Технологія проекту «Розумний автомобіль»

Технологія проекту «Розумний автомобіль»

Килим-літак , Віктор Васнєцов , 1880 До 130 до н.е. килим-літак імовірно доставив у бій царя Парфії Фраата II. Килими-літаки прикрашали народні казки. Вони об'єднують дві колись фантастичні мрії: автономні транспортні засоби та політ.

Коли Роберт Уайтхед винайшов самохідну торпеду у 1860-х роках, рання система наведення для збереження глибини була настільки новою та важливою, що він назвав її «Секретом». Літаки отримали автопілоти лише через десять років після братів Райт. У наші дні ваші пластівці для сніданку, мабуть, були зібрані комбайном без водія. Вітрильники мають автоматичні румпелі. Напівавтономні військові дрони вбивають з повітря, а роботи-пилососи лякають наших тваринок.

І все ж таки одна оманливо скромна мрія рідко залишала сторінки наукової фантастики з часів юності наших бабусь і дідусів: сімейний автомобіль з автоматичним керуванням. На відміну від марсоходів або вітрильних човнів, автомобілі повинні переміщатися складним світом міських вулиць, пропливаючи за кілька дюймів від тендітних, сутяжницьких людей. Безпілотний автомобіль майбутнього, реклама "Американських компаній з електричного освітлення та енергетики", "Saturday Evening Post", 1950-і роки. Кредит: Колекція Еверетта.

«Світ, який ми зараз бачимо, — це бачення, художня концепція, яка може зазнавати багатьох змін у міру того, як перетворюється на великі реальності завтрашнього дня». - Всесвітня виставка у Нью-Йорку, «Футурама: шосе та горизонти», 1939 рік. Фото: General Motors.

Ескіз заздалегідь запрограмованого візка з годинниковим механізмом Леонардо да Вінчі, близько 1478 р. Якби він був побудований, то цей візок наводився б рух великими спіральними заводними пружинами, які рухали б його на відстань більше 130 футів. Розумний механізм керування міг вести машину за заданим курсом. Автори та права: Biblioteca Ambrosiana, Мілан, Італія / Бібліотека зображень Де Агостіні / Metis e Mida Informatica / Veneranda Biblioteca Ambrosiana / Художня бібліотека Бріджмена. Тягові тварини та абстрактні пішоходи зазвичай можуть йти шляхом самостійно. Але з появою перших самохідних транспортних засобів виникла необхідність у тому, щоб пильна людина керувала кораблем у будь-який момент, інакше ризик катастрофи. Так народився сучасний досвід водіння – ця своєрідна суміш занепокоєння, настороженості та нудьги.

Першими широко використовуваними моторизованими транспортними засобами були пароплави та поїзди. Останні використовували свої напрямні гусениці більше підтримки своєї величезної ваги, ніж управління напрямом, але гусениці служать обом сторонам. Усього через десять років після винаходи літак отримав свій перший автопілот. Автопілот «Механічний Майк», 1930-і роки У 1933 році Уайлі Пост став першою людиною, яка здійснила кругосвітню подорож поодинці. Можливо, це було б неможливо без цього автопілота Sperry Gyroscope, який дозволяв йому одночасно літати та орієнтуватися. Надано: фото Еріка Лонга, Національний музей авіації та космонавтики, Смітсонівський інститут (NASM 2012-01350)

Самонаведення, яке доставляло торпеди до мети, було перепрофільовано для іншого середовища - повітря. На початку 1940-х років німецька безпілотна бомба «Фау-1» із дзижчанням летіла до Лондона на коротких крилах. Її наступниця, ракета Фау-2, торкнулася краю космосу. Бомбардувальник Sopwith Cuckoo (пілотований) запускає торпеду, близько 1918 року. Самохідні торпеди, розроблені у 1860-х роках Робертом Уайтхедом, спочатку мали лише прості системи наведення для збереження постійного курсу та глибини. Під час Другої світової війни вони могли наводитись на цілі за допомогою гідролокатора. Кредит: © IWM (Q 69295)

Німецька ракета Vergeltungswaffe («Зброя відплати») 2 також відома як V2, близько 1945 р. Новаторська балістична ракета V2 стала першим людським артефактом у відкритому космосі. Гіроскопи утримували його курс від окупованої нацистами Франції до Лондона та Антверпена. Винахідник Вернер фон Браун пізніше розробив місячні ракети "Аполлон". Кредит: © IWM (BU 11149)

Більшість небезпеки раннього автомобілізму полягала не в автомобілях, а вузьких, погано розмічених дорогах тієї епохи, призначених переважно місцевих поїздок. Залізниці, як і раніше, залишалися супермагістралями. Виставка General Motors Futurama, павільйон Highways & Horizons, Всесвітня виставка в Нью-Йорку, 1939 рік. Відвідувачі проїхали третину милі у кріслах з аудіообладнанням за масштабною моделлю уявного світу 1960 року площею 35 738 квадратних футів з автоматизованими автомагістралями. . Розділи включали міста, сільську місцевість та промислові райони. Кредит: Дженерал Моторс

Випробування автономної системи шосейних доріг, 1950-і роки GM та RCA розробили прототипи автоматичних шосейних доріг з радіокеруванням швидкістю та кермовим керуванням. Магніти в машині відстежували сталевий трос, вкопаний у дорогу; диспетчерські вежі керували загальним транспортним потоком. Надано: Радіокорпорація Америки (RCA).

Радянський марсохід Prop-M, близько 1971 року. Обидві місії Mars 2 і Mars 3 використовували посадкові модулі з автономними марсоходами Prop-M, схожими на сани, які мали переміщатися на короткі відстані навколо посадкового модуля на пуповині. На жаль, обидва апарати, що спускаються, зазнали невдачі. Фото: НАСА Радянський марсохід Prop-M, 1971 рік. Обидві місії «Марс-2» і «Марс-3» використовували модулі з автономними марсоходами Prop-M, схожими на сани, які повинні були переміщатися на короткі відстані навколо посадкового модуля на пуповині. На жаль, обидва апарати, що спускаються, зазнали невдачі. Кредит: НАСА

Цифровий комп'ютер обіцяв зробити автомобілі розумними способами, які рідко можна уявити за межами фантастики. Одним із перших застосувань були комп'ютери наведення для ядерних ракет. Величезні бюджети часів холодної війни дозволили розробникам створювати їх із використанням досі передових напівпровідників замість тендітних електронних ламп. Polaris Missile Guidance System Mark 2, зовнішній корпус, Raytheon, 1962 р. Балістичні ракети з ядерними боєголовками були одними з перших автономних транспортних засобів, керованих цифровими комп'ютерами. Цей ранній приклад ракети Polaris, що запускається з підводних човнів, було розроблено Лабораторією приладобудування Массачусетського технологічного інституту, яка пізніше розробила комп'ютери управління Apollo, які приземлилися на Місяці. Дар лабораторії Чарльза Старка Дрейпера, X89.82

Науково-дослідний інститут акваріума Монтерей-Бей (MBARI) Автономний підводний апарат (AUV) Такі AUV можуть самостійно блукати глибинами океану, використовуючи потужні гідролокатори для картографування дна океану і навіть геології під ним. Подібні моделі використовувалися для пошуку зниклого рейсу 370 Malaysia Airlines на глибині 20 000 футів. 1 кредит

Дрон безпілотний General Atomics MQ-1 Predator. Сумнозвісний «Хижак» ВПС США та ЦРУ використовується для спостереження з 1995 року та для дистанційного знищення з 2001 року. "Хижак" є напівавтономним, але його ракети "Хеллфайр" запускаються тільки оператором-людиною. Фото: фото ВПС США/підполковник Леслі Прат.

Фургон Mercedes Va. Mo. Rs Ернста Дікманна, Мюнхенський університет Бундесверу, 1986-2003. Лабораторія Дікманнса стала піонером у галузі практичної технології самостійного водіння; цей фургон випробував три покоління систем. Седан Dickmanns Va. MP Mercedes 1993 повинен був долати тисячі миль у пробках зі швидкістю до 110 миль на годину в рамках масштабного проекту Eureka PROMETHEUS.

Лабораторія машинобудування Цукуба, Японія, 1977 р. Цей новаторський комп'ютеризований безпілотний автомобіль розвивав швидкість до 20 миль на годину, відстежуючи білі вуличні покажчики за допомогою машинного зору.

Проект ARGO, університети Парми та Павії Відгалуження європейського проекту PROMETHEUS, команда ARGO проїхала на своєму випробувальному автомобілі Lancia Thema 1200 миль Італією в 1996 році, 94% часу в автономному режимі.

У 2004 році Управління перспективних дослідницьких проектів Міністерства оборони США (DARPA) кинуло виклик десяткам команд, які тоді працювали над автономними транспортними засобами, щоб поборотися за приз у 1 мільйон доларів. Надія полягала в тому, що до 2015 року третина військових машин самостійно керуватиме автомобілем. Себастьян Трун, керманич команди Стенлі, переможець Grand Challenge 2005 року. Грун втратив друга в автокатастрофі в юності, що спонукало його зайнятися самостійним водінням. Коли він очолював команду Стенлі, він був директором Стенфордської лабораторії штучного інтелекту. Пізніше він став співзасновником компанії Google, що займається безпілотним керуванням

Ера "розумних" автомобілів наближається все скоріше по мірі того, як машини отримують численні інноваційні технології, які роблять водіння комфортнішим та безпечнішим. Вже існують автомобілі, обладнані автономними технологіями 4 рівня, які здатні самотужки визначати швидкість руху та маневрувати у складних дорожніх умовах.

Як і з більшістю сучасних технологічних продуктів, у виробництві авто залучено експертизу та напрацювання фахівців чи не з усього світу. Зазвичай автовиробники не створюють автівки самостійно з нуля – їх збирають ОЕМ-компанії (original equipment manufacturer). У них, своєю чергою, є провайдери першого рівня – tier-1 та другого рівня – tier-2, які постачають різного розміру вузли, системи тощо. Виходить, усе, що є в автомобілі, складено з компонентів, зроблених різними компаніями з усього світу. Здебільшого автовиробники купують ті самі компоненти, що і їх конкуренти, тож фактично всі автомобілі складені з подібних частин.

Виробники оснащують автівки програмним забезпеченням, яке допомагає водієві в різних аспектах: утримувати увагу, паркуватися, триматися потрібної смуги руху, будувати найзручніші маршрути тощо.

Інтелектуальний асистент керування у заторахІнтелектуальний асистент постійно відслідковує ситуацію попереду автомобіля, та регулює його швидкість, підтримуючи безпечну дистанцію до транспортного засобу, розташованого попереду.

Інтерактивне розпізнавання голосу. Нова технологія, що базується на останніх досягненнях у галузі IT та AVN, дозволяє водію користуватися усіма функціями сервісу SIRI та мобільного телефону, активуючи їх за допомогою голосових команд.

Нічне бачення. Передова функція, що використовує встановлений у передній частині автомобіля тепловізор, здатна завчасно попередити водія про ризик зіткнення з автомобілем чи пішоходом уночі.

Асистент їзди по магістралях. Розроблений для підтримки системи допомоги водію, інтелектуальний асистент їзди по автомагістралях допомагає постійно підтримувати безпечну дистанцію та інтервал при їзді зі швидкістю понад 150 км/год.

Моніторинг стану водія. Система моніторингу стану водія постійно відслідковує активність водія, та при її зменшенні застосовує візуальне та звукове попередження, пропонуючи здійснити зупинку та перепочити.

Асистент дистанційної парковки. Паралельну та діагональну парковку можна здійснити, не перебуваючи у автомобілі – управляти усіма маневрами машини можна дистанційно, за допомогою смарт-ключа.

Інтелектуальна система розпізнаванняоб’єктів у "сліпих" зонах. Система попереджує про рух об’єктів у "сліпих" зонах, запобігаючи боковому зіткненню.

Доповнена реальність. Нова інтеграція реального зображення з камери дозволяє використовувати 3 D навігацію для ще більш комфортнішого водіння.

Розпізнавання жестів. Остання розробка Hyundai – тривимірна система розпізнавання жестів - допомагає водію управляти значною кількістю функцій, не відволікаючись від водіння

Основні розробки, що є на світовому ринку, мінімізують помилки через людський фактор і роблять водіння більш безпечним:driver monitoring system – система з використанням камер для контролю уваги водія;collision avoidance – система запобігання зіткненню за допомогою маневрування, гальмування або прискорення;highway pilot – автоматичне кермування на певних відрізках шосе;connected roadview – оцінка дорожніх умов, побудова найвигіднішого маршруту, обмін інформацією з іншими автівками в режимі реального часу;driver support – система, що допомагає підтримувати необхідну швидкість, зберігати дистанцію між автівками, дає підказки при паркуванні тощо;infotainment – вбудована мультимедійна система, що поєднує в собі розважальну та інформаційну функції;telematics – фіксація та передача даних при потраплянні до ДТП.

українські інженери automotive пропонують Computer Vision, що побудована на використанні камер та глибинного machine learning. Дозволяє розпізнавати інші автівки, пішоходів, проїжджу частину, розмітку, знаки тощо;Sensor fusion – ще один спосіб контролювати рухомі об’єкти поруч з автомобілем: пішоходів, тварин, велосипедистів, інші авто;Localization поєднує дані сенсорів у реальному часі з HD-картою. Дає змогу відстежити автомобіль у просторі та надати інформацію про точну геометрію дороги й дорожні умови, що знаходяться поза межами дальності дії сенсорів;Vehicle motion control на основі двох попередніх технологій створює модель середовища та дає підказки щодо маршруту, може реагувати на раптові аварії.

Самокеровані автомобілі сьогодніNavia може стати першим комерційно доступним безпілотним автомобілем. Розроблений для перевезення пасажирів закритим кампусом, його низька максимальна швидкість 12 миль на годину дозволяє йому повністю зупинятися перед несподіваними перешкодами. Кредит: Індукційна технологія

Ультра, робо-таксі лондонського аеропорту Хітроу. Деякі футурологи вважають, що безпілотні таксі одного разу зможуть замінити більшу частину громадського транспорту. Сьогодні ви можете доїхати на обмежену версію від п'ятого терміналу Хітроу до паркування або станцій громадського транспорту.

Безпілотний автомобіль Nissan Перший такий автомобіль, допущений до руху японськими дорогами, випробувальний автомобіль Nissan Autonomous Drive прокотив високопосадовців, у тому числі прем'єр-міністра Сіндзо Абе. Він створений на базі електричного Nissan

Дворежимний автономний або керований навантажувач вилковий Siemens Поза дорогами загального користування безпілотні транспортні засоби збирають урожай пшениці для ваших пластівців для сніданку, перевозять товари на фабриках і багато іншого. Автономні вантажівки розміром із будинок навіть перевозять вантажі руди з кар'єрів.

Система лазерного далекоміра Velodyne (Li. DAR). Li. DAR створює тривимірну карту оточення автомобіля за допомогою нешкідливих лазерних променів. Виробник гучномовців Velodyne створив систему, яку сьогодні використовують більшість переможців DARPA Urban Challenge, а також Google та інші компанії.

Співзасновники Google Ларрі Пейдж та Сергій Брін разом із колишнім генеральним директором Еріком Шмідтом демонструють один із безпілотних автомобілів Google

Номерний знак безпілотного автомобіля в Неваді, 2012 р. У 2012 р. Невада видала Google цей спеціальний номерний знак для першого зареєстрованого безпілотного автомобіля, відзначеного символом нескінченності. Надано: Фото Уейна Вейкфілда, Національний музей американської історії, Смітсонівський інститут.

Самокеровані комп'ютери зменшуються. Комп'ютер в автомобілі Стенлі (DARPA), 2005 р. Комп'ютери та електроніка, які живили Стенлі, повністю заповнили вантажний відсік автомобіля. Комп'ютер у безпілотному автомобілі Google Prius, 2010 (вгорі) та Lexus, 2012 (внизу). Фото: Гордон Делос Сантос

Pribot, прототип автомобіля для доставки піци У 2008 році Pribot, безпілотний Prius, перетнув міст через затоку Сан-Франциско в контрольованих вуличних випробуваннях. Дітище піонера безпілотних мотоциклів Ентоні Левандовскі надихнуло Google на розробку програми створення безпілотних автомобілів

В Україні створено перший "розумний" автомобіль. Новий автомобіль Кременчуцького автомобільного заводу (Кр. АЗ), обладнаний автопілотом, готовий поповнити лави української військової техніки. В даний час завершені всі налагоджувально-випробувальні роботи по проекту "Безпілотний автомобіль Кр. АЗ", повідомляє прес-служба компанії.

«Бронетранспортер з майбутнього»: Tesla показала електричний пікап Cybertruck. Гендиректор Tesla Ілон Маск представив новий електричний пікап Cybertruck. Виробники зазначають, що авто максимально захищає пасажирів. Корпус пікапа зроблений зі сталі, яку також використовують для ракет Space. X. За словами Маска, Cybertruck витримує обстріл з пістолета калібру 9 міліметрів. Базова версія Cybertruck коштуватиме 39 900 доларів і зможе проїхати на одному заряді 402 кілометри.

Наука йде лише вперед і, можливо, скоро машини із фільмів жанру фантастики будуть частиною нашого буденного життя. Якими ж будуть автомобілі майбутньго...

Компанія Mercedes-Benz продовжує інтригувати автомобільну громадськість фотографіями і відео розкішного концептуального купе Mercedes Vision-Maybach 6.

Компанія Citroen вкотре здивувала екстравагантним концепт Cxperience, який представляє бачення майбутнього преміального автомобіля. Його оснащено гібридною силовою установкою, яку можна підзарядити. Вона має у своєму складі бензиновий двигун потужністю 200 к.с., 109-сильний електромотор і 8-ступінчасту коробку передач. ДВЗ приводить в дію передні колеса, а електричний двигун крутить задні. Виключно на електротязі автомобіль здатний подолати до 60 км.

Як можна побачити, концепт-кар Рено Trezor не має традиційних дверцят. Замість них – кабіна, що піднімається вгору. Кузов прототипу виготовлено з широким застосуванням карбону, тому незважаючи на значні розміри (4,7 метра в довжину) і важкі батареї (одна попереду, інша – ззаду), електромобіль вийшов доволі легким – 1600 кг.

У рух Toyota FCV Plus приводить силова установка на паливних елементах, яка живить чотири електромотор-колеса.

Mercedes-Benz Vision Van не потребує водія та й взагалі представляє собою інтерактивний центр дистрибуції, хіба що на колесах, здатний зв’язувати замовника, диспетчера та відправника.

Lamborghini представив у США прототип швидкісного автомобіля майбутнього.

Інженери компанії Skoda спільно з експертами з робототехніки розпочали роботу над проектом Smart Grille. У його рамках буде створена «розумна» решітка радіатора, яка дозволить знизити кількість аварій на дорогах.

26 лютого 2023 року Huawei та SERES підписали угоду про розширення співпраці та оголосили про спільну роботу над першим флагманським розумним автомобілем. Згідно з наявною інформацією, цей автомобіль на новій платформі та з високоякісною інтелектуальною системою водіння може побачити світ вже цього року. Компанії також мають плани із випуску наступних моделей у 2024 році.

Компанія Toyota презентувала машину майбутнього. Toyota Concept-i. - нереальний дизайн, відсутність яких-небудь видимих панелей управління, які властиві звичайному автомобілю, це розумний "організм" з штучним інтелектом Yui, він може допомагати водієві або зовсім брати на себе повне керування автомобілем. Взаємодіяти з людиною автомобіль за допомогою дотиків і жестів.

На паризькому автосалоні компанія Renault представила концепт-кар EZ-Ultimo - пасажирський безпілотник преміум-класу. Це повністю автономний електромобіль, який можна взяти в оренду і подорожувати одному або в компанії друзів

Презентація електромобіля BMW Concept i4: 600 км без підзарядки і прем’єра нового дизайну BMW

Volkswagen показав авто майбутнього - без керма

Коли з’являться літаючі автомобілі майбутнього. Terrafugia TF-XВиробники Terrafugia TF-X позиціонують його як перший наполовину автономний, гібридний літаючий автомобіль. Важливою перевагою цього літаючого автомобіля є його можливість вертикального зльоту. Пересування можливе як по землі, так і по повітрю. Автомобіль вміщує до чотирьох пасажирів. Вбудований бортовий комп’ютер реагує на погану погоду, самостійно сповіщає авіадиспетчерів. Також TF-X обладнаний парашутною системою.

Aero. Mobil 3.0 відмінно пристосований для комфортної їзди і не менш комфортних польотів. Однак на відміну від попереднього літаючого автомобіля цей екземпляр не має здатності вертикального зльоту, щоб злетіти йому знадобиться спеціальна злітна смуга, така ж як для літаків. І, зрозуміло, тут вже не обійтися без ліцензії пілота для водія ось такої машини. Літає Aero. Mobil 3.0 на звичайному бензині. Його кабіна розрахована на двох чоловік, такий, по суті, маленький літак. У повітрі Aero. Mobil розганяється до 200 км на годину. У перспективі він буде оснащений автопілотом.

Terrafugia Transition. Це справжня машина літак-трансформер, так як за хвилину здатна перетвориться з наземного транспорту в літаючий засіб. В польоті Terrafugia Transition може досягати до 185 км на годину. В якості палива використовується бензин.

У шведській компанії Volvo задумалися про те, щоб навчити свої авто ефективно виявляти не тільки ознаки втоми у водія, що може вести до небезпечної ситуації на дорозі – вони працюють над системою виявлення алкогольного сп’яніння. Влаштована вона так: по всьому салону розставляють мережу відеокамер і спеціальних сенсорів. Коли водій буде сідати за кермо, вони будуть відслідковувати його поведінку – стежити за частотою моргання, природністю пози, реакцією на сигнали систем автомобіля.

Творці Rinspeed SQuba, мабуть, дуже любили фільми про Джеймса Бонда - настільки, що виявили бажання створити справжній автомобіль, здатний плавати під водою. І їм це вдалося. SQuba вміє пересуватися по суші та по воді, а також занурюватися на глибину до 10 метрів. 73 кінських сил під капотом земноводних машини розганяють її до 120 км/год на землі, 6 км/год - на воді та 3 км/год - під водою. Правда, водію та пасажиру при зануренні доведеться промокнути наскрізь і дихати за допомогою кисневих масок.

Не хочете мокнуть, але ідея приваблює? Вирушайте в круїз на автобусі: нещодавно англійці представили перший у світі автобус-амфібії Amphi. Coach GTS-1. Він отримав італійські шасі Irisbus і дизельний двигун Iveco. Гідроавтобус відповідає всім технічним стандартам. Він піде в серійне виробництво вже в цьому році, причому як з правим, так і з лівим кермом. Ціна кусається - більше $ 400 тисяч.

Машина не обов'язково повинна бути твердою на дотик - вирішив головний дизайнер BMW Кріс Бенгл і явив світові концепт Gina. Автомобіль вкритий тягнучуюся синтетичною тканиною, під якою приховано алюмінієво-композитний каркас. Виглядає Gina як живий організм зі скелетом і шкірою. Обриси машини можуть змінюватися залежно від примхи власника. Потрібно залізти під капот - капот "розсуваються" від центру; включити фари - у Gina відкриваються очі; поліпшити аеродинаміку - у концепту виростає хвіст-спойлер.

Екоавтомобіль Green Apple не тільки не забруднює атмосферу, але й очищає її! Усередині нього повітрозабірника розташовані невеликі турбіни, які по мірі їзди виробляють електрику, але що найбільш цікаво, на виході з повітрозабірника встановлені спеціальні фільтри, які очищають міської повітря.

Exxon Mobil прогнозує, що до 2040 року більша частина всіх нових автомобілів, які зійдуть з конвеєра, будуть гібридними або навіть повністю електричними. Ці машини заряжаються з резетки або за допомогою спеціальних заправних станцій.

Зміна в габаритах авто. З часом з`являється все більше автомобілів на дорогах. Саме тому буде цінитись компактність та маневреність автомобілів.