Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79

Что касается пробок, то в них удобнее всего пользоваться системой активного круиз-контроля, позволяющей не только выдерживать заданное расстояние до впереди идущего автомобиля, но и трогаться и останавливаться одновременно с ним. Такая опция есть, например, у BMW — функция Stop & Go.

Разработанная также в BMW система аварийной остановки Emergency Stop Assistant (ESA) пока не устанавливается на серийных автомобилях, но её возможности впечатляют. В случае, если компьютер на основе анализа информации о биометрических параметрах (например, со специального браслета), сочтёт, что человек за рулём потерял сознание из-за приступа или каких-то других проблем, автоматически включится «аварийка» и автомобиль припаркуется у обочины дороги. После остановки ESA вызовет скорую помощь.

Как утверждают создатели ESA, система камер и ультразвуковых датчиков, а также высокоточные данные с GPS позволяют максимально безопасно припарковаться даже если нужно сменить несколько полос, и даже в плотном потоке. Перед перестроениями машина будет пропускать идущие с большой скоростью автомобили в полосе справа. Правда, будет ли автомобиль перестраиваться в «мёртвой» пробке, непонятно — логичнее было бы просто оставаться на месте при срабатывании системы. Поскольку серийных образцов ESA не существует, насколько эффективна и, самое главное, насколько безопасна эта система, пока неизвестно.

Автомобили Mercedes-Benz классов E и S в базовой комплектации серийно комплектуются схожей по назначению, но менее «самостоятельной» системой слежения за самочувствием водителя Attention Assist. Эта система при помощи установленных на руле датчиков отслеживает манеру вождения водителя и составляет его индивидуальный профиль — на изучение манеры езды уходит до 30 минут.

По словам разработчиков, самую важную информацию о состоянии водителя можно получить именно по манере вращения руля: уставший водитель допускает всё больше мелких ошибок в управлении, требующих характерной коррекции. В профиле учитываются степень отклонения от заданной траектории движения, время и дальность поездки, ускорение автомобиля, угол поворота руля и даже метеоусловия — всего 70 параметров. В случае заметных изменений в манере вождения раздастся резкий звуковой сигнал, а на бортовой дисплей будет выведено предупреждение о необходимости сделать остановку. Attention Assist работает на скоростях свыше 80 км/ч.

Системы автоматической парковки остановившегося автомобиля уже давно не новинка, и они есть у всех ведущих производителей. К примеру, Volkswagen выпускает автомобили с Park Assist c 2007 года и ими могут оснащаться практически все модели — от компактных Golf до Tiguan и Passat CC. Микрокомпьютер, анализирующий информацию от ультразвуковых датчиков, позволяет припарковать автомобиль с ювелирной точностью, буквально в паре сантиметров от бампера соседней машины.

После остановки около предполагаемого места парковки водитель нажимает кнопку включения Park Assist, после чего на экран бортового компьютера выводится информация об алгоритме действий. В процессе парковки нужно отпустить руль и работать только педалями (и ручкой переключения передач в случае механической коробки).

В перспективной разработке BMW под названием Remote Controlled Parking вообще не нужно сидеть за рулём в процессе парковки. Вы выходите из машины и просто нажимаете кнопку на брелоке, после чего автомобиль плавно заезжает на свободное место или в гараж. Таким же образом вы можете «вызвать» машину: она заведётся, выкатится из гаража и встанет прямо перед вами. Выглядит чрезвычайно эффектно.

А вот автомобили, для управления которыми вообще не требуется участие водителя, появятся в продаже ещё не скоро, хотя, например, совсем недавно в американском штате Невада официально разрешили езду по дорогам общего пользования машинам с автопилотом. Правда, при этом отложили принятие технических требований к ним до 2020 года.

Никаких принципиальных препятствий к созданию автомобиля с полностью автоматическим управлением нет: уже сегодня практически все элементы автопилотов реализованы, в частности, в перечисленных выше системах — это разнообразные датчики и камеры, микрокомпьютеры, рассчитывающие траекторию движения и управляющие скоростью, направлением перемещения и торможением автомобиля.

У многих крупных автомобильных концернов есть собственные программы по созданию автоматических систем управления. Например, Volkswagen работает над проектом HAVEit (Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport — «Высокоавтоматизированные автомобили для интеллектуального транспорта»), в рамках которого в 2011 году была разработана полуавтоматическая система TAP (Temporary Auto Pilot — «Временный автопилот»), позволяющая ехать на полном автопилоте со скоростью до 130 км/с. Само название говорит о том, что водитель может доверить управление лишь в определённых условиях - к примеру, на скоростной трассе или в городской пробке. При этом человек в любой момент может взять управление на себя. В Volkswagen заявляют, что технически система TAP полностью готова к серийному производству.

Компания Google работает над проектом полностью роботизированного управления, которое испытывается на автомобилях Audi TT и гибриде Toyota Prius. В варианте Google активно используются данные GPS, сведения об окружающем пространстве, получаемые радарами и лидаром (вращающимся лазерном дальномере, устанавливаемом на крыше и собирающем трёхмерную информацию на расстоянии свыше 60 м), видеокамера, распознающая движущиеся предметы и сигналы светофора, а также датчики положения и ускорения. В 2010 году Google официально сообщила об успешном завершении автопробега в беспилотном режиме на расстояние около 225 000 км. Пробег проходил по дорогам общего пользование и систему подстраховывали сидящие на водительском месте профессионалы.

Несмотря на все успехи инженеров, главная проблема заключается в обеспечении 100% надёжности автомобильных автопилотов и в защите от случайных срабатываний. Можно себе представить, к каким чудовищным последствиям способен привести малейший сбой даже в однй машине на трассе со скоростью потока свыше 120 км/ч! К тому же совершенно не очевидно, на кого возлагать правовую ответственность в случае такого происшествия.

Относительно невысокая точность GPS-навигации и, в особенности, ошибки в картах не позволяют привязать к ним автопилот — необходимы средства коррекции в реальном времени на основе показаний датчиков, следящих за окружающей обстановкой. Надёжность считывания разметки и обычных дорожных знаков может в значительной степени зависеть от погодных условий — необходимы системы, гарантированно игнорирующие грязь и снег, возможно придётся изменить и графическое исполнение знаков.

Да, автопилоты существуют в авиации и на железнодорожном транспорте, в Париже поезда по одной из линий метрополитена следуют в полностью автоматическом режиме уже не первый год. Но здесь и кроется их принципиальное отличие от автомобилей: они ходят по чётко определённым маршрутам, и их движение постоянно строго контролируется целыми командами специалистов. Прелесть же автомобиля в том, что он едет, куда хочется водителю. «Забюрократизировать» их передвижение и контролировать перемещение каждой машины группой профессионалов даже теоретически невозможно.

Так что полноценный автомобильный автопилот может появиться в серийных автомобилях только тогда, когда будет гарантироваться его абсолютная надёжность, и он будет оснащён эффективными и избыточными системами для безопасной — для всех участников движения! — остановки в уникальных случаях сбоев. Пока же самое разумное решение — продолжать совершенствование временных автопилотов, отключающихся сразу после того, как водитель кладёт руки на руль.

К оглавлению

Опубликовано 26 июля 2011 года

Ещё за школьной партой мы узнаём, что любое изображение можно представить в виде множества точек. Сегодня, право, никого не удивить уже фрактальными генераторами ландшафтов или растительности, которые автоматически «отрисовывают» фотографического уровня изображения, опираясь, по сути, на математические формулы, и не более.

Использование формальных грамматик в качестве метода описания изображений впервые появилось в конце 60-х в работах венгерского биолога Аристида Линдермайера, который исследовал микроскопические грибы и бактерии и позднее распространил этот метод и на описание макрообъектов, в частности растений и деревьев. Его метод получил название L-системы (сокращение от Lindermayer-system).