Без ДТП и… грязи на капоте

Производителя автомобилей Volvo, считающихся исключительно безопасными, больше не устраивают подушки безопасности для пассажиров и пешеходов. В нем анонсируется создание своеобразной системы искусственного интеллекта, которая будет не только реагировать в автомобиле на существующие угрозы, но и предугадывать ситуации, которые еще могут возникнуть, путем анализа окружающей среды.

1. Система прогнозирования аварий грузовиков Volvo

Работа над системой, известной под английским названием централизованной Sensor Fusion Framework, ведется командой исследовательских центров в сотрудничестве с Volvo Cars и Volvo Trucks. По словам людей, причастных к проекту, они прослужат еще как минимум пять лет.

Основной целью будет выявление опасностей до того, как они окажутся на пути движущегося транспортного средства и в поле зрения водителя (1).

Когда система обнаруживает потенциально опасную ситуацию, она самостоятельно принимает решение, как ее избежать. Это может быть остановка автомобиля или расчет «пути уклонения».

Предотвращение столкновений

Итак, как оказалось, автомобиль не обязательно должен быть автономным транспортным средством без водителя, чтобы иметь независимый интеллект и, конечно же, заботиться о участниках дорожного движения. Так обстоит дело, например, с ACC (адаптивный круиз-контроль), функцией, которая использует датчики для определения расстояния между двумя автомобилями и оптимизации тормозного усилия.

Некоторые автомобили также имеют опцию Stop & Go, которая автоматически регулирует скорость в зависимости от дорожного движения. Также используется функция помощи при парковке, где камеры и ультразвуковые датчики ищут подходящее свободное место на парковке для водителя, рассчитывают оптимальную полосу движения и предупреждают о столкновениях.

2. Развитие технологий безопасности автомобилей

За последние несколько десятилетий было разработано множество улучшающих технологий. интеллект и безопасность автомобиляпока не избавляясь от драйвера (2).

Процесс улучшения еще продолжается. Toyota постепенно внедряет радиосистему связи «автомобиль-автомобиль», предназначенную для того, чтобы автомобили могли общаться друг с другом, чтобы избежать столкновений.

Информация о скорости машин будет передаваться по радио, что позволит держать между ними соответствующую дистанцию ​​(3).

Решение, уже установленное на некоторых моделях Toyota, известно как Automated Highway Driving Assist (AHDA).

Помимо техники слежения за другими автомобилями на дороге, компания также предлагает систему Lane Trace Control — автоматическое удержание автомобиля в пределах полосы на дороге. Еще одна новинка от этой компании противоаварийное решение, т.е. предотвращение выезда водителя на тротуар с пешеходами (Steer Assist).

Эта технология будет внедрена в автомобили Toyota после 2015 года. На этом идеи японского магната не заканчиваются. Он также предлагает информацию в своих автомобилях о том, что произойдет со светофором на перекрестке, к которому мы приближаемся, в течение десятка или даже нескольких десятков секунд.

Toyota установила эту систему предупреждения, например, о том, что в ее автомобилях вот-вот загорится красный свет в рамках так называемого интеллектуальная транспортная система (ЭТО). Транспортные средства получают информацию о пересечении в диапазоне 700 МГц. Японцы отмечают, что это решение выгодно не только повышение безопасности, но и снижение выбросов выхлопных газов за счет исключения резких маневров автомобиля.

3. Схема системы автоматизированной помощи при вождении на шоссе Toyota

Камера контроля скорости на Фордах не заработает

Компания Ford Motor протестировала в немецком испытательном центре автомобиль, который может автоматически объезжать препятствие на пути или просто останавливаться в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Автомобиль оснащен радаром, ультразвуковыми датчиками и камерой.

4. Как работает система Форда — торможение перед ограничением скорости

Система предотвращения препятствий сканирует все впереди на расстоянии до 200 м. В автомобиле есть экран, на котором появляется тревожное сообщение в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Также генерируется звуковой сигнал.

Когда водитель не реагирует, система берет на себя управление автомобилем и автоматически пытается решить проблему, останавливая его или объезжая препятствие, если это возможно.

Эта технология тестировалась на скорости более 60 км/ч. и это было успешно.

Компания также хочет уменьшить количество столкновений, внедрив тормозную систему, которая позволяет транспортному средству автоматически останавливаться, когда впереди возникает угроза.

Однако пока эта технология работает только в том случае, если объект неподвижен или движется на 30 км/ч медленнее транспортного средства.

Недавно Форд прославился еще одним интересным изобретением, также в некотором смысле связанным с безопасностью. В нем был представлен первый полностью легальный антирадар, то есть радар, расположенный на лобовом стекле, который после считывания скоростного режима широкоугольной камерой, распознающей дорожные знаки, передает информацию в компьютер и круиз-контроль, который, по сути, регулирует скорость. скорость до уставной.

Интеллектуальный ограничитель скорости (4) будет производиться серийно с запуском внедорожника S-MAX следующего поколения. Позже он будет планомерно внедряться и в другие автомобили американской марки. Материальные эксперименты Форда также интересны. Несколько лет назад исследователи из этой компании попытались заменить металл пластиком.

5. Структура материала MuCell

Как известно, пластик — это материал, вес которого очень сложно уменьшить без ущерба для прочности или качества. Однако инженеры Ford нашли выход. Плитка пузырькового шоколада послужила источником вдохновения.

В таком угощении есть пустоты (пузырьки), заполненные воздухом, что делает его более легким и хрустящим.

Такой же формы был и пластик — при формовании в него вдавливались пузырьки газа. В результате получилась микроскопическая сотовая структура — вес уменьшился за счет использования меньшего количества пластика, но материал остался прочным.

Изобретение было названо MuCell (5). Другими преимуществами этого открытия являются повышенная скорость и рентабельность производства пластиковых компонентов.

Для их создания можно использовать меньшее давление, что приводит к увеличению количества деталей на 33% в час, что также снижает потребление энергии и затраты. В свою очередь более легкий пластик легкие автомобиликоторые легче разгоняются и быстрее тормозят. Для покупателя это выгода — пластик легче на 20% без удорожания.

Крышки двигателя из нового материала будут использоваться на ряде моделей Ford в течение следующих нескольких лет. К 2020 году это позволит снизить вес автомобиля со 100 кг для небольших моделей до 300 кг для более крупных.

Автомобильные лазерные глаза

Интересное новшество скоро предложит General Motors, производитель популярного на польских дорогах Opel. Они должны быть, как описывают отраслевые СМИ, «фарами, которые следуют за движениями глаз». Конечно, речь идет о движениях глаз водителя, а не о людях, спокойно идущих по тротуару или обочине.

Технология не выглядит такой футуристической, когда вы смотрите на нее. Он предполагает установку специальной камеры, которая отслеживает лицо водителя, а точнее положение основных точек, таких как нос и глаза. Вычисление сканируется со скоростью 50 раз в секунду. Анализируя изменения изображения, можно отслеживать линию обзора водителя.

Компьютер должен обработать эту информацию в настройках фар автомобиля. Во время испытаний возникла интересная проблема. Слишком точная и быстрая реакция на движения глаз водителя приводила к частым изменениям настроек освещения, что, в свою очередь, отвлекало и излишне утомляло зрение.

Потребовался специальный алгоритм задержки и коррекции, который, в том числе, причиной того, что когда водитель вообще не смотрел на дорогу, фары автоматически направлялись прямо вперед, в направлении движения. Пока неизвестно, когда будет внедрено решение для регулировки света в зависимости от направления взгляда.

Между тем, Opel представляет систему адаптивного освещения AFL+ (6), в которой свет настраивается в зависимости от положения рулевого колеса и ускорения. Вниз технология автомобильного освещения Лазеры тоже хороши. В новой модели Audi A8 реализовано инновационное решение, которое до сих пор не применялось в серийных автомобильных фарах, — лазерный луч.

Эти фонари изготовлены из мощных лазерных диодов. Четыре синих лучи лазерного света Светодиоды высокой интенсивности собраны в модуле в один луч. Наконец, преобразователь люминофора преобразует синий свет в белый свет.

В сочетании со светодиодными лампами лазеры имеют вдвое больший радиус действия. До сих пор они появлялись в определенных приложениях, например, в ограниченной серии Audi R8 LMX или в спортивном Audi R18 e-tron quattro, который участвовал в гонках «24 часа Ле-Мана».

Сейчас они впервые поступают в серийные автомобили, и покупатель может их установить. Лазеры — это не только возможность для новых и лучших автомобильных фар. Они также пытаются завоевать сердце двигателя, заменив традиционные свечи зажигания.

Компания Princeton Optronics из Нью-Джерси разработала совершенно новую концепцию зажигания автомобиля, которая позволяет значительно сэкономить энергию и топливо. В отличие от традиционной системы свечей зажигания, новое решение должно воспламеняться в середине камеры сгорания.

По словам Чуни Гоша, главы Princeton Optronics, это позволит получить на 27% более эффективную топливную смесь, что на практике означает, что вместо 40 км на одном литре мы проедем 50 км. Заявление лазерное зажигание предполагается также, что это позволит значительно повысить точность работы этой системы.

Более того, за один цикл можно использовать более одного лазерного импульса и «прожечь» смесь в камере более тщательно. Решение было представлено на инновационном саммите ARPA в Вашингтоне.

6. Конфигурации системы AFL+ в различных условиях

Десятиступенчатые коробки передач

Согласно исследованиям, проведенным крупными автомобильными концернами, коробки передач с большим количеством ступеней — 9 или даже 10 вместо нынешних в среднем шести — позволит существенно сэкономить на расходе топлива. Крупные конкуренты Ford и General Motors объединили усилия в разработке таких автоматических трансмиссий.

Над коробки передач с девятью скоростями работает третий американский гигант — Chrysler. Он управляется итальянским FIAT, а это значит, что революция в автомобильных трансмиссионных системах, вероятно, скоро произойдет во всем мире.

За счет добавления большего количества ступеней к передачам снижается частота вращения двигателя и нагрузка при переключении передач, что приводит к меньшему расходу топлива. Его часто сравнивают с современными многоскоростными велосипедами, которые гибко адаптируются ко многим требованиям.

7. Эффект от использования техники Ultra-Ever Dry

Автомойки больше нет?

Если бы, в свою очередь, эффективность этого изобретения подтвердилась, оно имело бы для многих людей эпохальное значение – не побоюсь этого слова. Речь идет об освобождении от проблема с мойкой машины.

Компания Nissan начала тестировать в Европе инновационную автомобильную краску, которая «отталкивает» грязь, дождевую воду и другие загрязнения.

Рассматриваемая краска должна быть не только супергидрофобной, но и олеофобной, т.е. устойчивой к жирным загрязнениям.

И это не лабораторный прототип, далекий от практики, а вещество, которым уже окрашены последние модели Nissan Note, доступные для продажи в Европе.

Технология Ultra-Ever Dry, на которой основана уникальность нового лака, заключается в создании воздушной прослойки над окрашиваемой поверхностью. Это предотвратит попадание грязи в автомобиль и задержит его (7). Что касается покрытий транспортных средств, в том числе автомобилей, то в научных лабораториях появляются все более смелые и нестандартные идеи.

8. Технологии безопасности в автомобиле

Например, сморф, изобретенный в знаменитом Массачусетском технологическом институте (MIT). Вместо бесконечных усилий по разработке форм, плавностей и изгибов линий автомобилей, снижающих коэффициент лобового сопротивления Cx, изобретатели нового материала предлагают полимерное покрытие, изменяя форму и адаптируя поверхности к аэродинамическим условиям.

Создатели сморфа сравнивают его работу с углублениями в мяче для гольфа, создающими турбулентность в воздухе и слой, окружающий сферу, уменьшающий сопротивление воздуха. Распределение элементов из этого полимера в стратегических местах на поверхности автомобиля должно работать аналогично, кроме того, углубления должны появляться и исчезать во время движения в зависимости от текущих аэродинамических требований.

Как правило, при более низких скоростях ожидается образование большего количества ям. Поверхность smorph сглаживается при более высоких скоростях, когда эффект турбулентности становится неблагоприятным. Как видите, развитие технологий безопасности (8), экономичности и интеллектуального вождения в автомобильной промышленности идет не просто в одном направлении.

Даже если это такое же амбициозное направление, как автомобили без водителей. Прежде чем произойдет революция, инженеры успеют удивить нас многими идеями в более традиционно понимаемых автомобилях.