Компьютеры на колесах: Автомобильная электроника

Компьютеры на колесах: Автомобильная электроника

1. Система контроля за давлением в шинах 2. Регулировка положения кузова с пневмоприводом 3. Динамическая система контроля управления 4. Электронная регулировка жесткости амортизаторов 5. Электронный стояночный тормоз 6. Цифровая электроника управления двигателем 7. Активный круиз-контроль 8. Система динамической стабилизации 9. Система переключения передач, расположенная на руле

Эволюция автомобильной электроники

Закон Мура: память в автомобилях

Садясь за руль современного автомобиля, большинство водителей даже не представляют, насколько их ощущения от вождения не соответствуют действительности. Вы давите на газ и ощущаете приятное сопротивление педали, вращаете руль — и чувствуете, как проворачиваете колеса, давите на тормоз — и кажется, что именно ваша нога продавливает тормозную жидкость к суппортам, сдавливающим тормозные диски. Однако вы заблуждаетесь — в новейших автомобилях все это делают сервомоторы, управляемые электроникой, а кажущееся сопротивление в руле, рычагах и педалях создают другие сервомоторы. С заносом сражается не мастерство водителя, а специальные компьютерные системы. Они же управляют двигателем, следят за стеклоочистителями, воздухом и температурой в салоне, сцеплением с дорогой, расходом горючего и так далее. Насколько современный автомобиль стал компьютером? Доктор Клаус Бенглер, возглавляющий в компании BMW отдел взаимодействия человека и автомобиля, немного приоткрыл завесу тайны над этой проблемой.

Автомобильный закон Мура

Уже сейчас до 40% стоимости современного автомобиля определяется электронными компонентами и программным обеспечением. 90% всех нововведений, появляющихся в вашем автомобиле, связаны именно с электронными системами. При создании электронных систем нового автомобиля от 50% до 70% расходов приходится на программное обеспечение. В современных машинах премиум-класса можно насчитать до 70 процессоров, объединенных пятью системными шинами. И процесс развивается лавинообразно.

Как заметил доктор Бенглер, на автомобили целиком распространяется знаменитый закон, впервые высказанный основателем компании Intel Гордоном Муром: вычислительная мощность удваивается каждые 18 месяцев. Каждые четыре года оперативная память вашего компьютера увеличивается примерно в десять раз. То же самое происходит и с автомобилем! Единственная разница состоит в том, что автомобили опаздывают от компьютеров примерно на семь лет. Вы только что купили себе домашнюю систему с четвертым Пентиумом? Будьте уверены, через семь лет ваш новый BMW будет с легкостью обсчитывать те же задачи. По существу, современный автомобиль — это тот же компьютер, только на колесах, заметил Бенглер.

О чем думает автомобиль

С компьютерами все ясно — каждая новая версия Doom требует полной замены системы. А автомобилям это зачем? Сначала владельцам авто разонравилось копаться во внутренностях машины, и всю диагностику взяли на себя компьютерные системы. Сегодня автовладелец должен только заливать в машину бензин, масло и стеклоомыватель. В случае неисправности автомобиль сам сообщит вам об этом и подскажет, можно ли самостоятельно доехать до сервиса или пора вызывать эвакуатор. Потом выросли мощность и скорость: в середине прошлого века безопасно управлять на скоростях в 150−200 километров в час могли только профессиональные гонщики, а сейчас это доступно даже старушке-пенсионерке. Вернее, она лишь крутит руль и давит на педаль газа, все остальное делают бортовые компьютеры.

А аварийно-спасательные системы автомобиля в случае аварии будут активно бороться за ее жизнь.

Помимо этих жизненно необходимых систем автомобили стали обзаводиться. как бы помягче сказать? — аксессуарами: вентиляцией и сервоприводами сидений, адаптивными системами освещения салона, телевизорами, игровыми приставками, массажерами В итоге количество дисплеев и управляющих клавиш вплотную приблизилось к оборудованию пилотской кабины. Лучшие умы в автомобильных исследовательских центрах брошены как раз на решение этой проблемы — уже сейчас в разных машинах появились джойстикоподобные системы навигации по информационным дисплеям. Пример — I-Drive у BMW. На стадии испытания находятся системы, способные распознавать жесты, направление взгляда и даже эмоции водителя. Если, например, вам не нравится, как ведет себя ваша машина, вы сможете на нее закричать и замахать руками. Она исправится. И извинится приятным женским голосом. Я сам это пробовал. Пока, правда, ругаться придется на немецком.

Без Microsoft не обошлось

В большинстве дорогих автомобилей, не поверите, стоит всем хорошо знакомая операционная система Microsoft Windows — правда, специальная автомобильная версия. Однако не беспокойтесь, ей доверяют исключительно мультимедийные функции, интернет и иногда системы навигации. Так что если в вашем автомобиле вдруг перестала играть музыка, не спешите сразу же ехать в сервис-центр, сначала попробуйте просто заглушить двигатель и вновь завести его — вполне возможно, это был просто программный сбой. А вот жизненно важные функции — управление двигателем, тормозами, рулевым управлением, системами безопасности — обслуживают специализированные отказоустойчивые операционные системы реального времени. Это невидимые герои — их названия мало кому знакомы, но именно они несут ответственность за вашу жизнь.

АвтоТехно: эволюция автомобильных систем мультимедиа

Поделитесь в соцсетях:

  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)

112_0801_09z+2009_audi_a4+mmi_interface

В статье о Peugeot 2008 мы затронули тему системы мультимедиа, которая вызвала бурное обсуждение. Этот материал был подготовлен для того, чтобы коротко прояснить ситуацию с системами мультимедиа в автомобилях: в прошлом, настоящем, будущем. Итак…

Прошлое

Примерно 20 лет назад появились первые автомобильные навигационные системы в их современном понимании (да, мы знаем, что первый прообраз навигации был у Honda и еще в 1981 году). Подчас навигация из «середины 90-х» являла собой одноцветный графический пиксельный дисплей, который рисовал стрелку в стиле «вам направо через 300 м»: никакой цветной карты, прорисовки маршрута, детализации. Но прогресс не остановить – уже в конце 90-х навигация обрела привычную форму: аккуратная карта на большом цветном дисплее.

Тогда возникла идея объединения всех составляющих мультимедиа в единый комплекс: радио, CD/DVD-проигрыватель, телефон и гарнитура, навигация, позже добавились камеры заднего вида и/или кругового обзора. Также, в зависимости от системы, она могла отвечать за частичный или полный контроль климата.

Примером подобного подхода могут быть популярные «топовые» модели конца 90-х и начала 2000-х годов. В данном случае представлен салон первого Infiniti FX – машины «не бедной», но и отнюдь не максимальной для своего времени.

фото 1

Просто постарайтесь сосчитать количество кнопок. Уверен, что счет пойдет на десятки…

Одной из вершин развития подобных систем того времени можно назвать систему Command в премиум-седане Mercedes S W220. Эта система включала в себя крупный цветной дисплей, кнопки выбора режимов его работы (TV, навигация, аудио, телефон), центральный джойстик управления, «телефонную клавиатуру». Здесь важен факт использования многозадачного управления: т.е. от подхода «одна кнопка – одна функция» мы переходим к подходу «единого управляющего элемента» (как компьютерная мышка), который меняет свою функцию в зависимости от текущего режима работы системы.

фото 2

Центральная консоль: система Command – одна из первых целенаправленных попыток объединить все дополнительные функции воедино

Настоящее

Настоящее наступило вместе с дебютом BMW 7 E65, и имя «настоящего» было iDrive. Это система, которая завязала все вспомогательные функции на единый дисплей и единую шайбу управления. Причем количество этих функций было, пожалуй, побольше, чем в упомянутом выше S-классе W220, а вот количество клавиш было на порядок меньше. Клиенты испугались непривычного управления, долго привыкали к iDrive, для традиционалистов оставили часть органов управления климатической системы и пару кнопок аудиосистемы. Но все равно iDrive совершила революцию.

фото 3

Чистота передней панели при максимуме дополнительных функций и настроек – вот, что сделала система iDrive

Именно после появления iDrive каждый премиальный, а потом и массовый авто-производитель старался создать свой вариант подобной системы. У автомобилей Audi – это система MMI, у Lexux – Remote Touch, у Mercedes – дальнейшее развитие Command с использованием шайбы, похожей на iDrive. Каждая из систем не стоит на месте, а двигается вперед и развивается, некоторые насчитывают уже 2-3-е поколение: появляется сенсорная панель для начертания букв (удобно при вводе адреса в навигатор), существуют системы с голосовым управлением (к примеру, Linguatronic от Mercedes, SYNC от Ford). Да и сама родоначальница iDrive обрела дополнительные кнопки для доступа к часто-испльзуемым функциям, позаимствовав эту идею у системы MMI от Audi.

И вся фишка в том, что системы мультимедиа также опускаются вниз по автомобильным классам, как и прочие другие системы в автомобильном мире («ксенон», подушки безопасности, ABS и ESP). Сегодня идея связать все дополнительные функции в едином блоке и в едином центре управления уже пришла в средние, и даже нижние классы автомобильной иерархии. Причем количество функций, завязанных на этих системах, порой не уступает количеству функций в люкс-седанах 10-летней давности. Для примера, рассмотрим Citroen C4 Picasso, который был у нас на тесте.

FOTO-1-1-650x367

Здесь на едином дисплее собраны: магнитола и радио; навигация; телефон и гарнитура; климат-контроль; бортовой компьютер, вспомогательные системы, настойка автомобиля. Пойдем чуть глубже. В магнитоле и радио у нас есть кнопки смены трека, память радиостанций, кнопка выбора источника сигнала. В навигации есть полноформатная клавиатура для ввода адреса и несколько кнопок управления картой. В гарнитуре есть «телефонная клавиатура», адресная книга, и пр. В «климате» есть выбор температуры, интенсивности и направления обдува, рециркуляции, и т.д. А теперь рассмотрим вспомогательные функции и настройки автомобиля – здесь собрано следующее: включение/отключение системы мониторинга слепых зон зеркал; включение/отключения парктроника; включение системы помощи при парковке (при наличии); настройка высоты подъема задней двери электроприводом (при наличии); включение камер кругового обзора (при наличии); настройка складывания зеркал при закрытии автомобиля; настройка опускания зеркал при включении заднего хода; введение в память скорости круиз-контроля; включение/отключение заднего дворника при движении задним ходом. И это далеко не все – представьте, сколько нужно традиционных кнопок, регуляторов, переключателей! Причем мы сейчас говорим просто о добротном современном минивэне среднего класса, даже не премиум, где нет настроек параметров шасси или интенсивность вентиляции кресел.

Будущее

Будущее берет начало в прошлом. Причем в данном случае – в очень глубоком прошлом. Автомобильные системы мультимедиа отстают от рынка смартфонов и планшетов лет на 5-10. Возьмем, к примеру, уже знакомую Acura MDX…

P8170588-650x352

Здесь достойная техника (мотор, привод, радарный круиз) соседствует с откровенно устаревшей системой мультимедиа: слабая графика и разрешение, дублирование управления на сенсорном дисплее и кнопках. Причем «железо» этой системы не подкачало – есть и круговой обзор, и продвинутая аудиосистема, и коррекция климата по положению солнца. Проблема именно в «софте»: в слабой картинке и не слишком непродуманном управлении.

Но флагманские смартфоны обновляются каждый год, почему нельзя обновить систему мультимедиа в автомобиле? Во-первых, потому, что это не первоочередная задача. Первоочередная задача для производителя автомобиля – это безопасность, мощность, нормы токсичности, управляемость и комфорт… Словом, очень много проблем и вопросов, которые нужно решать при плановых обновлениях модели. И мультимедиа здесь далеко не в первой строке. Во-вторых, потому, что электроника – это не профильное направление авто-производителя. Обычно выбирается готовое решение от «электронной компании», подписывается контракт на пару лет, и вперед, на конвейер.

Сегодня, осознавая, что рынок электроники шагнул далеко вперед, производители автомобилей пытаются его не просто догнать, а догнать в один миг. Так и появляются разработки от Apple и Google для автомобилей, которые будут тесно связаны с родственными ОС. Кстати, Microsoft здесь тоже присутствует: компания принимала участие в разработке уже упоминавшейся системы SYNC для Ford. Но, похоже, что будущее именно за парой iOS+Android и смартфонами, построенными на данных ОС. Косвенно на это указывает и появление новых технологий, позволяющих дублировать данные с дисплея смартфона на дисплей в салоне автомобиля. Гениальная задумка! Теперь весь «мир», к которому привык пользователь смартфона, оказывается на дисплее автомобиля: аналогичная логика управления, аналогичные функции и приложения, аналогичный вид карты навигации, аналогичные песни и любимые плей-листы. При этом никаких претензий или лицензионных платежей от самого авто-производителя!

Но это подход для «обычных» автомобилей. А для автомобилей класса «премиум», похоже, все будет несколько иначе. Во-первых, потому, что продвинутая система мультимедиа может статьи еще одной отличительной особенностью для каждого производителя: своя графика, свои органы управления, свои возможности настройки и т.д. Во-вторых, потому, что премиум-марки часто предлагают такие функции, которые обычно не востребованы.

фото 6

Это салон нового Mercedes S W222, в данном случае – настройки типа и интенсивности массажа. Как подобное реализовать через кнопки?

Что мы имеем в итоге?

Во-первых, мы имеем постепенное увеличение количества вспомогательных функций в автомобилях среднего и даже компактного класса, что требует изменения привычного управления «одна кнопка – одна функция» на управление многофункциональным органом. Иначе с ростом количества функций передняя панель будет просто усыпана кнопками.

Во-вторых, этим органом может выступать либо дисплей + джойстик, либо сенсорный дисплей, на которой прорисовываются нужные, в данный момент, кнопки. Уже сейчас понятной, что авто-производители выбрали второй путь: так проще, технологичнее, привычнее для современных пользователей. Скорее всего, что в ближайшие 5 лет мы увидим засилье систем, построенных на ОС Android или iOS, что пользователям только в плюс: максимальная интеграция со смартфоном, привычная логика, возможно тесная интеграция с приложениями под эти ОС. Размер дисплея также будет расти – уже доказано Tesla S и новым Volvo XC90.

Третье – премиум-марки будут и дальше развивать собственные системы, как один из элементов самоидентификации: графика и логика управления (внешний вид и управляющие элементы), настройки специфических функций (шасси, выхлопная система, отзывчивость мотора и руля, массаж и вентиляция кресел, и пр.).

https://www.popmech.ru/vehicles/7941-kompyutery-na-kolesakh-avtomobilnaya-elektronika/

АвтоТехно: эволюция автомобильных систем мультимедиа

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *