Вас наступний автомобіль, можливо, буде оснащений електронікою, яка буде потужнішим вашого персонального комп’ютера.
Що таке мобільні комп’ютери? Спочатку до цієї категорії електроніки ставилися ноутбуки, а потім смартфони і планшети. Але сьогодні все змінюється буквально на очах. Що ми бачимо? Потужність смартфонів і планшетів зростає в геометричній прогресії, що незабаром призведе до того, що багато електронні гаджети не зможуть ставитися до мобільних комп’ютерів.
Вся справа в тому, що вже сьогодні з’явилися планшети, які ні чим не поступаються, по потужності, ноутбуків і навіть стаціонарним персональним комп’ютерам. Та ж тенденція спостерігається і в обчислювальній потужності автомобільних комп’ютерів і електроніки, яка росте, подвоюючись, кожен рік. Так що ця тенденція рано чи пізно може призвести до того, що електроніка в автомобілях перевершить за обчислювальної потужності наші персональні домашні комп’ютери.
В першу чергу це пов’язано з тим, що з кожним роком сучасні автомобілі будуть ставати все складніше і складніше. Наприклад, вже точно відомо, що в найближчі 20-30 років розвиток автопромисловості буде йти в бік розвитку автоматизованих функцій безпеки транспортних засобів, а також у бік розвитку технологій автоматичного управління автомобілем без участі водія. У підсумку це неминуче призведе до необхідності збільшення обчислювальної потужності комп’ютерів, які встановлюються в нових автомобілях.
Вже сьогодні деякі високотехнологічні автомобілі оснащуються численними процесорами, графічними чіпами (відеокартами), камера, датчиками і мережевим обладнанням. Все це дозволило випускати автовиробником автомобілі з системами напівавтоматичного автопілота і оснащувати продукцію автоматичними системами безпеки, починаючи від системи аварійного екстреного гальмування і закінчуючи системами контролю смуги і проїзду перехресть.
Також все більш широке використання відео камер і радарних датчиків надихнули розробників на створення програмного забезпечення для аналізу і обробки відео захоплення в режимі реального часу. А це, безумовно, привело до необхідності різкого збільшення потужності комп’ютерів в транспортних засобах.
Камери в автомобілях: Проектування зображення автомобіля з висоти пташиного польоту
Зараз багато власників автомобілів знайомі з відео, системою допомоги при паркуванні заднім ходом. Подібними системами в даний момент оснащується більшість сучасних автомобілів (навіть економ-класу). Завдяки відеокамерам і передачі заднього відео огляду на екран інформаційно-розважальної системи, процес паркування заднім ходом став дуже простим і безпечним.
Чи замінить технологія управління жестами тПорадиційні кнопки або сенсорні панелі в автомобілях
Більш високого класу автомобілі в даний час часто оснащуються великою кількістю камер і сенсорів, які можуть визначати смугу руху на дорозі, дорожні знаки, інші транспортні засоби в просторі, для того щоб уникнути зіткнення з ними. Також це дозволяє електроніки обробляти, одержувану інформацію з камер і радарів, проектувати на екрані інформаційно-розважальної системи графічне зображення автомобіля і місцевості “з висоти пташиного польоту”.
Незважаючи на те, що при подібних системах, як правило, датчики та відеокамери стандартні, сама система проектування автомобіля з “висоти пташиного польоту” вимагає безліч інновацій для обробки одержуваного з камер і датчиків інформації.
Наприклад, подібною системою 360-градусного огляду автомобіля з висоти пташиного польоту оснащуються автомобілі Інфініті. Зображення проекції автомобіля на екрані центральній консолі склеюється з чотирьох ультра-ширококутних відео камер, які розташовані на бічних дзеркалах заднього виду, решітки радіатора і одна в задній частині машини.
Комп’ютер, отримуючи зображення з усіх чотирьох камер, з’єднує картинку в одну, проектує фонове зображення на екран, а зверху накладає проекцію автомобіля в реальному часі щодо спроектований місцевості навколо машини.
Завдяки цій системі, під час паркування водієві дуже легко маневрувати в обмеженому просторі, навіть якщо він не відчуває габарити машини.
Ось приклад як працює така система:
Спочатку подібними 360-градусними оглядовими системами оснащувалися тільки ексклюзивні дорогі автомобілі. Потім системи стали з’являтися на преміальних автомобілях середнього цінового сегмента. І ось зовсім недавно такі системи почали з’являтись на звичайних автомобілях. Правда, поки в якості доп. опцій. Так що пройде трохи часу і 360-градусні оглядові системи допомоги при парковці прийдуть на всі автомобілі.
Але технології не стоять на місці. Звичайні системи допомоги при русі заднім ходом (відео картинка на екрані автомобіля) також зараз модернізувалися. Це стало можливим за рахунок різкого збільшення обчислювальних потужностей в автомобільних комп’ютерах.
Наприклад, багато сучасні автомобілі отримали програмне забезпечення з можливістю машинного навчання. Це дозволило в деяких системах допомоги при русі заднім ходом навчити програмну середу машини в автоматичному режимі розпізнавати об’єкти на відео потоці, що дозволяє запобігати зіткнення з пішоходами.
Тобто, комп’ютер, виявивши на одержуваному відеоряді із задніх камер знайомий об’єкт (наприклад, пішохода), спочатку попередить водія про небезпеку, а потім якщо він не відреагує на попередження, автоматично зупинить машини, для того щоб уникнути наїзду на пішохода при русі заднім ходом.
По суті, програмна середа таких систем може самонавчатися і визначати будь-які об’єкти на відео картинці.
Наприклад, провідним постачальників систем безпеки в автопромисловості є компанія Mobileye, які не тільки виробляють камери для автомобілів, але і створюють унікальне програмне забезпечення для автомобілів.
Найдивовижніше, що фактично всі автомобільні камери мають низьку роздільну здатність картинки (VGA). Але, тим не менш, відео в реальному часі, передається відео на екран інформаційно-розважальної системи має дуже високий динамічний діапазон, що дозволяє отримувати картинку навіть в складних умовах освітленості.
Паралельно з цим компанія Intel нещодавно запустила у виробництво чіп Movidius, який створений для автомобільної промисловості. Очікується, що завдяки своїй високій продуктивності і низьким споживанням електроенергії цей чіп стане основним для використання всіма автовиробниками в автомобільних комп’ютерах.
Камери Mobileye, в поєднанні з процесорами Intel дозволять створювати різноманітні інноваційні системи допомоги водієві, швидкість реакції яких буде дуже високою. Наприклад, при попередньому повідомленні про небезпеку на дорозі новим системам достатньо всього дві секунди для оцінки дорожньої ситуації.
Це дивовижний показник.
Крім того, нове покоління камер Mobileye, в поєднанні з чіпами Intel дозволяє автовиробникам налаштовувати якісні системи допомоги водієві, а також встановлювати на сучасні автомобілі напівавтоматичні системи автономного керування транспортним засобом. А це вже вимагає величезної потужності, яка повинна бути не менше ніж у вашому персональному комп’ютері.
Камери як комфорту та зручності
В майбутньому автомобільні камери можуть взяти на себе ще більше ролей. Так, наприклад, компанія Тесла, а також ряд інших автовиробників запропонували замість бічних дзеркал заднього виду використовувати низькопрофільні відео камери, які будуть передавати бічну картинку в салон машини, на спеціально встановлені монітори.
Дивіться також: Як нові автомобілі захищають пішоходів?
Це не тільки зручно, але й практично, так як відсутність бічних дзеркал заднього виду зменшує аеродинамічний опір повітря, що дуже актуально для електричних транспортних засобів.
Радари і лидары для збільшення машинного зору
Незважаючи на те, що в даний час камери є єдиним надійним способом відстежувати смуги руху, інші транспортні засоби і різні об’єкти на дорозі, а також є єдиними помічниками для запобігання зіткнень, вони насправді не є ідеальним рішенням для безпеки автомобілів.
Дивіться також: Скоро в кожному автомобілі: Футуристичні технології
Так, якість картинки одержуваної з камер зростає, одночасно зі збільшенням обчислювальної потужності. Але для безпеки на дорозі головне це вчасно запобігти аварії. На жаль, сучасні автомобільні камери не дозволяють ідеально налаштувати електроніку для своєчасного визначення небезпеки.
В першу чергу це пов’язано з тим, що камери не здатні в деяких випадках оцінити відстань до небезпечних об’єктів. Особливо при яскравих сонячних променях або в погану погоду. Нагадаємо, що саме це призвело до аварії автомобіля Тесла у Флориді, де водій рухався на машині при включеному автономному режимі управління.
Саме тому всі автовиробники, оснащуючи автомобілі системою автопілота, стали оснащувати транспортні засоби дублюючими системами стеження, не пов’язані з візуальними засобами сканування ситуації на дорозі. Мова йде про радари або лидарах.
Варто відзначити, що в автомобілях Тесла крім камер є такі радарні датчики. Але, на жаль, та аварія у Флориді це рідкісне збіг обставин, які призвели до того, що всі системи датчиків і камер збили з пантелику програмне забезпечення машини.
Тим не менше, говорити про те, що подібні датчики не ефективні не можна. Багато компаній, випускаючи подібні датчики, провели багато років досліджень і розробок, щоб навчити програмне забезпечення автомобілів з автономними системами управління визначати всі небезпеки на дорозі.
Нещодавно у світі з’явилася система, заснована на радарах і лидарах, яка називається DAVE2 (розробка компанії Nvidia). Ця система має функцію самонавчання з використанням нейронної мережі, яка знаходиться в хмарі в мережі Інтернет. Подібна система, що використовує дані з камер інших автомобілів на дорозі, які рухаються поруч, і синхронізує рульове управління автомобіля для безпечного руху.
Суперкомп’ютер в багажнику
Крім обробки інформації для систем допомоги водієві і для функціонування систем автопілота, сучасні автомобільні комп’ютери повинні вміти швидко обробляти ряд іншої важливої інформації. Наприклад, багато автомобілі сьогодні мають точку виходу в інтернет, супутникові навігаційні системи і багато іншого.
Плюс не треба забувати, що комп’ютер автомобіля повинен стежити за роботою всіх систем транспортного засобу. Для цього природного необхідна величезна обчислювальна потужність.
На щастя сьогодні потужність сучасних процесів поки ще дозволяє виробляти достатньо не дорогі автомобільні комп’ютери, які справляються з необхідною навантаженням.
Але зовсім скоро з-за розвитку технологій в автосвіті, автопромисловості можуть знадобитися великі обчислювальні потужності. На жаль, постійно збільшувати потужність автомобільних комп’ютерів не панацея. Адже рано чи пізно це призведе до серйозного подорожчання продукції.
Частково цю проблему можна вирішити за допомогою мережевого хмари. Тобто, частково обробку багатьох даних у машині можна віддалено доручити комп’ютерів розташованих в мережі Інтернет.
Автопілот Тесли: 5 особливостей нової технології
Але, тим не менш, у випадку розвитку автономних автомобілів і їх масового розповсюдження по всьому світу, неминуче приведе до появи в транспортних засобах найпотужніших комп’ютерів, які за обчислювальної потужності будуть значно перевершувати ваш персональний комп’ютер.
Швидше за все, зовсім скоро у багатьох автомобілях будуть встановлюватися кілька портативних суперкомп’ютерів, які будуть відповідати за певну систему в транспортному засобі.
Програмне забезпечення всіх автономних автомобілів буде мати алгоритми самонавчання. Також не виключено і появи штучного розуму в автомобілях майбутнього.
Саме тому провідні виробники відео карт, процесорів, а також розробники програмного забезпечення зараз ведуть активні розробки для автопромисловості майбутнього.
Але як нам здається, фантастичне майбутнє вже настало. Чи Не правда?
