AUDI Представила Автомобили Будущего

Audi представила семь новых разработок, которые должны сильно повлиять на модели компании в будущем. Некоторые из них находятся на начальной стадии разработки, другие вскоре будут представлены в серийных продуктах. Их объединяет одно: готовность работающих над ними людей искать новые пути решения возникших задач. Система беспроводной зарядки электромобилей Audi Специалисты Audi неустанно работают над развитием технологий электромобильности при проектировании моделей e-tron. Марка с четырьмя кольцами стремится к созданию комплексной концепции, объединяющей все аспекты проекта, включая зарядку батарей. Особый интерес в этой сфере представляют разработки автоматической бесконтактной зарядки - системы беспроводной зарядки Audi.

Руководитель проекта д-р Бьорн Элиас (Bjorn Elias) отмечает: «Мы стремимся предоставить нашим покупателям простой в использовании и полностью автоматический способ зарядки электромобилей, не предполагающий механического контакта и отвечающий стандартам премиум-класса. Речь идет об индукционном принципе, применяющемся во многих продуктах: от электрической зубной щетки до варочной поверхности кухонной плиты».


Д-р Элиас руководит концептуальной разработкой проекта системы беспроводной зарядки Audi, реализуемого Audi Electronics Venture GmbH (AEV) - дочерним предприятием концерна AUDI AG. В рамках концептуальных разработок Audi перед AEV стоит задача определения новых трендов в сфере автомобильной электроники, оценка их пригодности к использованию и доведение их до готовности к серийному производству; при необходимости - совместно с другими компаниями.

Важным партнером в работе над системой беспроводной зарядки является компания WiTricity Corporation, расположенная в Уотертауне (Watertown), неподалеку от Бостона (Boston), США. Американская фирма поставляет компоненты, предназначенные для интеграции в системы автомобиля, в частности - блоки электромагнитных катушек, встраиваемые в панели.

Работа системы беспроводной зарядки осуществляется таким образом - первичную катушку располагают на дороге или на парковке; вторичная катушка устанавливается в нижней части Audi e-tron. Когда Audi e-tron или другой автомобиль, оснащенный соответствующим оборудованием, оказывается над расположенной под поверхностью дороги первичной катушкой, процесс зарядки начинается автоматически. При этом переменный ток в первичной катушке генерирует переменное магнитное поле, которое дистанционно создает ток во вторичной катушке. Затем напряжение через выпрямитель подается на тяговые батареи автомобиля. Процесс зарядки прекращается после полного заряда батареи, либо при ручном отключении или отъезде автомобиля.

Первичную катушку можно установить, например, в гараже владельца транспортного средства - она может быть плоской и располагаться на полу или даже под напольным покрытием. Она не подвержена воздействию дождя, льда или снега, и, поскольку переменное магнитное поле включается только при появлении автомобиля, катушка не представляет опасности для людей или животных.

Эта технология зарядки может быть интегрирована в дорожную инфраструктуру в любом месте, например, в виде оборудования на стоянках или в частных гаражах. Д-р Элиас предлагает такой среднесрочный сценарий развития: «Представьте, что вы едете на работу на вашем Audi e-tron и по пути домой останавливаетесь у магазина. Где бы вы ни остановились, батареи вашего автомобиля будут заряжаться. Возможно, даже перед светофорами. Такие короткие циклы заряда идеальны для батареи: чем меньше разница между величиной заряда до и после процесса, тем больше потенциальный срок службы батареи».

Для создания инфраструктуры для заряда в масштабах страны потребуется провести большую работу. Audi является активным партнером экспертных рабочих групп в Германии и Америке, работающих над единым стандартом системы. По мнению д-ра Элиаса, системы автоматической беспроводной зарядки начнут серийно производиться в течение нескольких лет. Эта технология позволит концепции электромобильности сделать качественный рывок вперед.

Парковочный автопилот

Автомобили, паркующиеся сами, без какого-либо участия водителя, всё еще воспринимаются как нечто из области научной фантастики. Однако сейчас марка Audi предпринимает решительные шаги, чтобы воплотить эту идею в жизнь. Такие модели как Audi A4 и Audi A6 уже оснащаются парковочными ассистентами, но в настоящий момент специалисты ведут разработку совершенно новой технологии - парковочного автопилота. В идеале принцип работы инновационной системы можно описать так: «Если я не хочу выполнять маневр, я поручу это автоматике. Но если мне захочется вести автомобиль, например, на загородной трассе, я возьму управление на себя».

«Типичными объектами применения элементов системы являются гаражи и подземные парковки», - говорит Штефан Штумпер (Stefan Stumper). Он трудится над концептуальными разработками в компании AEV, дочернем предприятии AUDI AG. «Большинство водителей не приводит в восторг необходимость тратить время на поиски места для стоянки автомобиля, аккуратную парковку и затем выезд с нее. Наш проект парковочного автопилота поможет легко справляться с этими задачами». Штумпер описывает данную технологию на примере водителя Audi, собирающегося посетить кинотеатр вечером. Перед началом пути он с помощью онлайн-системы автомобиля связывается с системой управления парковкой для поиска свободного места. Затем, когда информация появляется на дисплее MMI, водитель выбирает наиболее подходящее парковочное место, а навигационная система прокладывает к нему маршрут.

На въезде водитель ненадолго останавливается, чтобы при необходимости выбрать на дисплее системы MMI дополнительные услуги, например, автоматическую беспроводную зарядку батарей, если он управляет Audi e-tron. После чего он выходит из автомобиля, закрывает его и со своего смартфона передает системе сигнал «Парковка».

Далее руководство процессом берет на себя центральный блок управления, расположенный на стоянке. Он устанавливает связь с автомобилем по беспроводному каналу и запрашивает основные данные, по которым определяет его размер. После этих действий центральный компьютер находит ближайшее подходящее место для парковки и передает автомобилю карту маршрута.

Такая «цифровая нить» руководит работой электромеханического рулевого управления Audi во время движения автомобиля на парковке на скорости от 5 до 10 км/ч. Для определения положения автомобиля Audi использует серийно производящиеся датчики, так как целью проекта является возможность более удобной процедуры парковки без внесения каких-либо технических изменений в его конструкцию. Интеллектуальный компьютерный процесс составляет полную картину окружающей обстановки и сравнивает ее со схемой парковки.

Если существует хотя бы минимальный риск столкновения, автомобиль Audi останавливается. То же самое происходит, если прерывается связь с центральным компьютером. С помощью высокоточных лазерных сканеров, установленный на парковке центральный блок управления отслеживает все движения автомобиля. «Система работает с точностью до сантиметра, но настоящей сложностью является даже не четкая работа каждого отдельного блока, а функционирование всех необходимых датчиков и контроллеров как единого, комплексного устройства», - отмечает Штефан Штумпер.

Далее процесс развивается, например, по такому сценарию. Насладившись кинофильмом, водитель связывается с парковочным компьютером с помощью смартфона и дает указание доставить автомобиль к выходу. Возможно, автомобиль уже будет ждать его в определенном месте, если водитель заранее дал Audi такую команду. Автомобиль возвращается владельцу, а оплата за парковку автоматически списывается с его счета.

«Этот сценарий - только начало, - добавляет Штефан Штумпер. - Нашим первым шагом станет установка оборудования в отдельных зонах автостоянок для автоматической парковки. С их помощью центральный компьютер будет контролировать все перемещения автомобиля для обеспечения максимальной оперативности и безопасности. Поскольку в эти зоны не будут попадать водители, можно будет проектировать более низкие потолки, более узкие парковочные места и устанавливать менее мощное освещение, что не только поможет экономить пространство, но и уменьшит энергопотребление. Кроме того, мы можем установить автоматические мойки и заправки, а также, безусловно, организовать места зарядки для моделей e-tron».

Научная фантастика? Уже нет, несмотря на важность вопросов ответственности и необходимость их решения до начала массового производства таких систем. Марка Audi взяла за основу опыт авиации: здесь «автопилот» уже много лет является рядовым устройством, но ответственность за его использование все еще лежит на пилоте. Тот же принцип применим и для автомобилей, поэтому Audi говорит о «пилотировании». Парковочный автопилот является важным элементом новой концепции сетевой мобильности - Audi connect. Этот термин охватывает все системы и разработки, которые связывают автомобили Audi и их владельцев с Интернетом, элементами окружающей инфраструктуры и другими автомобилями.

Технология OLED

«Световой тоннель», расположенный в подземной части исследовательского центра Audi Electronics Center в Ингольштадте (Ingolstadt) - довольно темное место. В центре комнаты с черными драпировками на стенах и серым покрытием на полу видны три объекта, ярко освещенные различными оттенками желтого и красного света. Комната похожа на сцену театра, а Штефан Берлитц (Stephan Berlitz) - Глава отдела инновационных разработок систем освещения и их электронных компонентов - на помощника режиссера.

Штефан Берлитц - один из инженеров-разработчиков, благодаря которым Audi продолжает лидировать в сфере технологий автомобильного освещения. Вехами развития этого направления являются светодиодные ходовые огни и фары головного света; следующим шагом станут OLED-элементы. Использующие эту технологию дисплеи уже достигли стадии серийного производства в сфере электронных компонентов. Берлитц и его команда специалистов тесно сотрудничают с подразделением Audi Design в области использования OLED-элементов в качестве наружных источников света.

Аббревиатура OLED означает «органические светодиоды» (organic light emmitting diode). В отличие от обычных светодиодов, в конструкции которых применяются полупроводниковые кристаллы, в OLED-элементах используются органические полимеры, обладающие свойствами полупроводников. При толщине в несколько нанометров они в виде клееподобного материала заполняют пространство между анодом и катодом. Элементы имеют электропроводящее покрытие. При толщине материалов всего в несколько тысячных долей миллиметра компоненты можно сделать прозрачными. Они заключены между двумя стеклянными пластинами с плоскими полированными поверхностями, что делает узел воздухо- и водонепроницаемым. Получившийся элемент толщиной чуть больше миллиметра закреплен в металлической рамке. При приложении невысокого напряжения происходит эмиссия фотонов, и его поверхность начинает светиться. Чем тоньше слой, тем ярче свечение. Для получения самых разных цветов можно использовать полимеры различных типов.

Благодаря прозрачности OLED-элементов их можно расположить один над другим для получения промежуточных оттенков. Например, белый свет получают именно в процессе смешения цветов. Штефан Берлитц демонстрирует задний фонарь, разработанный его командой специально для Audi Q7. Внутри него свет излучается четырьмя небольшими OLED-панелями, расположенными друг за другом. Восемь плоских сегментов формируют изогнутую желтую полосу, представляющую собой мигающий индикатор поворота.

«Такого визуального эффекта однородного свечения невозможно добиться при использовании современных светодиодов, - отмечает Берлитц. - Они являются точечными светящимися элементами, нуждающимися в дополнительных оптических элементах - рефлекторах, световодах или рассеивателях. В отличие от них инновационные OLED-поверхности сами по себе являются источниками света, и кроме того, выглядят очень привлекательно. Они обладают малым весом, чрезвычайно быстро разгораются, излучают незначительное количество тепла, сохраняют работоспособность в течение нескольких десятков тысяч часов и потребляют не больше энергии, чем обычные светодиоды. OLED-элементы отлично подходят для Audi, поскольку сочетают высокую технологичность, максимальную точность и великолепный внешний вид!».

Согласно программе Audi внедрение органических светодиодов в серийное производство займет несколько лет. На текущем этапе разработки новые диоды способны работать только при небольших токах и при максимальной температуре в 80 градусов Цельсия. В задних фонарях органические светодиоды появятся довольно скоро; для начала использования их в стоп-сигналах, которые должны светить примерно в пять раз ярче обычных фонарей, потребуется несколько лет дополнительных разработок. Штефан Берлитц отмечает также возможность применения технологии OLED в дневных ходовых и габаритных огнях.

Но главной целью исследований в этой области - особенно для дизайнеров Audi - является создание трехмерных OLED-элементов. Первые прототипы уже были разработаны в ходе проекта. Они великолепны: изящные, похожие на кольца и практически невесомые источники света, установленные на разных уровнях в модулях задних фонарей Audi TT.

Нестандартные формы светящихся элементов могут быть получены посредством промежуточного решения, предусматривающего установку небольших пластин под углом к плоскости. Блоки такого типа можно расположить в любом месте на кузове, что уже было продемонстрировано в концепт-каре Audi R8 OLED. На боковых поверхностях кузова, его задней части и в салоне автомобиля имеются полосы, состоящие из сотен треугольных OLED-элементов. «Мои коллеги из отдела дизайна превратили весь автомобиль в источник света! - говорит Глава отдела инновационных разработок систем освещения и их электронных компонентов. - Эта технология позволит создать бесконечное множество способов идентификации автомобиля, которые могут постоянно изменяться».

«Рой» - такое название носит еще одна концепция технологий освещения будущего, представленная в «световом тоннеле» Audi. Она реализуется таким образом - задняя часть автомобиля превращается в большую светящуюся поверхность, на которой бесчисленные точки следуют его движениям. При повороте направо «Рой» движется в том же направлении, при торможении устремляется вперед, и чем быстрее движется транспортное средство, тем более резкими становятся движения «Роя». Таким образом, OLED-элементы сигнализируют следующим позади водителям о маневрах автомобиля.

Технология, именуемая «Рой», использует OLED в виде матрицы, изготовленной из множества миниатюрных элементов, к каждому из которых можно подвести отдельное питание. Массив OLED-элементов сочетает внешнюю привлекательность с практичностью - он великолепно выглядит и при этом является прекрасным способом повышения безопасности.

Гибридная конструкция кузова

Выдающиеся достижения чаще всего рождаются из малого. На первый взгляд продемонстрированные Бенджамином Бендером (Benjamin Bender) компоненты не производят особого впечатления: они представляют собой узкие полоски алюминия с тонким слоем углепластика на нижней поверхности.

Но на самом деле проект, реализуемый в центре Audi Lightweight Design Center (ALZ) на заводе в Неккарзульме (Neckarsulm), обладает огромным потенциалом. Позже, когда гибридные элементы из металла и углепластика будут производиться серийно, они станут олицетворением еще одного шага вперед в разработке сверхлегких конструкций Audi.

Представив несколько лет назад свой знаменитый алюминиевый кузов, марка Audi вышла в лидеры в области создания облегченных конструкций. Использование технологии ASF (Audi Space Frame) при создании Audi A8, Audi R8 и Audi TT позволило снизить массу кузовов этих автомобилей почти на 40 процентов по сравнению с традиционными стальными конструкциями. Следующим новейшим этапом в этой области является создание гибридной пространственной рамы (Multimaterial Space Frame), сочетающей элементы из алюминия, стали и усиленных волокнами материалов.

Проект Бенджамина Бендера развивает «мультиматериальную» концепцию, превращая отдельные компоненты в «гибриды». Усиление углепластиком металлического элемента структуры кузова - средней стойки или порога - обеспечивает улучшение его свойств, таких как прочность и восприятие деформаций при аварии. В то же время элемент оказывается менее массивным, поскольку сравнительно тяжелый металл в нем (сталь или алюминий) частично заменен гораздо более легким - углепластиком.

Около 180 специалистов трудятся над созданием кузовов будущего в центре Audi Lightweight Design Center в Неккарзульме. В процессе работы над проектом Бенджамин Бендер и его команда ищет ответы на многие вопросы. Как следует сочетать металл и углепластик для получения оптимальных характеристик для каждого компонента? В каких точках усиление даст максимальный эффект? Что показывают практические тесты поведения компонентов при аварии или относительно стойкости к коррозии?

Еще одним важным вопросом является способ соединения двух материалов. Обычно для этого используются заклепки, саморезы или клей. В новом проекте реализован более изобретательный подход: в качестве связующего материала здесь выступает синтетическая смола, использующаяся также в процессе производства углепластика.

В настоящее время специалисты подразделения исследуют возможность использования метода Resin Transfer Moulding (инжекция смолы в закрытую форму) для соединения двух материалов. Технология RTM хорошо подходит для больших объемов производства и является одной из ключевых технологий Audi Lightweight Design Center.

«Даже если процесс разработки будет развиваться в соответствии с нашим планом, на это потребуется еще несколько лет, - отмечает Бендер. - Затем нам, конечно же, понадобится еще некоторое время для подготовки технологии к серийному применению». Специалисты Audi отлично знают, что серьезные технологические прорывы нередко требуют больших временных затрат.

Стеклопластиковые винтовые пружины

Создание сверхлегких автомобильных конструкций - задача не только для инженеров Audi. Это идея, над которой работают все подразделения марки с четырьмя кольцами. Специалисты стремятся к тому, чтобы с точки зрения массы автомобиля оптимизировать даже самые незначительные элементы, причем не только в структуре кузова, но и в каждом узле или компоненте, входящем в его конструкцию.

Сверхлегкие конструкции особенно интересны для применения в области разработок шасси и подвески. Любое уменьшение неподрессоренных масс улучшает комфорт и управляемость транспортного средства. Концептуальный проект Йоахима Шмитта (Joachim Schmitt) относится как раз к этой сфере. Он касается компонента, непримечательного на вид, но обязанного выдерживать значительные нагрузки. Компонента, который, казалось бы, уже вряд ли возможно будет заметно усовершенствовать: речь идет о винтовой пружине. Проект предлагает альтернативу - замену стальных пружин стеклопластиковыми.

Стеклопластиковые пружины, над которыми Шмитт работает с владельцами патента SOGEFI, значительно отличаются от традиционных стальных пружин. Они ярко-зеленого цвета, используемая в них «проволока» толще, общий диаметр пружины - больше, а количество витков - меньше. Но главное - пружины такого типа значительно легче. Главный инженер проекта Шмитт приводит факты: «Каждая из стальных пружин в передней подвеске Audi A4 весит 2,66 килограмма. Стеклопластиковая пружина работает так же хорошо, но при этом весит более чем на 40 процентов меньше - всего 1,53 килограмма».

Изготовленная из стеклопластика спираль способна исключительно хорошо воспринимать скручивающие нагрузки, если она разработана с учетом такого воздействия. Сердечник пружины изготавливается из длинных стеклянных нитей, переплетенных между собой и пропитанных эпоксидной смолой. Получившийся элемент имеет диаметр всего несколько миллиметров; специальный станок обматывает его дополнительными волокнами, расположенными в противоположных направлениях под углом плюс и минус 45 градусов относительно продольной оси. Эти слои укрепляют друг друга как при сжатии, так и при растяжении. Скручивающие нагрузки на элемент преобразуются в волокнах в деформацию растяжения и сжатия.

На следующем этапе изготовления «проволока», будучи еще сырой и мягкой, наматывается на сердечник из специального сплава, обладающего низкой температурой плавления; этот сердечник является как бы «негативом» пружины. После этого стеклопластик застывает в печи при температуре более 100 градусов, при этом металлический сердечник расплавляется. Сегодня таким способом изготавливаются прототипы компонентов. Позже процесс будет проходить намного быстрее и эффективнее: вначале будет изготовлена пробная партия, после чего начнется массовый выпуск пружин.

Новые стеклопластиковые пружины подвески будут впервые представлены в электромобиле Audi R8 e-tron до конца 2012 года. В 2013 году они постепенно будут внедряться в среднеразмерных автомобилях Audi, а также в больших люксовых моделях. В настоящее время проводятся дорожные испытания инновационной разработки, а также продолжительные тесты на специальном оборудовании, которое имитирует нагрузку на пружины, эквивалентную 300 000 километрам пробега при обычной эксплуатации.

«На этапе разработки идеи многие мои коллеги сомневались в успехе этого проекта, - вспоминает Йоахим Шмитт. - Но с самого начала работы над ним стеклопластик показал себя превосходным материалом. Он абсолютно не подвержен коррозии, даже будучи поврежденным ударами камней, а также эффективно противостоит таким химикатам, как составы для мойки колес. Кроме того, производство стеклопластиковых пружин менее энергозатратно по сравнению с процессом изготовления стальных пружин. Стоит отметить также, что они позволяют снизить вес автомобиля почти на 4 килограмма. Это значительный шаг вперед».
Шмитт и его коллеги уже могут настраивать стеклопластиковые пружины в соответствии с пожеланиями разработчиков шасси, учитывая параметры автомобиля, нагрузки на ось, а также характеристики комфорта и управляемости. Все что им нужно сделать, это изменить длину «проволоки», ее диаметр и количество витков. Инженеры в ближайшее время ожидают появления таких технологий производства, которые позволят увеличить нагрузку на стеклопластик, что в свою очередь сделает возможным изготовление стеклопластиковых пружин, не превышающих по размеру современные стальные.

Остается вопрос с необычным ярко-зеленым цветом компонентов, но инженеры Audi также работают над этой проблемой. «Если добавить определенное количество графита в состав материала стеклопластиковых пружин, они станут черными. А для поклонников яркого стиля мы разрабатываем красные и синие пружины» - говорит Йоахим Шмитт.

Органы управления Multitouch

Симулятор, установленный в центре Audi Electronics Center в Ингольштадте (Ingolstadt), представляет собой не просто кузов с сиденьями, а практически целый автомобиль Audi A8, у которого отсутствует только передняя часть и двигатель. Над крышей автомобиля располагается высокая конструкция, на которой установлены четыре больших проектора. Изображение с них проецируется на изогнутую стену, окружающую автомобиль и охватывающую угол в 240 градусов. Для формирования полного кругового изображения два дополнительных проектора направлены на экран, расположенный за автомобилем.

В данный момент на этом большом экране изображено четырехполосное шоссе с умеренным движением. «Мы просим испытуемого следовать за впереди идущим автомобилем, - рассказывает Кристин Деттмер (Kristin Dettmer), участвующая в проекте Development Operating Concept и отвечающая за разработку новейшей сенсорной панели. - Затем передний пассажир просит его выполнить определенные действия: набрать номер телефона, выбрать новый маршрут в навигационной системе или выбрать музыкальную композицию из списка».

Эти несложные задачи на каждом этапе выполнения требуют определенной концентрации внимания. Водитель использует очки с интегрированными в них двумя миниатюрными камерами: одна из них фиксирует окружающую обстановку, другая отслеживает движение глаз водителя. Позже команда разработчиков Audi с помощью специального программного обеспечения анализирует записанные изображения. Это дает им детальную информацию о том, как долго на каждом этапе водитель смотрит на дисплей MMI и как часто - на панель управления.

Специалисты марки Audi уделяют особое внимание органам управления автомобилем. Десять лет назад, когда система MMI была впервые представлена в автомобиле Audi A8, марка заняла лидирующее положение в этой сфере. В 2010 году сенсорная панель MMI touch впервые появилась в Audi A8. Это стало еще одним большим шагом вперед - теперь этот элемент сочетается с вращающимся контроллером в новом Audi A3. Целью проекта является поддержание лидирующих позиций этой системы: в настоящее время появляется множество новых функций, особенно в информационно-развлекательной сфере, которые потребуют гораздо более интеллектуальных концепций управления.

Все разработки в этой области базируются на неизменном принципе Audi: работа органов управления должна быть интуитивно понятной и призвана облегчать, а не усложнять задачу водителя. Тем же принципом руководствуется и Кристин Деттмер в ходе работы над своим проектом, где она занимается дальнейшим усовершенствованием сенсорной панели и внедрением технологии Multitouch для управления системой несколькими пальцами.

Сенсорные панели, доступные в настоящее время для многих моделей Audi, предназначены для работы одним прикосновением и поэтому особенно удобны для ввода букв и цифр одним пальцем. Но для будущих поколений этих устройств Audi планирует использовать технологию Multitouch. Такая возможность открывает совершенно новые перспективы. В настоящее время система уже способна распознавать прикосновения двух пальцев для быстрого поиска на навигационной карте, а также трех пальцев для перелистывания длинных списков медиафайлов. Размер сенсорной панели составляет 12 на 8 сантиметров, большинство пользователей находят его достаточным.

«Для новой системы управления мы пересмотрели структуру меню и графику, - рассказывает Кристин Деттмер. - До сегодняшнего дня все базировалось на управлении вращающимся контроллером. В новой системе будет сделан более явный акцент на горизонтальных и вертикальных элементах, хотя мы и не собираемся полностью отказаться от вращающегося контроллера, являющегося идеальным инструментом для выбора определенных функций».
Результаты множества тестов на симуляторе, цифровом «сенсорном столе» и Audi A7 Sportback, использовавшемся для дорожных тестов, внесли свой вклад в успех разработки, над которой специалисты трудятся уже три года. Но насколько быстро испытуемые освоятся с принципами управления Multitouch?

«Публика узнала об этом принципе с выходом iPad и iPhone, - говорит Кристин Деттмер. - Конечно, участвующие в эксперименте водители очень разные: в частности, люди старшего возраста испытывают некоторые затруднения при работе с органами управления Multitouch. Поэтому система в основном все же ориентирована на управление одним пальцем. Многие люди, опробовавшие новый принцип, обнаруживают, насколько легко можно перемещаться по разделам меню. «Удовольствие от использования» - именно над этим мы работаем».

Audi изучает перспективные концепции систем управления с различных сторон. В первом случае исследуется инновационная технология сенсорной панели, реализующая тактильную обратную связь с пальцами пользователя. В ходе другого проекта совершенствуется голосовое управление, третий реализует инновационную идею управления жестами для дисплеев на ветровом стекле (head-up). Здесь команда разработчиков под руководством Бернарда Зеннера (Bernhard Senner) работает над новейшей концепцией, уже реализованной в виде модели.

Для водителя и переднего пассажира предусмотрены индивидуальные дисплеи head-up, при этом на дисплее пассажира отображаются подсказки цифрового путеводителя, новости и изображения при звонках видеотелефона. Предусмотрен также третий, центральный проекционный дисплей, видимый всем пассажирам; появляющиеся на нем изображения также проецируются на ветровое стекло.
Дисплей водителя отображает необходимую информацию в виде символов, статичных изображений и простейшей анимации. Некоторые из них, например, указатели навигационной системы, отображаются с помощью оригинальной технологии и выглядят так, будто они находятся непосредственно над реальными объектами. Для дисплея пассажира доступны все видеофункции. В этом случае используется новая технология цифровой обработки света DLP (Digital Light Processing), усиливающая яркость и контрастность изображения.

Бернард Зеннер описывает пример, иллюстрирующий идею нового технологического принципа. «Если передний пассажир находит в цифровом путеводителе интересный объект, например, ресторан, он может простым движением переместить информацию в виде статичного изображения на центральный экран. Если после этого водитель сделает аналогичный жест, перемещая данные об объекте на свой дисплей, он может внести информацию о нем в маршрут движения». При этом миниатюрная камера отслеживает движения руки и передает соответствующие сигналы в систему.

Предиктивная подвеска

Спуск по горнолыжной трассе - это увлекательное развлечение при хорошей видимости трассы. Лыжник должен уметь найти идеальную траекторию, маневрировать в нужный момент и ритмично преодолевать возвышения и впадины без видимых усилий.

«Даже сегодня, когда автомобиль движется по неровному покрытию, он напоминает участника соревнований по горным лыжам, преодолевающего трассу сквозь густой туман! - говорит д-р Андреас Шиндлер (Andreas Schindler), сотрудник отдела концептуальных разработок шасси Audi. - Ни лыжник, ни водитель не знают, что их ждет на пути. Они не могут реагировать на ситуацию до тех пор, пока не почувствуют первое смещение лыж или колес. Наша задача - исправить эту ситуацию».

Несколько лет назад марка Audi начала оснащать автомобили предиктивными системами. Вспомогательные системы на основе радаров и камер, такие как адаптивный круиз-контроль и ассистент сохранения полосы движения Audi active lane assist помогают водителю и повышают комфорт. Технологии, которые появятся в серийном производстве в ближайшие годы, придадут этому тренду новый импульс; как пример - ассистент движения в пробках, ассистент проезда перекрестков или предиктивная подвеска.

Год назад Audi представила инновационную разработку, повышающую комфорт пассажиров: систему преодоления боковых нагрузок. Видеокамера отслеживает неровности, к которым приближается автомобиль, после чего активный механизм в подвеске, потребляющий исключительно мало энергии, наклоняет кузов, при этом пассажиры ощущают минимальное воздействие центробежных сил. Предиктивная подвеска работает аналогичным образом, но минимизирует не горизонтальные, а вертикальные нагрузки.

Самой серьезной проблемой для команды разработчиков Audi стал подбор подходящих датчиков. Они должны реагировать на изменения дорожного полотна на расстоянии до 20 метров перед автомобилем, в том числе и в таких сложных условиях, как мокрая дорога с блестящей поверхностью или темнота. Высокое разрешение изображений дорожного покрытия необходимо для определения положения возможных препятствий с точностью до нескольких миллиметров, чтобы система могла отличать ямы на дороге от трещин или пластиковых пакетов.

Блок управления анализирует информацию о дорожных неровностях и перемещениях автомобиля и затем передает соответствующие управляющие сигналы подвеске. Моделирование таких условий в проекте уже продемонстрировало очень достоверное и надежное поведение системы, а концептуальная разработка датчиков высокого разрешения продвигается довольно быстрыми темпами.

Инженеры-разработчики датчиков Audi используют обширный опыт, полученный в ходе работы над перспективными вспомогательными системами. Испытывается широкий набор технологий: от фотодатчиков PMD до радаров и лазерных сканеров. Стереокамеры также являются перспективными инструментами для использования в системе предиктивной подвески. Какая технология будет внедряться в серийное производство первой, пока не ясно, но одно не подвергается сомнениям: Audi устроит только бескомпромиссное решение, и это характерно для всех разработок марки.
Источник: http://autoweek.ru/
Оригинальная статья