«Вам придется направить автомобиль прямо на манекен и постараться не снимать ногу с педали газа. Наши предыдущие испытания показали, что многие неподготовленные люди инстинктивно начинают тормозить, будучи не в силах ехать прямо на человеческую фигуру. Если у вас не получится с первого раза, мы дадим вам вторую попытку», — наставлял нас инженер Volvo. Группа журналистов из России разразилась гомерическим хохотом.

Улыбайтесь, вас снимают По статистике большая часть наездов на пешеходов случается в сумерки или темное время суток. Новая система обнаружения пешеходов на автомобилях Volvo работает круглосуточно. Это стало возможным благодаря применению высокоскоростной и высокочувствительной камеры, которая снимает обстановку перед автомобилем в двух экспозициях по очереди: для ночи и для дня. Очевидно, что технология требует вдвое больших вычислительных мощностей и усовершенствованных алгоритмов для обнаружения пешеходов в сценах с низкой контрастностью.
Редко, но метко Столкновение с лосем — одно из самых опасных дорожно-транспортных происшествий. Как правило, такие встречи случаются за городом на участках дорог, где разрешена высокая скорость движения (в России это 90 км/ч, в некоторых европейских странах — 100 км/ч). Появление крупных животных на трассе наиболее опасно в темное время суток, когда видимость сильно ограничена, а время реакции увеличено.
Для дорог и направлений Ранее для работы системы удержания автомобиля в пределах полосы требовалась качественная дорожная разметка. Новая система безопасности Volvo позволяет компьютеру отслеживать край проезжей части, будь то обочина, канава или ограждение. Технология предотвращает уход автомобиля с проезжей части по невнимательности водителя, мягко задействуя тормоза или рулевое управление для возврата на траекторию.

Конечно, это не повод для гордости, но все же ваш покорный слуга посвятил достаточно времени жестоким компьютерным играм, чтобы при виде разодетой, как лондонский денди, куклы со зловещей улыбкой притопить газ. «Полегче!» — взмолилась сердобольная дама-наставник, и тут в дело вмешался автомобиль. Попытавшись призвать меня к порядку сиреной и мигающими лампочками, машина сама затормозила так, что мы повисли на ремнях.

Невредимый манекен остался стоять в полуметре от капота, как будто бы ухмыляясь. Система обнаружения пешеходов существовала и раньше, мало того, ею уже оснащаются серийные автомобили Volvo. Особенность данного теста заключалась в том, что дело происходило в полной темноте, в неосвещенном тоннеле неподалеку от Stora Holm — испытательного полигона шведской компании, куда журналистов пригласили для знакомства с системами безопасности будущего.

У кошки четыре ноги

Автомобильные новации, продемонстрированные нам в окрестностях Гетеборга, имеют разные временные горизонты: так, система обнаружения животных и автопилот встанут на конвейер в следующем году вместе с новым внедорожником XC90, а коммуникации между автомобилями и полностью автоматическая парковка пока имеют лишь статус концептов.

Как выяснилось, главные герои автомобильной безопасности будущего не столько конструкторы, сколько программисты. Все представленные системы используют давно существующее железо: радары и лидары, видеокамеры, протоколы передачи данных Wi-Fi и GSM. Задача инженеров — научить электронный мозг автомобиля понимать то, что он видит и чувствует, общаться с себе подобными и принимать соответствующие ситуации меры.

Яркий пример — новейшая система распознавания животных. Инженер приглашает меня за руль тестового автомобиля, на панели приборов которого закреплен большой компьютерный монитор. На него выводится изображение с камеры, расположенной под внутрисалонным зеркалом, и информация о том, как интерпретирует картинку компьютер. Конечно, в серийном автомобиле такого экрана не будет.

Разогнавшись до 90 км/ч, я приближаюсь к стоящему у дороги манекену лося. На расстоянии 70 м фигура животного на экране обводится фиолетовой рамкой — это значит, что компьютер опознал в фигуре зверя. Подъезжая к группе коллег, я замечаю, что их фигуры обведены рамками другого цвета. Компьютер безошибочно отличает людей от животных, даже если два Homo sapiens стоят рядом, фигуры их сливаются в одну, а ног у них на двоих четыре.

Кроме людей и крупных животных электронный мозг Volvo умеет распознавать велосипедистов — для них предусмотрена своя рамка. Лазерный дальномер безошибочно определяет расстояние до опознанного объекта, чтобы машина могла оценить вероятность столкновения.

Но зачем автомобилю знать, что именно преградило ему дорогу — велосипедист, пешеход или животное? Ведь столкновение с любым препятствием нежелательно. Ответ кроется в коренных отличиях человека от машины. Обладая абстрактным мышлением, человек способен оценивать незнакомые визуальные образы. Скажем, увидев летающую тарелку, он мгновенно представит, что случится при столкновении с ней, и примет соответствующие меры.

Компьютер отреагирует только на те образы, которые ему знакомы. Он не способен обнаружить препятствие в общем смысле. Камера может «увидеть» заплатку на асфальте или облако за горизонтом — это контрастные элементы на дороге, но вовсе не повод бить тревогу. Лидар может среагировать на автомобиль, припаркованный за поворотом, или на возвышение дорожного полотна. Эти объекты тоже не опасны.

Получается, что компьютер необходимо обучать каждому вероятному препятствию в отдельности. Причем он должен различать пешехода не только в анфас, но и в профиль, и в движении. А велосипедист для него так и останется пустым местом, если не объяснить, что два круга и палочка между ними — это тоже опасность.

Еще один повод различать препятствия заключается в том, что реагировать на них нужно по‑разному. Пешеходов необходимо спасать: приподнимать заднюю кромку капота и раскрывать специальную подушку безопасности, прикрывающую стойки лобового стекла.

При встрече с крупным животным закрывать стекло подушкой не стоит — водителю нужно оставить максимум шансов совершить маневр уклонения, так как 500-килограммовая лосиная туша представляет смертельную опасность для людей в машине. При этом система автоматического торможения максимально снизит скорость движения: по статистике, большая часть столкновений с крупными животными происходит на скорости свыше 110 км/ч, тогда как уже на 70 км/ч вероятность погибнуть и получить серьезную травму для водителя и пассажиров сводится к минимуму.

А вот мелких четвероногих, таких как кошки и собаки, специалисты по дорожному движению рекомендуют давить: ведь экстренное торможение и маневры могут привести к более тяжким последствиям, чем гибель несчастного животного.

Зеленая волна

Инженер направляет меня на следующий тестовый участок и просит остановиться перед светофором. В центре спидометра появляется обратный отсчет до включения зеленого — светофор уже сообщил автомобилю, когда он собирается включить разрешающий сигнал, по Wi-Fi. Ну, этим нас не удивишь, ведь многие светофоры в городах России показывают обратный отсчет до включения зеленого.

Но, когда я трогаюсь с места, на спидометре появляется зеленая зона: это скорость, с которой автомобиль рекомендует двигаться, чтобы следующий светофор для меня тоже оказался зеленым. Разумеется, рекомендации даются в пределах скоростных ограничений, заданных правилами: компьютер не посоветует держать 80 км/ч там, где разрешены 60. А вот 40 — вполне. Попадание в «зеленую волну» поможет реже тормозить и сэкономить топливо.

На самом деле возможности системы связи Car 2 Car намного шире, чем кажется на первый взгляд. Автомобиль может не только принимать сигналы от других авто и дорожной инфраструктуры, но и отправлять сигналы, оповещая окружающих о потенциальных опасностях.

Если у впередиидущего авто сработала система стабилизации, вы получите предупреждение о приближении к скользкому участку дороги, а соответствующие системы безопасности будут приведены в состояние готовности. Если машина впереди сломалась и была вынуждена остановиться перед поворотом, вы получите сигнал. Если водитель перед вами применил экстренное торможение, ваш автомобиль затормозит прежде, чем вы успеете среагировать.

Наконец, если на перекрестке кто-то проигнорирует красный сигнал светофора, автомобиль предупредит вас и будет готов при необходимости тормозить самостоятельно, чтобы предотвратить ДТП.

Пока мы катались вслед за демонстрационным автомобилем, который поскальзывался на мокрой трассе, экстренно тормозил и ломался за поворотом, на трассе появилась полицейская машина. Сигнал сирены раздался… из аудиосистемы нашего авто. Оставим при себе шутки про «синие ведерки» — это российская специфика. На самом деле в «радиосирене» есть масса плюсов: ее невозможно не услышать из-за громкой музыки, при этом она не мешает окружающим спать по ночам.

Связь между автомобилями в пределах 100 м производится по промышленному протоколу Wi-Fi. Это тот же Wi-Fi, что мы используем дома, только более мощный. Если для оповещения об опасности необходима большая дальность (при меньшем быстродействии), используются сотовые сети. Это целесообразно для предупреждения о пробках (упереться в пробку за поворотом бывает весьма опасно), для коммуникации с далекими светофорами, для оповещения о скоростных ограничениях.

Система Car 2 Car Communication — это технология с далеким временным горизонтом (десять лет и более), несмотря на то что базируется она на популярных протоколах Wi-Fi и 3G. Ведь для ее полноценного функционирования необходимо, чтобы большинство автомобилей на дороге обладали коммуникативными навыками. Необходимы совместимые светофоры и дорожная инфраструктура, мощные базы данных дорожных событий, подключенные к сотовым сетям.

Специалисты Volvo подчеркивают, что их цель — создать не собственную проприетарную технологию, а единый стандарт для всех автопроизводителей, чтобы общими усилиями повысить безопасность на дорогах.

Неуязвимый автомобиль

К сожалению, технологии, которые обещают появиться через десять и более лет, зачастую так и остаются всего лишь научной фантастикой. Однако бывают и обратные примеры. Перед новым годом мы с восхищением писали об автопоездах SARTRE Project, в составе которых автомобиль полностью освобождал водителя от необходимости уделять внимание дороге.

И вот я вновь надолго перевожу взгляд на собеседника, на этот раз за рулем предсерийного автопилота, который появится на Volvo XC90 уже в 2014 году. Технология вновь использует давно знакомое железо: камеру, лидар и радары, работающие в составе системы City Safety. Адаптивный круиз-контроль на моделях Volvo давно позволяет не пользоваться педалями в пробках: автомобиль тормозит, останавливается, возобновляет движение, разгоняется и выдерживает дистанцию до машин, идущих впереди, полностью автоматически.

Теперь Volvo умеет и рулить самостоятельно. Ориентир на низких скоростях — задняя оптика впередиидущего авто, на высоких — линии разметки. Закон обязывает водителя не отрывать хотя бы одну руку от руля и нести ответственность за поведение автомобиля в случае ДТП. Поэтому машина оснащена сенсором, который отслеживает касание руля и отключает автопилот, если человек бросил баранку.

Ехать, не уделяя внимания управлению и даже не глядя на дорогу, — сильное и для многих желанное ощущение. Особенно в пробках, когда сохранять концентрацию сложнее. И поверьте, касаться руля при этом совсем не обременительно.

В каком диапазоне скоростей будет работать автопилот — пока секрет. Конструкторы утверждают, что сами еще не приняли решения. И зависеть оно будет не только от технологических ограничений, но и от конкурентной среды: нужно отметить, что сейчас все ведущие производители борются за то, кто раньше выведет на рынок более совершенный автопилот.

Но далеко не все производители могут позволить себе столь громкие заявления, как Volvo. Топ-менеджеры шведской компании наперебой повторяют: «В 2020 году ни один человек не будет убит или серьезно травмирован за рулем нового Volvo». Признаться, верится с трудом. С другой стороны, хочется довериться компании, которая в далеком 1959 году представила первый серийный автомобиль с трехточечными ремнями безопасности.

Статья «Тормозить нельзя давить» опубликована в журнале «Популярная механика» (№9, Сентябрь 2013).