Автомобильные системы безопасности и размышление о нереализованном

в 14:50, , рубрики: автомобили, безопасность на дорогах, будущее здесь, метки: ,

Посмотрев огромное количество ДТП видео с ютуба понял, что почти нет единых систем которые могут предупреждать водителя об опасных маневрах других автомобилей смогут рассчитать нужную скорость и требуемую траекторию движения, помогут проложить маршрут, и предупредят о препятствиях на дороге, помогут не уснуть и многое другое. Весь список не не перечислить иначе это уже будет система далёкого будущего, но ведь уже есть автономные автомобили, которые сами без водителя преодолевают расстояния. Некоторые производители медленно вводят системы предупреждения об автомобиле в «слепой» зоне зеркал. Сделаю небольшое описание этих систем для понимания их узконаправленного назначения.

CITROEN
Так, на новом Citroen C4 2011-го модельного года появилась система слежения за «мертвыми зонами» разработки Bosch.
Система, названная Side View Assist, использует ультразвуковые сенсоры, аналогичные датчикам парктроника. Сенсоры установлены в углах обоих бамперов – переднего и заднего. Задние, собственно, и определяют наличие объекта в слепой зоне, которую водитель не видит в зеркала. При этом система Bosch интеллектуальна. В область обзора задних сенсоров попадают и припаркованные автомобили, и обгоняемые, то есть те, которые водитель уже увидел и гарантированно знает об их существовании. Но благодаря передним датчикам система также уже знает об этих автомобилях и не реагирует на них. А вот если автомобиль в «мертвой зоне» появился незаметно для водителя и создает тем самым опасность, Side View Assist предупредит об этом. Сначала – визуально, миганием светодиода, а затем, если понадобится, звуком. Система также не активна при скоростях до 10 и свыше 140 км/ч.
Side View Assist только предупреждает водителя, никак не вмешиваясь в управление машиной. Впрочем, автопроизводители, использующие системы Bosch в качестве OE-компонентов, могут настраивать их и по-другому.

AUDI
У Audi тоже есть на вооружении система предупреждения при перестроении — Audi side assist
Система предупреждения при перестроении Audi side assist помогает водителю при смене полосы движения. С помощью радарных датчиков в заднем бампере система контролирует движение в «мертвой зоне». Если сзади приближается транспортное средство, загорается светодиодный предупреждающий сигнал. Зона сбоку и сзади автомобиля контролируется радарными датчиками на скоростях свыше 30 км/ч. Если в «мертвой зоне» есть автомобиль, или он быстро приближается сзади, для предупреждения водителя в соответствующем наружном зеркале заднего вида загорается светодиодный сигнал. Если в этой ситуации включен сигнал поворота, светодиоды в зеркале начинают мигать, предупреждая водителя об опасности столкновения. Система Audi side assist активно не вмешивается в управление автомобилем, водитель может отключить ее в любое время нажатием на кнопку на водительской двери.

VOLVO
Volvo тоже не отстаёт от нововведений с 2005-го года начнёт предоставлять, как опцию на некоторых моделях, систему, предупреждающую водителя о нахождении машин или мотоциклов в опасной зоне — справа и слева непосредственно позади автомобиля.
Система BLIS состоит из видеокамер, делающих по 25 кадров в секунду, установленных на наружных зеркалах заднего вида и компьютера, который распознаёт попадание объектов в эти зоны, размером 3 х 9,5 метров каждая.
В случае опасного сближения система зажигает жёлтый светодиод в салоне — рядом с правым или левым зеркалом соответственно.
Комплекс отслеживает машины, которые идут на обгон, а также реагирует на те машины, которые, наоборот, движутся медленнее, например, попадающие в зону ответственности при перестроениях.
При этом система не реагирует на статичные объекты, попадающие в поле зрения камер, к примеру, когда водитель сдаёт задним ходом, устанавливая машину на парковку. Камеры активируются на скорости больше 10 километров в час.

Siemens LIDAR
Проблема обеспечения безопасности при плохой видимости – во время тумана, дождя и снегопада – остается актуальной по сей день. Не видя перед собой останавливающегося автомобиля, водитель может не успеть своевременно нажать на педаль тормоза и остановиться. Для решения данной проблемы компания Siemens VDO усовершенствовала свою более раннюю разработку – адаптивный круиз-контроль (АСС), научив его распознавать сработавшие стоп-сигналы у впереди идущего авто, а также эффективно работать в туман, дождь и снег. Добились этого благодаря внедрению в конструкцию системы АСС датчика LIDAR (Light Detection and Ranging), который позволит удешевить систему.
Конструктивно датчик LIDAR состоит из источника инфракрасного излучения, фотодиода, выполняющего функцию приемника отраженных лучей невидимого инфракрасного света, и электроники, обрабатывающей информацию. Датчик непрерывно контролирует время распространения излучаемых и отраженных от препятствия инфракрасных лучей. Имея в распоряжении эту информацию, электроника вычисляет изменение расстояния до впереди идущего транспортного средства. Датчик LIDAR также способен выявлять частицы воды (тумана, дождя). На основании чего электроника делает вывод о плохой видимости и принимает решение о снижении скорости. Для этого электроника может снижать обороты двигателя и задействовать тормозные механизмы. Усовершенствованная система также отличает транспортные средства от объектов недвижимости.
LIDAR'у не страшен ни дождь, ни туман, ни снегопад – луч лазера пробивает их на расстояние до 250 м, чего вполне достаточно. А компьютер, обрабатывающий отраженный сигнал, настолько «умен», что отличает движущиеся объекты от неподвижных.
Алгоритм действий водителя таков. Заняв желаемую полосу движения, он задает скорость, которую темпомат и поддерживает в автоматическом режиме. В случае опасного сближения с впереди идущим автомобилем скорость автоматически сбрасывается настолько, чтобы сохранить безопасный интервал. «Фишка» системы в том, что этот интервал определяется не одной только скоростью, но и… погодными условиями. Если LIDAR заметит, что идет дождь или снег, дистанция будет увеличена!
Чего, однако, пока не умеет система – реагировать на внезапно вклинивающегося перед вами нахала, моментально нарушающего все расчеты. Ну, на то и водитель за рулем. Иначе езда станет слишком скучной.

Более функциональные системы

Проекционный дисплей на лобовом стекле BMW
Одна секунда и 28 метров. Именно столько требуется для того, чтобы перевести взгляд с дороги и считать показания спидометра на скорости 100 км/ч. Полноцветная приборная панель на ветровом стекле проецирует текущее показание скорости непосредственно в поле зрения на ветровом стекле. А технология BMW ConnectedDrive позволяет ещё больше. High Guiding и Lane Guiding — это названия функций, которые упрощают навигацию в городах и на трудноразличимой дорожной разметке. Полноцветное изображение с высоким разрешением проецируется на ветровое стекло непосредственно в поле зрения водителя. При необходимости, функция Speed Limit Info может отображать текущее ограничение скорости вместе со статусом действующих ограничений скорости в данном регионе. Также всегда отображаются предупредительные надписи систем помощи, например предупреждения об опасных перестроениях и предупреждения о выходе за пределы полосы движения, предупреждения о распознавании пешеходов системой ночного видения BMW, а также предупреждения о вероятности столкновения с задней частью находящегося впереди автомобиля.

Mobileye
Особое внимание заслуживает технология представленная компанией Mobileye, начиная с 1999 года они используют моно-камеры и достигли отличных результатов в «машинном зрении». Даже имеется готовое оборудование Mobileye 5-Series и Mobileye C2-Series для установки в машину. Но опять система ограничена небольшим списком функций.

Небольшой видео-обзор способностей:
Распознание пешехода

Индикация схода с полосы

Предупреждение о лобовом столкновении

Индикация дистанции на трассе

Интеллектуальный дальний свет

Распознание ограничений скорости

Выводы
Ознакомившись и с другими продуктами и системами, захотелось объединить их воедино и создать единую систему безопасности, позиционирования на дороге и помощи водителю. Чтобы она вела сбор данных с многих датчиков, анализировала их и представляла возможность водителю самому сделать решение или включить режим полного вмешательства или частичного. Но для этого автомобиль должен быть полностью под контролем компьютера, а не тех слабеньких подобий калькулятора которые встраивают в современные автомобили. Информация должна поступать на экран и управляться сенсорно или голосом (стоимость ЖК панелей сейчас копеечная, да и сенсором сейчас никого не удивить, а распознание голоса у Google вообще на высоте), я даже представлял прозрачные информационные полоски OLED дисплеев наклеенные на лобовое и боковые стекла для вывода важной информации (сверху или снизу), хотя у BMW есть проекционные дисплеи, но их плохо видно днем.
Автомобильные системы безопасности и размышление о нереализованном
OLED дисплеи

А давайте заглянем дальше и представил что такая система обменивается информацией с другими автомобилями и дата центрами на дороге, откуда получает важную информацию о состоянии на дороге о других автомобилях на дороге. Это уже единая сеть между автомобилями — автонет. Такая сеть поможет оповещать других участников движения о произошедшем ДТП. ГАИ облегчит поиск угнанных автомобилей. Перечислять достоинства этой технологии можно очень долго. Сделав систему на основе ПО можно достичь добавления функциональности. «Это не для наших дорог» скажите Вы, именно нам это и надо. Много аварий происходит на пешеходных перекрестках, когда стоящий автомобиль на соседней полосе закрывает проходящего пешехода. Получая информацию о движении людей вокруг этого автомобиля можно избежать фатального ДТП. Много аварий происходит в дождь, снег или туман при низкой видимости, лазерный луч, радар или беспроводная информация от автомобилей спереди поможет создать на миникарте информацию о положении автомобилей на дороге и избежать столкновения. Много людей засыпает за рулем и гибнет, а с помощью автонет любое аномальное отклонение автомобиля будет зафиксировано и передано заснувшему водителю. Возможно это мечты, но без них нет прогресса.
Разве это фантастика, которую мы видим в фильмах о будущем? Это всё технологии можно воплотить уже сегодня, и сократить смертность на дорогах. Мне кажется проблема в автомобильных компаниях, которые желают заработать много денег. За последние 30 лет, а может и больше, автомобили меняются только внешне. Автогиганты внедряют мизерные, единичные функции так медленно, что описанный функционал возможно будет достигнут к 2050 году.

А пока будьте внимательны на дороге и берегите свою жизнь и жизнь других, она у нас одна.

Автор: Bigzver


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js