Умные автомобили

Сегодня автомобилестроение развивается невероятными темпами. Производители стремятся сделать свои машины не только более быстрыми и надежными, но и безопасными, управляемыми, функциональными и умными.

В наше время сформировались все необходимые условия для создания умных автомобилей: стремительно развивается IT-сфера, появляются все более интеллектуальные и функциональные системы, широкое распространение получает интернет вещей (IoT). Все это в комплексе дает огромные возможности для развития автомобильного транспорта.

Умный автомобиль – это в массовом сознании нечто среднее между автомобилем и роботом с искусственным интеллектом. В реальности же так называют транспортные средства, превосходящие по ряду параметров стандартные машины. Назвать умным авто можно по разным причинам:

• наличие самоуправления;
• продвинутая система навигации;
• экологичность;
• использование альтернативного топлива.

Так же называют и уникальные авто и концепты, разработанные с какой-то определенной целью и имеющие эксклюзивные функции/особенности.

ИИ в автомобиле превращает поездку в нечто большее, чем просто перемещение из пункта отправления в пункт назначения. Современное оборудование делает движение безопасным, выступает в качестве дополнительных органов чувств, помогая водителю управлять транспортом, снижает вероятность ДТП и позволяет автомобилисту меньше концентрироваться на дороге без негативных последствий.

Искусственный интеллект в автомобилях способен полностью брать на себя задачу управления транспортным средством: это было неоднократно доказано компаниями Google, Tesla и другими разработчиками беспилотных автомобилей.

Кроме непосредственного участия в управлении движением, умные авто способны выстраивать оптимальный маршрут поездки и в режиме реального времени сообщать водителю о любых возможных неприятностях и пробках.

С понятием «умный автомобиль» все достаточно сложно, так как каждый производитель вкладывает в определение нечто уникальное. Однако в целом можно выделить три типа таких транспортных средств.

Умной машину не обязательно должен делать искусственный интеллект беспилотного автомобиля. По мнению многих производителей, достаточно и оснащения салона дополнительной электроникой, которая сделает эксплуатацию транспортного средства более комфортной и безопасной.

Автоконцерны придумывали множество идей для своих продуктов, оснащали машины всевозможными датчиками и системами контроля, но удивить сейчас этим вряд ли кого удастся. Поэтому отдельные производители пошли дальше, к примеру, создатели умного автомобиля GEA, к которому приложили руку дизайнеры из Italdesign Giugiaro и сотрудники LG.

Авто предназначено для бизнесменов, которым нужно максимально продуктивно проводить время, находясь в салоне. Потому был создан салон с тремя режимами:

1. Business. Подобие офиса: мониторы, подсветка, разворачивающиеся кресла для совещаний.
2. Wellness. Превращение салона в тренажерный зал.
3. Dream. Режим для сна.

Предполагается, что этот автомобиль должен быть беспилотным, чтобы водитель смог добраться до места назначения во время описанных выше занятий.

Второй вариант интеллектуализации транспортного средства – оснащение его электронным помощником. Умные функции (которые раньше так и не назывались вовсе) появлялись постоянно, некоторые из них прочно вошли нашу жизнь и стали повседневностью, другие не прижились и пропали. Однако сегодня дополнительные возможности выходят на качественно новый уровень. Примером является разработка S-Max от Ford.

Главное назначение – сканирование дорожных знаков и автоматическая регулировка скорости движения транспортного средства, в том числе и посредством сокращения подачи топлива в двигатель, но без использования тормоза.

Нечто похожее есть у Tesla – система автоматического предупреждения столкновений, призванная остановить машину в критической ситуации.

Пожалуй, самый интересный тип систем умного автомобиля – автоматическое управление без участия человека. Считается, что именно за такими транспортными средствами будущее, однако их разработка требует баснословных вложений, поэтому созданием занимаются только самые крупные корпорации, к примеру, Google, Apple или Sony.

Гиганты планировали еще в середине прошлого десятилетия выпустить на рынок свои первые автомобили, однако реальность внесла свои корректировки. Запуск на рынок беспилотных авто – огромная ответственность за человеческие жизни, и до сих пор решить все проблемы, которые встают перед автопилотом во время движения, не удалось.

Концепты есть и от других фирм, в том числе от Nissan, Audi, Mercedes и даже КАМАЗ.

Высокотехнологичные автомобили разрабатываются для того, чтобы освободить автомобилиста от необходимости решать многочисленные задачи в процессе движения, сделать поездку более комфортной и уменьшить любые возможные риски.

Многие эксперты считают, что передача хотя бы части обязанностей по управлению транспортным средством искусственному интеллекту, позволит сделать дороги более безопасными, избежать многочисленных аварийных ситуаций и уменьшить количество человеческих жертв.

Использование передовых систем контроля за состоянием водителя способствует снижению риска засыпания человека за рулем, уменьшает шанс возникновения ДТП по причине переутомления или проблем со здоровьем. Умное авто может быть оснащено комплексом специального оборудования, которое будет отслеживать состояние и поведение автомобилиста. К примеру, система способна:

• блокировать возможность езды на машине, если человек находится в состоянии алкогольного опьянения;
  
• отслеживать уровень усталости водителя и уведомлять его, если он начинает засыпать, выезжать за пределы разметки или иными действиями подтверждать потерю концентрации на дороге;
  
• уведомлять диспетчера или экстренные службы о том, что автомобилист представляет опасность для себя и других участников дорожного движения.
  

Чтобы сделать машину более безопасной, многие производители сегодня используют специальное аварийное оповещение. Его главная задача – передача информации в случае экстренных ситуаций, фиксируемых датчиками транспортного средства. Сигнал может отправляться в следующих случаях:

• опасность столкновения;
  
• физический контакт с обочиной, разметкой, ограждениями или другими участниками дорожного движения;
  
• возникновение неисправностей, способных привести к аварии.
  

В некоторых случаях система может автоматически уведомлять экстренные службы о необходимости помощи или соединять людей в машине с такими службами.

Системы автоматического освещения самостоятельно включают фары и выбирают интенсивность света в соответствии с временем суток, а также с погодными условиями. Значимость данной функции нельзя недооценивать, ведь регуляция освещения является решающим фактором для работы внешних камер, непосредственно участвующих в управлении автомобилем. Если же за рулем находится человек, автоматическая настройка освещения позволяет водителю не отвлекаться от дороги.

Наибольший интерес вызывают автомобили, способные передвигаться самостоятельно, без участия человека. Чтобы добраться в пункт назначения, беспилотное транспортное средство должно знать маршрут, понимать окружающую обстановку, соблюдать ПДД и корректно взаимодействовать с пешеходами и другими участниками дорожного движения. Для этого используются сложные и дорогостоящие технологии:

1. Лидар – это лазерный дальномер, он устанавливается на крыше и генерирует 3D-карту пространства в радиусе до 100 метров; обзор прибора охватывает 360 градусов. Полученные данные управляющая система объединяет с Google-картами, что позволяет ей избегать аварийных ситуаций.
2. Радар – еще одна важная часть беспилотного автомобиля. Этот прибор использует радиоволны, чтобы определить дальность объектов, траекторию и скорость их движения. Посылаемые радаром импульсы отражаются от препятствий на принимающую антенну. Таким образом радары заменяют машине зрение и позволяют мгновенно реагировать на любые изменения ситуации.
3. Датчики положения определяют координаты автомобиля на карте. GPS-приемник позволяет отследить местоположение машины и маршрут ее следования.
4. Видеокамера обнаруживает цветовые сигналы светофоров и объекты, которые приближаются на потенциально опасное расстояние.

В настоящее время многие компании уже разработали, испытали и активно эксплуатируют свои беспилотные автомобили по всему миру. Вопрос вывода таких транспортных средств на рынок стоит скорее в снижении стоимости используемого оборудования, нежели в недостатке идей.

Новые интеллектуальные автомобили появляются ежегодно, и выделить среди них самые лучшие и высокотехнологичные довольно сложно. Но мы попробуем.

Электрокары от уже легендарной компании Tesla часто называют самыми высокотехнологичными в мире: набор сенсоров защищает автомобили от столкновений, а 360-градусная камера распознает дорожную разметку, перекрестки, другие машины и транспортные средства, пешеходов. Таким образом, автомобиль самостоятельно осуществляет управление и регулирует скорость движения. В процессе использования электрокара автопилот самообучается, а также передает данные на серверы компании Tesla Motors. На основе собранных данных сотрудники проводят анализ и совершенствуют систему.

Совсем недавно Илон Маск представил фирменный микрочип Full Self-Driving и рассказал о захватывающих дух перспективах. К концу 2020 года планируется выпуск в продажу свыше миллиона электромобилей Tesla c чипом Full Self-Driving: модели S и X уже начали оснащаться таким чипом и компьютером фирмы Nvidia для автономного вождения.

Компания Google уже много лет совершенствует свой беспилотный автомобиль. Полностью электрическая машина рассчитана на двух человек, имеет два двигателя, развивает скорость до 25 миль/час (чуть больше 40 км/ч), не имеет традиционных органов управления и управляется с кнопки пуска, не требуя присутствия человека, кроме как в роли пассажира. Для передвижения автомобиля используется 64-лучевой лазерный светодальномер на крыше, который быстро генерирует объемную карту местности.

Интеллектуальные и просто технологичные автомобили появляются часто, а вот некоторые концепты и стартапы, будоражащие воображение современного человека, показывают намного реже. Оттого они еще более интересны и приковывают к себе внимание любителей со всего мира.

Беспилотное управление и нулевые выбросы в атмосферу – основа Nissan IDS. Встроенный в бортовой компьютер искусственный интеллект полностью отвечает за безопасность передвижения, а управление возможно при помощи голоса и жестов. Режим автономной езды Piloted Drive запоминает и повторяет стиль вождения конкретного человека – именно это является отличительной чертой Nissan IDS от других концептов.

Интерьер машины может меняться в зависимости от выбранного режима вождения: при беспилотном режиме передние сиденья поворачиваются к задним, для удобного общения пассажиров, руль может убираться, уступая место дополнительной панели с информацией.

Concept-i может вести диалог с человеком с помощью голоса, света и голограмм. Постоянно самообучаемый искусственный интеллект может подстраиваться под водителя, менять климат, переключать настройки и распознавать эмоциональное состояние человека. Также автомобиль может выводить некоторые слова на боковые двери.

Toyota Concept-i является беспилотником, но разработчик сохранил руль и педали для управления.

Создатели беспилотника считают, что автомобиль является не только средством передвижения, но и помощником владельца. BMW Vision Next 100 предоставляет водителю любые нужные данные, а также ограждает его от лишней информации. Кроме того, в салон установлен экран для проекций.

Умные системы автомобилей сегодня развиваются стремительными темпами, и с каждым годом автопроизводители будут все сильнее стараться удивить нас новинками, функции которых могут просто не укладываться в голове обычного пользователя. Можно ожидать, что бортовые системы будут становиться функциональнее, смогут обеспечивать все больший комфорт и все большую безопасность при эксплуатации транспортных средств.

Что касается внедрения беспилотных машин, то создателям предстоит еще много работы. Беспилотным автомобилям требуется новая дорожная инфраструктура, в которой они могли бы «общаться» с самой инфраструктурой (знаки, светофоры) и с другими транспортными средствами. При этом беспилотникам не подходят простые карты – им нужно понимать свое расположение с сантиметровой точностью и иметь точную информацию об окружающей местности (геометрию дорожной разметки, границы дороги, ближайшие дорожные знаки и прочее). Чтобы поддерживать картографию в актуальном состоянии, по улицам должны ездить специальные картографические машины и обновлять информацию о состоянии дорог.

Отечественный автопром не считается самым технологичным в мире, однако это не значит, что умные машины нам могут только сниться. Существует сразу несколько примеров, которые эффектно разбивают этот стереотип.

Во-первых, компания Яндекс старается не отставать от западных конкурентов и тоже создала свой собственный прототип беспилотного авто для такси. Машина активно испытывается с 2018 года, показывает хорошие результаты, однако пока неизвестно, когда можно ожидать ее появления в повседневной жизни. Автомобиль, по заявлению создателей, способен самостоятельно принимать решения на дороге на основе сервиса Яндекс.Навигатор.

Во-вторых, в России был разработан прототип пассажирского микроавтобуса «Шатл», созданный совместно специалистами КАМАЗа и Научно-исследовательского центра НАМИ. Это еще один проект общественного транспорта на автопилоте, который должен выбирать оптимальный маршрут и передвигаться по нему с небольшой скоростью.

В-третьих, был разработан беспилотный КАМАЗ – первый отечественный грузовик, полностью управляемый искусственным интеллектом. Запуск серийного производства намечен на 2022 год.

В России разрабатываются и другие крайне интересные проекты, заслуживающие не меньшего внимания, чем концепт-кары от западных производителей.

Появление умных автомобилей стало возможно только благодаря разработчикам программных и технических интеллектуальных решений. Одной из таких компаний является «Центр2М». Мы разрабатываем умные системы для транспорта и производства, создаем уникальные продукты, способные сделать ваш бизнес более прибыльным и безопасным.

Чтобы рассчитать стоимость внедрения системы видеоаналитики или мониторинга транспорта на вашем предприятии, обратитесь к нашим специалистам по телефону +7 (499) 754-07-77 или через форму обратной связи на сайте.


Источники:

1. Умные автомобили: история с продолжением
   
2. Умные автомобили: польза или вред?
   
3. Топ-10 концептов беспилотных автомобилей будущего
   
4. Lexus демонстрирует свое видение электромобилей будущего, представляя электрический концепт-кар LF-30 Electrified
   
5. Есть ли российские беспилотные автомобили
   
6. Что умеет умный автомобиль