Какое будущее ждет автомобиль? Новейшие системы, которые появятся в автомобилях уже в 2013-2014 гг

Представьте: вы вернулись с покупками из супермаркета, а какой-то Доктор Зло запер вашу машину. Залезть в нее реально только через багажник. Шансы поцарапать дверь или испачкать брюки и пальто – почти 100 процентов. Но теперь достаточно нажать кнопку на брелке и автомобиль высвободится из плена сам!

Автопилот основан на системе помощи при парковке, которая стала довольно распространенной опцией. «Автоматический парковщик» сейчас можно заказать даже к Ford Focus, однако инженеры Audi серьезно доработали собственную серийную установку. В основном, все изменения коснулись программного обеспечения. И теперь автомобиль может самостоятельно передвигаться в пределах гаража или паркинга по ультразвуковым датчикам.

Пока это лишь прототип, поэтому перед узким гаражом или местом на парковке автомобиль надо оставить под определенным углом – сейчас он составляет всего пять градусов. Однако в будущем будет и 90 градусов, а для многоместных парковок также создадут специальный выносной датчик (что-то типа коврика для домашнего питомца), чтобы автомобиль знал свое место.

Каким-либо образом управлять автомобилем во время парковки нельзя. Он запрограммирован только на то, чтобы двигаться по приборам, пока не заедет в гараж. Поэтому на брелке всего одна кнопка. На прототипе это была клавиша Panic, но ее поменяют на Parking, когда система пойдет в серию. Эта клавиша запускает нужную программу и автомобиль сам совершает маневры, чтобы встать ровно на свое место. Принципиальное отличие от сегодняшнего автоматического парковщика в том, что автомобиль не только сам рулит, но и ездит вперед и назад, «нажимает» на тормоз и переключает передачи.

[1/3]

Если в зоне видимости появится ребенок, брошенный велосипед или другое препятствие, автомобиль сразу остановится и отправится дальше только в том случае, если путь свободен и хозяин дал добро, еще раз нажав на кнопку. Остановившись в гараже, машина сама закроет окна, двери, переведет селектор АКПП (с механикой не работает) в «паркинг» и поставит себя на сигнализацию. Сегодня машина легко паркуется в стандартный гараж 3х6 метра и оставляет зазоры по 15 сантиметров вдоль бортов. Однако серийный образец, помимо датчиков в переднем и заднем бамперах, получит еще два в зеркалах, а это позволит уменьшить расстояние до пяти сантиметров от стены с каждой из сторон, и обезопасит пешеходов, неожиданно подходящих сбоку.

Перемещаемся на другую точку. Тут на рулежных дорожках расставлены надувные автомобили, имитирующие пробку. Сценариев для демонстрации два – водитель не заметил стоящий впереди (или едущий с заметно меньшей скоростью) автомобиль или догнал хвост пробки. Отличие в том, что в первом случае можно легко избежать столкновения, вывернув руль, а во втором остается только тормозить – подразумевается, что пространства для маневра уже не осталось.

Главный вопрос в том, как автомобиль может определить аварийную ситуацию, когда водитель задремал или увлекся выбором любимой композиции на магнитоле.

Демонстрировать технологию решили на самом тяжелом Audi – Q7. Садимся внутрь и попадаем в мир автомобильных разработчиков. С пассажирской стороны установлен обычный офисный монитор, на котором можно посмотреть прямо «в мозг» специального PMD-сенсора. Он объединяет информацию со всех датчиков и согласно скорости автомобиля определяет угол, приемлемый для маневра в любой момент времени.

Трогаемся и на экране как тени возникают препятствия, а перед нашим автомобилем с ростом скорости появляется виртуальный треугольник. Так автомобиль определяет, куда успеет перестроиться водитель на текущей скорости в текущих дорожных условиях, а куда уже нет. Эта фигура напоминает сонар и как только препятствие попадет в треугольник, автомобиль начнет «беспокоиться». Главное определить, возможен ли маневр. Если препятствие можно объехать, то автомобиль подаст сигнал водителю, надеясь на его сознательность, и лишь в последний момент предпримет торможение, чтобы снизить силу удара.

Почему так? В Audi считают, что машина не всегда может адекватно спрогнозировать развитие дорожной ситуации, поэтому даже если место для маневра существует, то решение водитель должен принимать сам. Дело машины – предупредить человека. Если реакции нет – автоматическое торможение, которое снизит силу удара.

Совсем по другому машина будет действовать, если места для маневра в импровизированном треугольнике не осталось. На нашем симуляторе мы ехали со скоростью около 70 километров в час вдоль забора, а впереди была “пробка” из трех надувных автомобилей. В этом случае Q7 затормозил сам, правильно оценив ситуацию – места для маневра не было, поэтому машина предпочла остановиться на почтительном расстоянии до надувных макетов.

В принципе, это в некотором смысле эволюция системы активной безопасности, которую первой продемонстрировала Volvo (City Safety). Однако в Audi свою установку научили работать на любой скорости, а не в пределах 60 километров в час, и различать препятствия по степени опасности. Вся фишка – в лазерном сенсоре, который сканирует пространство 600 раз в минуту. Он позволяет заметить преграду значительно быстрее и дальше обычного радара. Помимо машин лазер реагирует на дома и прочие постройки.

Кстати, об автомобилях, двигающихся сзади, тоже позаботились. Во-первых, во время экстренного торможения заморгает аварийка, а если радар заметит, что на хвосте висит автомобиль, то вне зависимости от ситуации он может лишь притормозить машину, чтобы удар сзади не был фатальным, но не будет тормозить до полной остановки.

Эта система дополняет автоматическое торможение перед препятствиями, но направлена на защиту тех, кто находится в салоне. Естественно, в машине есть подушки безопасности, но их эффективность сильно зависит от того, пристегнут ли пассажир и насколько сильно был затянут ремень перед аварией. Эту систему нам продемонстрировали вместе с другой, которая должна сама останавливать машину перед беспечными пешеходами.

Датчики для определения пешеходов инфракрасные, и вместе c камерой они позволяют получать 3D изображение. На этот раз на дисплее разработчиков не расплывчатые силуэты, а нечто похожее то, что видит Терминатор в одноименном фильме. Инфракрасный датчик дает более детальную картину, а тормоз сработает автоматически, если водитель бездействует. Можно легко различить очертания машин в объеме и даже вычислить «механического» пешехода. Ох и досталось же ему. На полигоне его сбили раза три или четыре…

Дело в том, что датчик бьет всего на 20 метров перед машиной. Поэтому смягчить удар для пешеходов можно и на скорости 60 километров в час, но полностью избежать столкновения можно только при скорости до 30 километров в час. Если же пешеход неожиданно попадает в зону за датчиком, то контакта с автомобилем избежать не удастся, что нам и продемонстрировали. Впрочем, травмы от сложенного зеркала можно считать незначительными по сравнению с возможным наездом, а это автомобиль как раз отработал хорошо.

[1/3]

Затем мы на себе испытали защиту пассажиров внутри автомобиля, которая является частью общего набора «безопасных» технологий. Главное новшество тут – новые замки ремней безопасности. Теперь автомобиль использует другую особенности инфракрасных датчиков – умение быстро определять размер приближающегося спереди автомобиля. Если это грузовик, то подушки безопасности раскроются полностью, а ремни не только подтянут всех пассажиров к сиденьям заблаговременно, но и включат пиропатроны в момент удара.

Если впереди легковушка, то дело может ограничиться частичным надуванием подушек и лишь подтягиванием ремней за секунду до удара. Кроме того, автоматическое торможение автомобиля также рассчитано на снижение силы удара, а значит и меньшее натяжение ремня безопасности, если ситуация позволяет. С нашими надувными мишенями подушки естественно не сработали – нас лишь сжали ремни. Так, на всякий случай.

Каждое утро выезжая из своего двора я испытываю один и тот же стресс – попытаться увидеть за припаркованными автомобилями, с какой стороны летит какой-нибудь чудак. Инженеры Audi решили облегчить ситуацию с безопасным проездом перекрестков.

Основную нагрузку возьмут на себя радары, которые смогут подать сигнал заранее, пока традиционные камеры, расположенные в переднем бампере, еще только готовятся увидеть реальное приближение автомобиля. Если водитель продолжит двигаться навстречу опасности, то над приборной панелью вспыхнет красный диодный сигнал – как последнее предупреждение. Но автоматический тормоз работать не будет – вся ответственность на водителе.

[1/2]

Помимо радаров машина получит сигнал о приближении автомобиля и по Wi-Fi. С 2012 года Audi обещает оснащать Wi-Fi передатчиками все выпускаемые автомобили. Причем стандарт Automotive WLAN (WLAN 802.11p) будет единым для всех европейских автомобилей в 2012 году, а еще через год он должен стать единым и для американских производителей.

Мой отец как то снес дверь беспечному водителю на узкой улице. Эх, если бы тогда существовала подобная система. Прототип работает довольно просто – как только ручку двери потянули, машина решает, насколько безопасно будет открыть ее в текущей ситуации. Если путь свободен и машина сзади не едет, то водитель и пассажиры смогут распахнуть дверь как обычно.

Но если сзади приближается машина, то в районе дверной ручки загорится красный треугольник. Что будет потом инженеры еще не придумали. На рабочем прототипе дверь блокируются, пока не исчезнет опасность столкновения. Но в Audi сомневаются – может быть, в некоторых случаях было бы полезно просто создать серьезное усилие при открывании, чтобы дверца не распахивалась, но давала возможность выйти из машины, если это необходимо. Возможно, так действительно будет лучше при аварии или возгорании автомобиля. В любом случае, окончательное решение пока не принято.

Не часто увидишь Audi A7 с дачным прицепом сзади. Другое дело – дом на колесах, небольшой катер. По крайней мере в Европе такая картина привычна. Но если ездить вперед с прицепом не так уж и сложно, то парковаться, сдавать задом или еще хуже – поворачивать, – это настоящий кошмар даже для опытного водителя. Честно признаться, я впервые попробовал свои силы в этом деле и понял, что рулить «поездом» очень непросто. Аварийное торможение срабатывало трижды, не позволяя мне попасть в ДТП с собственным прицепом. Немцы сказали, что это нормальная история. По их наблюдениям, ошибаются даже те, кто ездит с прицепом уже 20 лет. Невозможно привыкнуть к мысли, что руль надо крутить все время в другую сторону, чем хочется!

[1/7]

И не надо привыкать, решили в Audi, вообще избавив водителя от обязанности рулить. Итак, все что надо сделать, это включить заднюю передачу, убрать руки с руля, и обратить внимание на камеру заднего вида. Там видно сам прицеп и стрелку, которая может откланяться влево и вправо до определенного предела, показывая максимальный угол поворота прицепа. На фаркопе установлен датчик, который помогает автомобилю понять в каком положении находится прицеп.

Дальнейшие действия – проще простого: если надо двигаться просто назад – нажимаем на джойстик MMI и автомобиль сам поддерживает прямолинейное движение с прицепом. А если надо повернуть – делаем несколько щелчков джойстиком в нужную сторону, отклоняем стрелку на дисплее и давим на газ – автомобиль сам будет поворачивать руль в нужные стороны, чтобы без проблем вписаться даже в извилистый заезд в гараж. На словах кажется не очень удобно, но на самом деле – то что нужно!

Для рассказа о новых оптических технологиях мы вернулись в здание. В просторном зале погасили свет и началось представление. Из темноты на нас смотрели новые стоп-сигналы, LED-фары с гоночного автомобиля R18, а в тумане мерцал широкий лазерный луч…

Немцы хотят кардинально пересмотреть привычное понятие фар. Они считают, что в обозримом будущем весь кузов автомобиля станет ярким дисплеем, который помимо обычных сигнальных функций наделят и чисто декоративными. Скажем, вместо статичных фонарей появятся анимированные стоп-сигналы в виде динамичных потоков света, струящихся через машину. А при приближении хозяина с ключом автомобиль будет реагировать, приветствуя своего владельца мерцанием крыши, словно пробуждаясь от сна. Но пока это лишь концептуальные мечты.

[1/6]

Намного реалистичней выглядят новые фары, созданные на основе светодиодной технологии. На макете видно каждый сегмент в отдельности включая два вентилятора, обеспечивающих надежное охлаждение диодных элементов. Такие фары уже не новость, но поскольку пучок света состоит из многих сегментов, то почему бы не управлять ими в отдельности, решили в «Ауди». Так на свет появилась идея «матричного света» или «Matrix Beam».

Ее суть заключается в том, что автомобиль управляет пучком света в зависимости от ситуации. Самый простой способ реализовать новые возможности – подключить информацию от карт GPS, чтобы автомобиль различал типы дорог – автобаны, проселочные дороги, городские условия, приближение к перекресткам и изменял переднее освещение согласно дорожной обстановке. Однако самое любопытное – это работа фар со встречными автомобилями.

[1/3]

Тут уже подключается видеокамера. Поскольку любой сегмент можно выключить, встречный водитель может находиться всегда в тени, даже если остальные сегменты светят «дальним» светом на оставшуюся часть дороги. Таким образом водитель встречной машины избежит ослепления, но и вы не потеряете из виду дорогу на своей стороне. Камера позволяет идентифицировать и пешеходов. Им машина будет троекратно подмигивать отдельным сегментом, поскольку основная цель не ослепить пешехода, а лишь предупредить его о возможной опасности. Если же в поле зрение попадет дорожный знак, он будет освещен статичным пучком света.

[1/4]

LED-технологии – главный преемник ксенонового света. Сегодня светодиодные фары стоят довольно дорого – от 90 до 150 тысяч в зависимости от модели. Одна радость – их ламы рассчитаны на весь срок службы автомобиля. Через несколько лет их будут штатно устанавливать на все A6-A8. На других моделях марки, начиная с A1, будут ставить ксеноновый свет с заниженным потреблением электроэнергии. Галоген же хотят совсем отправить на покой.

Еще одна новинка – это лазер вместо противотуманного фонаря. За углом наклона луча следит отдельный датчик - луч не должен светить слишком высоко, чтобы не ослепить водителей. А его предназначение в том, что широкий лазерный луч отлично виден именно в тумане, что позволят точнее определить расстояние до автомобиля и его скорость. Кроме того, он выглядит как треугольник, предупреждающий об опасности.

Когда мы заходили на посадку в мюнхенском аэропорту, наш «Аэробус» A320 шлепнулся на туманную полосу практически не целясь. «Ха, на автопилоте шел, – подумали мы. – Да чем там вообще пилоты заняты, если у них в кабине сплошная электроника?» Что ж, кажется, пришло время автомобилей последовать за самолетами.

Да-да, хотите вы этого или нет, но из машин будущего уберут рулевую колонку, гидравлическую систему тормозов и привод от рукоятки к АКПП. Основная цель – снижение веса и упрощение компоновки моторного отсека. В результате, инженерам удастся получить от 10 до 20 сантиметров дополнительного полезного пространства, заменив громоздкие узлы на пучки проводов. Для водителя, как обещают, ничего особо не изменится – органы управления останутся прежней формы (так привычнее), если не считать селектора АКПП. Он станет меньше и скорее всего превратится просто в набор кнопок.

[1/4]

Выслушав инженеров с их сложными техническими речами про будущее управление автомобилем «по проводам», мы начали задавать вопросы. Вот самые любопытные из них:

– Если сядет аккумулятор, машина превратится в “недвижимость”?

– В данный момент мы пытаемся привести эту технологию в соответствие с европейским законодательством. Согласно правилам, нам придется оснастить все автомобили резервным аккумулятором для обеспечения работы тормозов в аварийной ситуации. Мы уверены, что он также позволит автомобилю двигаться, если откажет основное питание. Так что к серии эта проблема будет решена.

– Будет ли автомобиль имитировать проезд неровностей усилием на руле или симулировать вибрации при работе АБС? И что вообще с обратной связью?

– На данный момент этот вопрос активно обсуждается. С одной стороны, мы не хотим потерять драйверские качества автомобиля. Но с другой – многие люди испытывают стресс и даже отпускают педаль тормоза, когда срабатывает АБС. Так что для них отсутствие вибраций скорее благо.

– Что касается рулевого управления, то изменение усилия с ростом скорости будет имитироваться. Согласно тестам на прототипах, нам удалось добиться практически полного соответствия обычным автомобилям. Даже наши тест-пилоты не всегда могут точно определить, на какой именно машине они едут – с технологией «Drive by wire» или обычной.