Будущие системы безопасности AUDI

Статья (10.06.2012)
Audi quattro concept
Audi quattro concept

В ближайшем будущем автомобили Audi станут столь совершенными, что, вполне вероятно, смогут обходиться без… водителя.

Конечно, это преувеличение, но внимательное изучение последних разработок компании в области активной безопасности и комфорта наводит именно на такую парадоксальную мысль. Авто становится все более мощным, динамичным, заточенным под водителя, при этом последний все более подстраховывается умной электроникой.

Для человека, реально любящего и умеющего управлять авто, такой подход может показаться обидным и даже оскорбительным. Однако рациональное зерно в превращении транспортного средства из спортивного снаряда в компьютер на колесах все-таки есть.

Ездить сегодня надо всем. И многоопытным профессионалам, и (примета времени) бабушкам-пенсионеркам, и студентам-первокурсникам. Разумная электроника помогает прежде всего «полумастерам», сохраняя жизнь, здоровье и средства тем, кто переоценивает свои водительские таланты.

Но хватит теоретизировать. Разберем конкретные примеры.

Постановку авто на стоянку экстремальной ситуацией не назовешь, скорее стрессовой (для новичков однозначно). Если что и угрожает нашему здоровью на парковке, так это разъяренный владелец авто, которую вы помяли своим бампером. К несчастью, большинство мелких столкновений приключается именно здесь. В последние годы проблема разрешалась стремительно. Не успели появиться парковочные радары, как их увязали с устройством активной поддержки водителя. Сначала «помощники по парковке» подсказывали водителю правильный алгоритм действия. Потом, убедившись, очевидно, в его тупости, стали сами крутить руль. А широкое внедрение автоматических и роботизированных коробок передач позволило и вовсе отказаться от «услуг» человека.

Боковые радары находят зазор, в который поместится авто. Электропривод (служащий одновременно электроусилителем) поворачивает руль, электронный блок управления переключает передачи, регулирует обороты и осуществляет «общее руководство процессом». Парктроники следят за развитием ситуации.

Но если авто само со всем справляется, зачем в нем сидеть человеку? В ближайшем будущем автомобили Audi смогут парковаться, «высадив» седоков в более удобном, чем тесная парковка,  месте. Автоматически закрыть авто и выключить сигнализацию – задача несложная.

При выезде автовладельцу будет достаточно, выйдя на улицу (или зайдя в паркинг), нажать кнопку на брелоке. Авто подъедет к нему само.

Практически такая же по структуре и функциям система предлагается для другой ставящей новичков в тупик проблемы – маневрирование в узкостях (в особенности задним ходом) на легковом авто с прицепом. В отличие от начинающего водителя, датчики точно знают расстояние до препятствий, а процессор всегда понимает, куда поворачивать руль.

Внедрив в конструкцию авто радары и видеокамеры, научив авто самостоятельно рулить и тормозить, конструкторы уже сегодня получили возможность «продублировать» водителя во многих дорожный ситуациях.

Все мы немножко Шумахеры, но безжалостная статистика утверждает, что до 90% аварий на дорогах происходит именно из-за наших, человеческих ошибок.

Уже сегодня автомобили Audi самостоятельно выдерживают безопасную дистанцию на шоссе и тормозят при реальной угрозе столкновения. Специальные устройства следят за тем, чтобы авто всегда оставалось на выбранной полосе движения, помогают припарковаться. Они обнаруживают дорожные знаки, ограничивающие разрешенную скорость движения, и отлично «видят» ночью.

 

В ближайшее время автомобили с четырьмя кольцами на радиаторе смогут подменять водителя при движениях в пробках. Весь необходимый инструментарий для этого имеется. Надо лишь отработать алгоритм действий и обкатать систему в паре с уже имеющейся «старт-стоп».

Сегодня специалисты компании работают над системой автоматического электронного торможения, в случае необходимости срабатывающей раньше, чем водитель успеет оценить дорожную ситуацию и принять соответствующее решение. Поскольку режимы движения в городе и на шоссе существенно различаются, авто будет выбирать вариант действий с оглядкой на бортовую навигацию. А раз карта всегда «под рукой», можно попытаться помочь водителю и на перекрестке, прочитав знаки и заглянув радаром за угол. Более «умным» становится и адаптивный круиз-контроль.

Для устройств, буквально прощупывающих каждый сантиметр пространства как вблизи, так и достаточно далеко от авто, не составит труда предупредить водителя и пассажиров, выходящих на проезжую часть, об угрожающе быстро или близко приближающихся объектах. Можно даже заблокировать ручку двери, если из мертвой зоны зеркала заднего вида «выскочит» попутный автомобиль и пройдет слишком близко от «взятого под охрану».

Система («сеть») активной безопасности, получившая название Audi Connect, по мере появления новых датчиков и исполнительных устройств будет все более и более расширятся. Ее развитие ограничивается скорее не техническими возможностями, а фантазией разработчиков.

Другое направление повышения активной безопасности – совершенствование головного света. Принципиальных отличий между ацетиленовыми лампами карет и современным ксеноном не так уж и много. Вся история развития фар – наращивание мощности силового потока, порой – в ущерб другим участникам движения. Пришлось даже ограничивать и тщательно регулировать (т. е. опять же ограничивать) пучки света. Принятый ныне алгоритм головного освещения (сильный ближний свет + «обрезанный» ближний свет) сложился больше чем полвека назад. Дополнительная боковая подсветка в повороте – незабытое старое: посмотрите на мотоциклы.

Инженеры Audi, активно внедрявшие и ксенон, и светодиоды, сегодня предлагают изменить не столько сами источники света, сколько организации светового потока. Двух режимов фарам современного авто явно недостаточно.

Судите сами. И в городе, и на загородной трассе, и на автобане надо иметь максимально возможное освещение дорожного полотна при минимальном ослеплении следующих навстречу авто.

Между тем, у все еще популярных ксеноновых ламп режим возможен только один. Ведь по своему устройству они примитивны: между двумя помещенными в колбу с ксеноном электродами происходит электрический разряд. Такие опыты проводили и на заре электричества.

Для того чтобы спектр излучения воспринимался приятнее, чем родственные всполохи электросварки, в колбу добавлены соли металлов. Для возникновения дуги нужен высоковольтный блок питания. Газоразрядная лампа примитивна: ни регулировать световой поток, ни изменять форму пучка света внутри нее невозможно. Для того чтобы «приручить» ксеноновый свет, инженеры Audi предложили использовать шторки с электроприводом. Первоначально свет фар переключался традиционно, т. е. ступенчато: выключен – ближний – дальний. Но шторка перемещается не мгновенно, стало быть, у света фар возможны более приспособленные к реальной дорожной ситуации режимы. Надо лишь «затормозить» шторку в нужном положении. Вручную, подрулевым переключателем, точно настроить свет фар теоретически возможно. Практически – маловероятно и очень утомительно. Другое дело – поручить работу электронике. Получив картинку от установленной перед салонным зеркалом видеокамеры, процессор отдает приводу команду поднять либо опустить световой пучок. Или сместить его в сторону поворота. А подключив к системе навигатор и определенные датчики, можно заставить фары отслеживать рельеф дороги, погодные условия и прочие обстоятельства.

Впрочем, ксенон безнадежно проигрывает другому изобретению человечества – светодиодам. Светодиодные фары экономичнее и надежнее ксеноновых. Правда, отдельно взятый светодиод слабее газоразрядной лампы. Диодов приходится брать много, что оказалось не недостатком, а большим преимуществом нового светотехнического прибора. Собрав светодиоды в группу (модули), можно изготовить многорежимную фару. Считаем вместе: к традиционному ближнему и дальнему свету без проблем добавляются указатели поворота, подфарники, стояночные и дневные ходовые огни и фары для поворотов. При удачной компоновке можно вставить в общий блок и противотуманки. Основной свет можно разбить на большее, чем два, число режимов, исходя из условий движения. При этом не требуется ни высокого напряжения, ни механических приводов. Да и охлаждение источников света осуществить значительно проще. А изменение режимов производится простым электрическим соединением определенной группы светодиодов с бортовой сетью. С такой задачей справится самый тупой процессор.

Дальше начинаются «хедожества». Светодиоды можно снабдить отражателями нетрадиционной формы, можно собрать их в геометрические фигуры или равномерно светящиеся линии. Просто для дизайнеров!

И инженеров. Можно красиво решать и чисто технические задачи. По ряду причин (неисправности, метео- и дорожные условия) можно перепутать сигнал поворота и аварийной остановки. Вскоре инженеры Audi устранят возможные разночтения. Подаваемый светодиодной «лентой» сигнал поворота сделают дважды динамическим. Вместо привычной пульсации свет индикатора будет «убегать» от центра авто к борту. Аварийку оставят просто пульсирующей.

Напрашивается дальнейшее развитие идеи – разделить поворот и разворот.

Если вы думаете, что светодиоды светят слабо, обратите внимание на Audi R18 TDI, в минувшем году победившую в 24-часовой гонке в Ле-Мане. Две светодиодные фары суммарной мощностью чуть более 200 Вт (приблизительно в 3 раза больше, чем у серийных фар) при световом потоке более 1000 люкс (в 7 раз больше, чем у серийных) освещали дорогу на расстоянии одного километра.

В том или ином виде светодиодные модульные головные фары (как и задние фонари) уже устанавливаются на многие модели марки авто. Число используемых в них полупроводниковых источников света зачастую переваливает за сотню.

А на очереди – новое поколение таких приборов. Разместив каждый отдельный светодиод на собственной пьезокристаллической ножке, можно путем простых электрических соединений заставить источники света перемещаться внутри пространства фары. Перемещения минимальны, но достаточны, чтобы изменить фокусировку фары. Появляется возможность дополнить (или заменить) дискретную регулировку (включением и выключением групп светодиодов) плавной. Видеокамера, датчики, процессор и даже навигационная система становятся неотъемлимыми частями «таких простых» фар.

Но важно не только видеть самому, но и оставаться видимым для других. Особенно в дождь, снег, туман. Разработанные в Audi задние противотуманные фонари можно смело назвать следующим поколением автомобильной светотехники. Источником света в них служит… лазер. Мало того, что такой свет лучше виден в непогоду. В тумане и при осадках водители идущих сзади авто очень часто сокращают дистанцию от лидера до меньшей, чем допустимо из соображений безопасности. Стоит идущему впереди авто затормозить, и авария неизбежна. Луч лазера, «расплываясь» в каплях влаги, очерчивает в пространстве «охранную зону», въезжать в которую категорически недопустимо. По сути, противотуманные задние огни будто бы выдвигаются из авто на безопасную дистанцию. Наглядно и очень надежно: мало кто захочет ехать внутри красного, ярко светящегося треугольника или в плотную к такой же полосе.

Другая новейшая разработка – органические светодиоды – пока волнует в основном дизайнеров. Органическое вещество (а не полупроводник), светящееся под воздействием электрического тока, наносится на плоскую поверхность слоем в одну молекулу. Можно обозначить контуры авто, дверного проема, ручки двери. С легкостью освещается салон целиком или отдельные его элементы. Подсветка может быть движущейся и многослойной. Художники уже экспериментируют.

Инженеры пребывают в раздумье. Для них каждый новый шаг техники оборачивается новыми вызовами в технологии. Все те же светодиоды вершат в светотехнике настоящую революцию, но требуют пространственного, трехмерного размещения. Старые добрые плоские печатные платы, осточертевшие нам в задних фонарях и монтажных блоках «Лад» и «Самар», уходят в прошлое. 3D-платы приходится отливать (или выдувать) на термопластавтоматах из особого, содержащего металл органического соединения. Затем с помощью лазера верхний слой пластика испаряется, оголяя частицы металла в местах «прокладки» проводников. Сами проводники наносятся гальванически. Для питания светодиодов их толщины достаточно. О больших нагрузках лишь мечтают.

История развития компьютерной сети свидетельствует: объединение в сети неизбежно. Не минует такая участь и компьютеры на колесах. На стадиях от сырых идей до промышленных образцов пребывает огромное количество технических решений и предложений. В скором времени авто начнет самостоятельно общаться и с себе подобными, и с придорожной инфраструктурой. Но это тема для отдельного разговора.

А пока в тесном взаимодействии с государственными органами Audi работает над окончательной электрификацией авто. Речь идет не о гибридах и не об электромобилях, хоть они и подразумеваются. Современное авто содержит много архаичных узлов и агрегатов механического, гидравлического и т. п. принципов действия. Взять хотя бы рулевое управление.

Рулевой механизм и вал серьезно затрудняют компоновку подкапотного пространства. Вал норовит переломать ребра водителя при ДТП. Его регулировка не всегда удобна и требует целого ряда дополнительных деталей. Можно написать целую статью о вредоносности гидравлических тормозов или приводных валов.

Технологии by-wire («по проводам») становятся новым направлением деятельности инженеров Audi. Кое-что нашло применение в концепте A2, показанном во Франкфурте минувшей осенью, но демонстрацией всех возможностей станет новый проект, разрабатываемый на базе Re-tron. У нового концепта рулевое управление, тормоза и выбор передачи будут осуществляться электрически.

Большинство технических решений by-wire известны уже давно, но практического применения они не находили. Электрические устройства в целом надежнее и долговечнее, чем механические и гидравлические. Но имеют они и принципиальный недостаток. Значительно чаще других электрические системы полностью выходят из строя одномоментно. Гидравлика и механика обычно «предупреждают» о грядущем отказе снижением эффективности. Водитель успевает насторожиться и принять меры при утечке жидкости, и при механическом увеличении зазоров. Нарушение электрического контакта просто выключает тот или иной прибор.

Долгое время электрические тормоза и рулевое управление оставались в Евросоюзе под запретом. Но государственные органы в мире служат не столько для сбора и дележа налогов, сколько для обеспечения достойной жизни граждан. Следовательно, они не могут стоять на пути технического прогресса. Совместная работа автопроизводителей и властей и состоит в поиске безопасных компромиссов. Так, совсем недавно были разрешены к серийному использованию электромеханические тормоза. Правда, только при одном категорическом условии, что тормозная система будет иметь два независимых источников питания.

Событие эпохальное. Электрические устройства значительно легче совмещаются с электроникой. А значит, еще на шаг приблизился тот день, когда водитель займет свое почетное место. На заднем диване. С подушкой под голову.

 

По материалам: «5 КОЛЕСО»


Теги: Безопасность автомобиля, Детали, Электроника,





Acura
ALF
Alfa_Romeo
Alpina
Aston_Martin
Audi
BAW
BelAZ
Bentley_
Berliet_
BMW
Bugatti
Buick
BYD
Cadillac
Caterpillar
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Dacia
Daewoo
DAF
Datsun
Dodge
FAW
Ferrari
Fiat
Ford
GAZ
Geely
Goldhofer
Great_Wall
Honda
Hyundai
IG
Infiniti
Isuzu
Iveco
Jaguar
Jeep
Kamaz
Kawei
Kia
Lamborghini
Lancia
Land_Rover
Lexus
Lifan
Lincoln
Magirus
Mahindra
MAN
Maserati
Maybach
MAZ
Mazda
Mercedes-Benz
Mini
Mitsubishi
Moscwich
Nissan
Opel
Packard
Peugeot
Porsche
Renault
Rolls-Royce
SAAB
Scania
Scheuerle
SEAT_
Simba_
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tata
Tatra
Tesla_
Toyota
UAZ
Ural
VAZ
Vema
Volkswagen
Volvo
Youxia
ZAZ
ZIL



 

 





Наши баннеры

© 2008-2018autoholding.net



Яндекс.Метрика
Автомобиль Спецавтомобиль Зеленый автомобиль Устройство автомобиля Автохимия Тюнинг Темы Архив Контакты