Надо чаще общаться
Сергей ЗНАЕМСКИЙ | Фото автора и фирмы General Motors
Могут ли автомобили говорить друг с другом? В мультфильме «Тачки» — могут, причем даже голосами известных актеров.
Но в реальной жизни...
Не исключено!
На полигонах автомобили уже вовсю общаются между собой — в рамках системы Vehicle-to-Vehicle, которую концерн General Motors впервые представил журналистам на формульном автодроме Хунгароринг в предместьях Будапешта.
Иллюстрация работы системы V2V: электроника предупреждает боковое столкновение на нерегулируемом перекрестке. В идеале система должна проинформировать водителя хэтчбека Opel Signum и принудительно затормозить «таран» — универсал Saab 9-3
Хунгароринг! Узкая лента асфальта в форме «разбитого» кубка, сумасшедшие перепады высот, рев формульных моторов… Увы, все это не для нас — в распоряжении журналистов лишь небольшая площадка, на которой проходят курсы повышения квалификации водителей, и несколько подъездных дорог. По одной из них я не спеша качу за рулем седана Chevrolet Epica. Вдруг в салоне раздается тревожный звуковой сигнал, сиденье подо мной начинает вибрировать, а на специальном дисплее вспыхивает пиктограмма, которая означает — впереди авария! И действительно, метров через двести в закрытом кустами повороте стоит «аварийный» Cadillac STS. В обычной ситуации я наверняка ехал бы здесь быстрее и… Скорее всего, не успел бы затормозить.
Но я предупрежден, а значит, вооружен информацией. И поэтому наезда не произошло.
Кто мой спаситель?
Электроника.
 |
 |
| Пока в систему V2V «зашиты» только семь простейших сценариев. Она может предупреждать о стоящем на дороге (на фото) или экстренно тормозящем впереди автомобиле, приближающихся спецавтомобилях, дорожных работах, авариях на дороге, сканировать «слепые» зоны и избегать столкновений на перекрестках. Но по мере подключения к сети V2V большего количества автомобилей ее функциональность будет расти и усложняться | Принцип действия системы V2V: сообщение от одного автомобиля цепочкой «разбегается» по всем окружающим машинам |
И «сломавшийся» Cadillac, и моя Epica оснащены приемо-передатчиками. Как только водитель Кадиллака включил аварийную сигнализацию, его автомобиль послал в эфир короткий радиосигнал со своими координатами и сообщением: «У меня проблемы!» Его-то и получил мой Chevrolet.
Это система Vehicle-2-Vehicle в действии. Цифра «2» в данном случае — американизм, сокращение от предлога to. Так что название V2V (или Car 2 Car, как принято называть эту систему в Европе) можно перевести так: «автомобиль — автомобилю».
Вам доводилось выходить в интернет с помощью беспроводной связи WiFi? Автомобили с системой V2V соединяются друг с другом точно так же, как мой ноутбук с «хот-спотом» в аэропорту или кафе. В основе лежит та же технология беспроводного сетевого соединения WLAN (Wireless Local Area Network) и протокол IEEE 802.11. Идея системы V2V — оборудовать WLAN-передатчиком и приемником каждый автомобиль, чтобы заставить машины обмениваться между собой информацией.
Какой информацией?
Сегодня многие автомобили оснащены GPS-модулями системы навигации и собственным «вестибулярным аппаратом» — датчиками скорости и ускорений в составе таких систем, как ESP. Все, что нужно, — добавить к ним небольшой процессор, который будет обрабатывать сигналы от всех электронных систем автомобиля и передавать в «эфир» краткую «сводку новостей»: текущие координаты и параметры движения — скорость, ускорение/замедление, режимы бортовых систем… Дальность действия WLAN-передатчика — около трехсот метров, но автомобили могут соединяться в цепочки, образуя «случайную сеть» (ad-hoc network). Обмен данными происходит мгновенно (каждое сообщение «весит» всего около килобайта) — даже в районах с плотным движением сеть V2V без перегрузки может накрывать сразу пару сотен машин. Плюс каждый модуль выступает не только как приемник-передатчик, но и как «переносчик» информации. Например, получив на безлюдном шоссе сообщение от встречной машины, система V2V может сохранить его в буфере и передать следующему встречному, который попадется лишь через несколько километров.
 |
 |
| Экспериментальный вариант — дисплей V2V встроен в… рулевое колесо. Не самое удачное решение: графика и сигналы считываются без проблем, лишь когда руль стоит прямо. А индикатор в основании зеркала заднего вида сигнализирует о наличии автомобилей в левой «слепой» зоне, как у вольвовской системы BLIS. Но V2V распознает опасное соседство не с помощью видеокамер, а путем обмена информацией от датчиков GPS | В центре дисплея — ситуационная пиктограмма, а по бокам — разноцветные светодиодные плашки, обозначающие уровень опасности (дистанция до препятствия) |
Что это может дать?
Простой пример: водитель впереди идущей машины снижает скорость, включает «дворники» и противотуманные фары. То же самое и в том же месте делают еще несколько автомобилей. Каждый из них посылает соответствующие сообщения — и компьютер идущего следом автомобиля, получив их, выводит предупреждение: впереди туман или дождь. Или другая ситуация: температура воздуха около нуля и сигнал от сработавшей системы стабилизации. Вывод — на дороге гололед.
Инженеры концерна General Motors начали работать над системой V2V в 2002 году. А нынче уже вовсю идут дорожные испытания — в том числе и в рамках общеевропейского консорциума Car 2 Car Communication, созданного для того, чтобы привить навыки «общения» автомобилям Старого Света. Сейчас в консорциум помимо General Motors входят Volkswagen/Audi, BMW, Daimler, FIAT, Honda, Renault, электронный гигант NEC, институт открытых коммуникаций Фраунхофера… Но первую презентацию собственного варианта системы для журналистов решили устроить джиэмовцы.
Интересно! За рулем Сааба, оборудованного приемником V2V, я пытался перестроиться «в бок» Опелю — и умная электроника, зная о соседней машине по сетевой «переписке», зажигала тревожный сигнал и протестующе пищала. Я мчался на стоящий в моей полосе автомобиль — система V2V громко сигнализировала об опасности. Я «не замечал» полицейскую машину, которой должен был уступить дорогу, — и… Как раз на этом упражнении электроника дала сбой: на дисплее моего Сааба в тот момент должен был загореться предупредительный транспарант. Но не зажегся.
Перед самым «остросюжетным» упражнением за руль Сааба сел Крис Келлам, один из ведущих инженеров GM в европейской версии проекта V2V. Дело в том, что джиэмовцы хотят «научить» автомобиль самостоятельно избегать боковых ударов — автоматически тормозить, если система V2V зафиксирует, что есть опасность столкнуться с другой машиной.
Крис разгоняет автомобиль, а слева наперерез ему мчится Opel Signum. Никто не думает уступать! Я вжимаюсь в кресло, еще десяток метров и… По сценарию наш Saab должен был затормозить сам. Но система не сработала! И в последний момент Signum останавливается, а мы проносимся в считаных сантиметрах от его бампера.
Чудо-система вновь не подала никаких признаков жизни! Сбой. Причем уже второй после эпизода с полицейской сиреной.
— По крайней мере вы видите, что мы не дурачим вас, — слегка сконфуженно шутит Крис и по рации просит напарника повторить заезд.
Дубль два. Теперь все сработало: в нашей машине раздались тревожные сигналы, а электроника на долю секунды ударила по тормозам. Но тут же отпустила их и позволила Крису проскочить перекресток полным ходом перед носом замершего Опеля. Почему не наоборот?
Оказывается, компьютер просчитывает, кто будет первым на пересечении, и принудительно тормозит либо обе машины, либо ту, которая грозит выступить в роли тарана (в нашем упражнении для безопасности тормозила не электроника, а сам водитель). Мудреная логика, к тому же не всегда согласующаяся с Правилами дорожного движения. Кроме того, электроника вмешивается лишь в самый последний момент. Почему?
— Мы специально сместили включение системы V2V вплотную к критическому моменту, — поясняет Крис. — Вся ответственность за управление остается на водителе, задача системы в данном случае — снизить фатальные последствия его ошибок…
Впрочем, настройки еще тысячу раз изменятся — эксперименты только идут. И на пути широкого распространения системы V2V немало и других трудностей.
 |
 |
| Сценарий «Проезд перекрестка». В зависимости от скорости сближения и расстояния до точки возможной аварии система V2V предупреждает и автоматически тормозит одну либо обе машины | Сигналы предупреждения о дорожных работах должны посылать стационарные модули. Коммуникация между автомобилем и дорожной инфраструктурой (vehicle-to-infrastructure) — следующий этап развития V2V |
Например, в Америке правительство давнымдавно зарезервировало для автомобильного радиообмена нужный диапазон — шириной 75 MГц вокруг основной частоты 5,9 ГГц. А в Европе? Существующего диапазона 10 MГц мало — для работы V2V нужен канал в 20—30 MГц. Его выделение европейскими властями намечено лишь на следующий год. В вопрос вмешиваются политики, бюрократы, военные…
— Мы, европейцы, вообще все проспали. — Профессор Саарландского университета прикладной науки доктор Хорст Викер не стесняется в выражениях. Имеет право — университет и возглавляемая доктором Викером фирма EuroTec Solutions стояли у истоков европейской системы С2С.
— Мы сейчас заметно отстаем от американцев, — продолжает доктор Викер. — Ведь у них подобную программу на 80% финансирует федеральная казна, а в Европе доля государства ниже: 50% приходится на страны ЕС, остальное дают автопроизводители. Но через два-три года мы американцев догоним!
Однако на самом деле внедрение системы С2С — дело еще более отдаленной перспективы. Ведь для реализации даже простейших сценариев необходимо, чтобы минимум 10% автопарка имели беспроводные модули. А оптимальная доля — 80%. По словам доктора Викера, массово оснащать европейские автомобили системой V2V/С2С реально получится только начиная с 2010 года. Даже если она будет устанавливаться на все без исключения новые автомобили, на достижение 10-процентного барьера уйдет около двух лет. Но это вряд ли — ведь даже в благополучной Европе далеко не все машины оснащены навигацией и системами стабилизации, без которых электроника С2С бесполезна. Между тем, несмотря на дешевизну технологий (изготовление одного чипа WLAN стоит примерно 10 центов), установка полного комплекта V2V обойдется в дополнительные 300—400 евро к стоимости автомобиля.
Зато никакой абонентской платы! Ведь оператора у «самостийной» сети, которую плетет между машинами WLAN-электроника, нет.
Но понятно, что, несмотря на все трудности, система V2V — дело нужное. И не только самим автомобилистам (поскольку снижает шансы попасть в аварию), но и государству. В конце 90-х годов макроэкономический ущерб от автомобильных аварий в Европе достигал 34 миллиардов евро в год! Еще 250 миллионов евро — потери из-за ежедневных пробок, не считая 33 миллионов евро убытков из-за сожженного впустую топлива. А ведь система обмена данными может не только предотвращать дорожные происшествия, но и оптимизировать транспортный поток, предупреждая водителя о приближении к «хвосту» пробки или участку с ограниченной пропускной способностью.
Даже жаль, что реально плоды консорциума Car 2 Car мы увидим в действии не раньше 2015 года…
Появится ли подобная система у нас? Или на ее пути, как и в случае с навигацией и радарными круиз-контролями, встанут административные препоны? «Заговорят» ли когда-нибудь между собой отечественные автомобили?
А главное — что они скажут
друг другу?
На одном языке
Идею связать автомобили беспроводной сетью всерьез стали обсуждать еще лет десять-пятнадцать назад. И за нее сразу ухватились американцы, которые уже в 1991 году создали комиссию по «интеллектуализации» дорожного движения (Intelligent Transportation Society, ITS America). В 1997 году одновременно с появлением стандарта беспроводной связи IEEE 802.11 в Америке озаботились его автомобильным применением — системой Dedicate Short Range Communication. А уже в 2001 году американское правительство зарезервировало за автомобильными сетями частоты 5,850—5,925 GHz.
 |
| Японские чудеса: для обнаружения пешеходов система ITS компании Nissan использует сигналы от их телефонов, работающих в стандарте сотовой связи третьего поколения (3G) |
В Японии тоже существует аналогичная американской ассоциация ITS (Intelligent Transportation System) Japan. А над беспроводными системами в рамках запущенного в 1991 году государственного проекта ASV (Advanced Safety Vehicle) местные автопроизводители начали работать шесть лет назад. Например, Nissan на оборудовании концерна Matsushita уже запустил в пробную эксплуатацию свою версию системы ITS с помощью 2000 водителей-добровольцев в округе Канагава, где располагается технический центр NTC (см. АР №5, 2007). Причем ниссановская система предполагает обмен информацией между автомобилями, светофорами и даже дорожными столбами, на которых тоже висят передатчики, — все это помогает точнее позиционировать машины и прогнозировать режим движения. А еще одна идея ниссановцев — заставить автомобили «видеть» пешеходов, распознавая их по сигналам мобильных телефонов!
А что Европа?
В начале 2000-х годов некоторые европейские компании (в частности, BMW и DaimlerChrysler) периодически объявляли о самостоятельной разработке подобных систем. Но быстро осознали, что в одиночку здесь не справиться. Поэтому в 2004 году BMW, DaimlerChrysler, Volkswagen, Philips, NEC и несколько научно-исследовательских фирм для координации собственных разработок создали консорциум Car 2 Car Communication (С2С), к которому позже присоединились Fiat, Renault, Honda и General Motors. Одновременно BMW, DaimlerChrysler и Volkswagen образовали еще один консорциум — национальный проект NOW (Network on Wheels), который на грант немецкого правительства разрабатывает техническую базу и стандарты протоколов для системы С2С. В том же году Европейская комиссия выделила деньги на четырехлетнюю целевую программу PReVENT, цель которой — к 2010 году вдвое сократить количество аварий на дорогах Европы. Одна из ее подпрограмм — аналогичная система коммуникации WillWarn (Wireless Local Danger Warning), в которой участвуют Daimler, Volkswagen, Ford, Fiat, BMW, Volvo и PSA Peugeot Citroen.
Сегодня все многочисленные организации работают сообща — ведь главная цель состоит в том, чтобы японские, европейские и американские автомобили одинаково «понимали» друг друга.
