Выжить любой ценой: каким в Continental видят мир без аварий

Если в 2001 году на дорогах Европы погибло 54 900 человек, то к 2020 году этот показатель должен снизиться как минимум на 16 000, а к 2050 году, в эпоху автономного вождения, печальный показатель должен стать нулевым. Таковы цели программы Vision Zero, а каким образом это будет достигнуто, мы узнали от специалистов компании Continental

Симбиоз системы стабилизации и антиблокировочной системы тормозов хорош. И управлять «мустангом» даже на снегу одно удовольствие.

ПРЕДПОСЫЛКИ

Ключевой темой технического форума была долгосрочная программа безопасности дорожного движения Vision Zero, инициированная Швецией и поддержанная как рядом европейских стран, так и отдельными компаниями-производителями, в том числе Continental. Программа Vision Zero многофункциональная: от создания безопасной сети дорог до разработки средств помощи водителям, включая работы, связанные с автономным вождением. Совершенствование отдельных систем автомобилей не только улучшает их технические характеристики, но и радикально влияет на безопасность. Достаточно вспомнить историю использования ремней безопасности. Так, в Германии еще в начале 1970-х разворачивались дискуссии об их необходимости, а в 1974 году все новые автомобили, производящиеся в этой стране, уже должны были комплектоваться 3-точечными ремнями безопасности. Правда, нововведение повальной популярностью не пользовалось, пока в 1984 году не был введен денежный штраф за игнорирование использования ремней, и процент водителей, пользующихся ими, сразу подскочил с 60 до 90. Понятно, что не только ремням безопасности Германия обязана снижением числа ДТП со смертельным исходом (за этот период последовательно появились система ABS, подушки безопасности, системы ESC и ADAS), но цифры впечатляют. Если в 1971 году Германия была одной из самых неблагополучных европейских стран с годовым показателем фатальных ДТП в 21 300 человек, то в 2010 году таких случаев было 4000, а в 2015-м — 3300. И это несмотря на то, что по сравнению с 1971 годом число автомобилей на дорогах Германии увеличилось в три раза. Подушки безопасности, ABS и система помощи при экстренном торможении, электронные системы стабилизации — сегодня в ряде стран новые автомобили законодательно должны быть оснащены такими системами. И, тем не менее, в мире ежегодно гибнут 1,24 млн человек. 

Системы автономного вождения «от Continental» действительно производят впечатление.

СЕГОДНЯ И ЗАВТРА

Вспомните, как ваш автомобиль тормозил на неоднородном покрытии. Например, при переходе с укатанного снега или льда на асфальт. Наверняка вы «насладились» отчаянным стрекотом ABS, да и рулем для корректировки курса пришлось поработать. На своем зимнем полигоне в Швеции специалисты Continental предложили познакомиться с работой новой версии антиблокировочной системы тормозов — ABS3. Это действительно новейшая разработка, но система уже сегодня поставляется на конвейеры ряда автопроизводителей. Преимущество этого третьего поколения ABS как раз и заключается в скорости адаптации к дорожному покрытию. Если ABS второго поколения реагировала на изменение сцепления с дорогой за 10 миллисекунд, то реакция ABS3 в два раза быстрее. Результат? Разница при торможении на смешанном покрытии со скорости 80 км/ч составит порядка 20 метров! А если учесть, что ABS третьего поколения работает в интеграции с динамической системой стабилизации ESP, оценивающей реальную скорость автомобиля и положение рулевого колеса и готовой в случае «конфликта интересов» стабилизировать автомобиль путем подтормаживания соответствующих колес, то уровень безопасности при наличии подобного тандема трудно переоценить.

На этом монстре можно было проверить работу модуля MK C1, объединяющим системы ABS и ESC (Electronic Stability Control).

За рулем VW Passat выезжаю на снежную трассу, напоминающую спецучасток ралли. «А теперь отпускай!» — командует сидящий рядом инженер. — «Отпускать что?» — «Все. Педаль газа, руль. И не тормози!» В объяснения инженер пока не вдается. Подчиняюсь, и Volkswagen продолжает движение в автономном режиме. В принципе, ничего удивительного здесь нет: следуя данным, получаемым GPS-приемником, автомобиль едет по заданному маршруту. Интересно другое — как он едет. Вот активный разгон, мягкое и своевременное торможение перед поворотом, начало разгона на апексе… Все происходит очень мягко, но при этом быстро, а все действия совершаются в нужное время, не раньше и не позже. Представляете, сколько операций нужно проделать электронике, сколько поступающей с разных датчиков информации обработать! В общем, идеальный водитель… без водителя. Скажете, такой водитель скучный? Инженер меняет настройки, мы снова выезжаем на трек, и автомобиль начинает двигаться в более активном стиле: вход в поворот, легкое скольжение, быстрая коррекция рулем и вновь идеальная траектория. Просто чудеса. «Нет, не чудеса, — говорят инженеры Continental Automotive. — Системы и компоненты, которые мы сегодня разрабатываем и тестируем, уже через несколько лет будут работать в реальных автомобилях, движущихся в автономном режиме». И все равно увиденное впечатляет. Схематично все ясно и понятно: GPS-приемник четко определяет позицию автомобиля, камеры следят за дорожной ситуацией, датчики считывают информацию с колес в конкретный момент времени, фиксируют линейную скорость и боковые ускорения автомобиля, угол поворота рулевого колеса, показатели тяги… Но для того чтобы все эти данные собрать воедино, определить, соответствует ли выбранный режим оптимальному сцеплению колес с дорогой, и направить автомобиль на «путь истинный», нужна фантастическая точность и скорость обработки данных. И уже сегодня специалисты Continental Automotive подобными технологиями располагают.

По мнению специалистов Continental, припарковать автомобиль можно различными способами. В том числе и с помощью телефона.

КАК ОБЕЗОПАСИТЬ РОБОТОВ

В организации движения автомобилей, управляемых с помощью электроники, есть реальная опасность — атаки хакеров. Действительно, автомобили, движущиеся в автономном режиме, постоянно «общаются» как между собой, так и с окружающей их инфраструктурой. И вот это цифровое поле весьма уязвимо для постороннего вмешательства. Представьте, какой хаос на дорогах может возникнуть, если злоумышленники смогут вмешаться в электронику, к примеру, тормозных систем. И не случайно в Continental уже давно работают и над кибербезопасностью систем коммуникаций, и над технологиями защиты управляемых электроникой узлов автомобилей. Чем больше в автомобиле коммуникационных систем и систем помощи водителю, тем сложнее защитить такое транспортное средство от вмешательства извне: нужно продумать защиту и отдельных электронных компонентов, и коммуникационных связей автомобилей, и их интерфейсов. Важно защитить от возможных манипуляций и все данные, которые находятся за бортом транспортного средства. Недавно Continental приобрела израильскую компанию Argus Cyber Security, являющуюся специалистом в области кибербезопасности, тем самым расширив свои возможности в области разработки нового направления. Работа нового подразделения направлена на то, чтобы все будущие продукты Continental были защищены сложными ключами безопасности. Ключи строго индивидуальны для каждого продукта и не могут быть прочитаны снаружи. Криптографические технологии, разрабатываемые специалистами программы Argus Cyber Security, защищают, как уже было сказано, и коммуникационные связи транспортных средств: если системы одного автомобиля удастся взломать, то другие автомобили останутся защищенными индивидуальными ключами с уникальными криптографическими функциями. Все это отнюдь не взгляд в далекое будущее — подобные технологии уже реализованы компанией Continental в реальных образцах. Одной из первых систем с внедренными криптографическими функциями стала тормозная система MK C1, в которой весь тормозной блок вместе с усилителем тормозов объединены в компактный модуль с системами ABS и ESC. Система MK C1 разработана специально для автомобилей с большим набором систем помощи водителю, а также для автомобилей с системами рекуперации энергии и роботизированных автомобилей.

Криптография — отдельное направление Continental.

УМНЫЕ КОЛЕСА

Датчиками давления, вмонтированными в шины и выдающими информацию на приборную панель автомобиля, уже никого не удивишь, но инженеры компании Continental пошли куда дальше, продемонстрировав в рамках технического форума две очень интересные, пусть пока и концептуальные, технологии. При этом могу с уверенностью сказать, что концепты долго здесь под сукном не хранятся. Первая из этих технологий — ContiSense касается «говорящей» шины. В конструкции шины применена электропроводящая резиновая смесь, посредством которой сигналы от расположенных в шине датчиков передаются к приемнику, расположенному в автомобиле, или на смартфон водителя. Информация, которую получает водитель, зависит от типа датчика: это может быть и контроль глубины протектора, и его температура. Или, к примеру, шина может быстро и подробно «рассказать» о состоянии дорожного покрытия, его температуре, о наличии на дороге наледи, которую визуально не сразу можно заметить. Предупредит шина и о проникновении в нее инородного предмета: автомобиль наехал на гвоздь, электрическая цепь в шине замкнулась, и водитель получит сигнал о проколе раньше, чем датчик зафиксирует падение давления в шине.

Шина с техноло­гией ContiAdapt с легкостью подстроится под любые дорожные условия...

...а технология ContiSense передаст важную информацию.

Вторая технология — ContiAdapt демонстрирует более сложные технические решения: встроенные в колесо компрессоры позволяют не только быстро изменить давление в шине, но и варьировать шириной «раздвижного» колесного диска. А это значит, или водитель сообразно своим предпочтениям, или электронная система сможет в конкретный момент времени обеспечить оптимальное пятно контакта шины с дорогой. На сухой дороге с хорошим покрытием водитель наверняка предпочтет высокое давление и меньшее пятно контакта — это обеспечит низкое сопротивление качению и более высокие показатели топливной экономичности. Скользкая дорога? Здесь предпочтительнее более низкое давление и увеличенное пятно контакта. Но у специалистов Continental есть еще одно решение, связанное сразу с двумя описанными выше технологиями, — концепт шины, объединяющей ContiSense и ContiAdapt. Эта шина имеет еще и оригинальный рисунок протектора, состоящий из трех зон, каждая из которых отвечает за движение по определенному типу поверхности: сухой, скользкой или влажной. Датчики передают информацию о состоянии дорожного покрытия, шина принимает сигнал к исполнению, и в зависимости от давления в шине и ширины обода активируются определенные зоны протектора.