9

Согласно канонам журналистики, заголовок, который нужно растолковывать и пояснять читателю – плохой заголовок… Но я все же не нашел в себе сил отказаться от использования первого же, что спонтанно пришло в голову – микса…

29257 14 7
Тест-драйвы / Тест-драйвы
Небрежный плод её забав: тест-драйв Renault Arkana

Предположения о том, что Arkana будет машиной компромиссной, возникли у нас, едва в прессу проникла первая доза слухов о новинке. Премьера дизайн-концепта на прошлогоднем Московском салоне лишь утвердила нас в этой…

22795 42 0
Обзоры и тесты гаджетов
Статьи / Практика
Два провода и немного хитрости: как зарядить телефон в машине без зарядного устройства?

Нет, речь не про беспроводную зарядку, а про то, как можно оживить свой смартфон, если зарядка сломалась, но под рукой есть автомобиль с “живым” аккумулятором. При наличии некоторых умений и терпения выйти из положения…

38790 12 0
Статьи / Практика
Для машины, лодки и палатки: тест пускового устройства Ritmix RJS-18000

Попавший на наш тест «пускач» Ritmix RJS-18000 – из разряда силовых. Он имеет аккумулятор емкостью 18 ампер-часов, хотя для запуска мотора обычно хватает и вдвое меньшей емкости. Это значит, что мощная батарея работает…

7511 1 0
Статьи / Практика
Гаджет с моноклем: обзор радар-детектора/видеорегистратора iBOX F5 SLIM SIGNATURE A12

iBOX F5 SLIM SIGNATURE A12 – весьма необычное комбо-устройство! В нем имеется и немного «уличной магии» в виде жестового управления, и «библиотека помех», и «монокль на глазу». Давайте разберемся, что все это значит, и…

5616 0 0
Военная техника
Статьи / Военная техника
Война списала всё: почему советские полугусеничные машины времен ВОВ считались неудачными

С началом Великой Отечественной войны практически все работы по полугусеничным автомобилям, над которыми долгие годы трудились сотни инженеров и испытателей, окончательно зашли в тупик и были свернуты, лишив Красную…

61687 8 8
Статьи / История
Вдогонку за прогрессом: опытные образцы военных вездеходов ГАЗ

Еще до Первой мировой войны за рубежом начались работы по армейским грузовикам и бронемашинам с приводом всех колес, которые в единичных образцах поступали в Царскую армию. В то время у русских инженеров появилась…

17012 1 2
Тест-драйвы / Одиночные
Горячая приправа холодной войны: тест-драйв танка Т-62

Я кое-как свесил ноги в люк и упёрся рукой в броню башни. Водитель кричит: “Ты там крышку люка придерживай! А то грохнется на ноги, поломает (непечатное слово). И сам держись, сейчас поедем (два слова, обозначающих…

16452 2 11
История автомобилестроения
Статьи / История
Колёса от Жигулей, отсутствующие уши и мощный двигатель: мифы и факты про ЗАЗ-968М

Этот Запорожец стал последним в «плеяде» заднеприводных «воздушников», выпущенных на Запорожском автозаводе. Лишившись фамильных «ушей» и получив букву М в буквенно-цифровом индексе, ЗАЗ-968М стал для десятков тысяч…

114295 2 4
Статьи / История
Брат ты мне или не брат: из-за чего началось противостояние АЗЛК и ИЖ

Спор о том, что круче - АЗЛК или ИЖ - среди любителей Москвичей будет актуальным всегда. Отстаивая свои позиции, они могут привести в пользу своей позиции кучу аргументов, а если они закончатся, в ход пойдут…

79150 32 0
Статьи / История
Как донос на автора «Победы» подарил нашей стране «Волгу» ГАЗ-21

Изучение истории советского автомобилестроения через призму биографий конструкторов, директоров заводов и министров всегда сулит немало открытий, ведь это в капиталистических странах всякая модель в той или ной степени…

65952 5 24
Сообщаем, что мы собираем метаданные: cookies и IP-адрес.
Внимание

Изображение
Выбрать файл
Добавить цитату
Внимание

Вы уверены, что хотите удалить этот комментарий?

Внимание

Вы уверены, что хотите удалить все комментарии пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите отклонить комментарий пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в спам?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в корзину?