I ТЕХНИКА |МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ КОМПЬЮТЕРЫ УЖЕ ЗАХВАТИЛИ ПОЧТУ, ТЕЛЕГРАФ,ТЕКСТ / МАКСИМ САЧКОВегкое нажатие на прямоугольный брелок с фирменной эмблемой, и машина подъехала к воротам редакционной стоянки... Устраиваюсь возле джойстика, в специальный кармашек вставляю электронные «права» - мини-диск, на котором записаны мои антропометрические данные и характер (стиль вождения). Знакомимся с компьютером: он подстроил сиденье и зеркала, перепрограммировал коробку передач и мотор, отрегулировал чувствительность рулевого механизма, поработал над подвеской и тормозами. Мне осталось отдать команду навигатору ив путь...» Возможно, так будет начинаться тест новой модели в журнале «За рулем» за 20... год. Автомобилю уже сегодня нельзя без электроники. Как продать машину, если она не соответствует требованиям экологии и безопасности? Компьютеры компактней, да и дешевле замысловатой гидравлики или механики. К тому же они обучаемы и легко приспосабливаются к разным условиям работы.Лрогих автомобилях представительского класса. Не исключение и мультиплексная система, которая в недалеком будущем должна потеснить традиционную проводку. Представьте: в машиПО ДОРОГЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ не уйма процессоров, и к каждому Первая ступень автомобильной комидет не толстенный жгут, а всего два пьютеризации - единственный блок, провода: один - питающий («минус» управляющий системами питания и традиционно на «массе»), другой - инзажигания двигателя. Столь простую формационный. Электронные блоки «архитектуру» поныне сохранили получают цифровой код, соответствулишь самые дешевые машины с впры- ющий определенной команде. Рассковыми моторами. Дополнительные шифровав последовательность нулей устройства, управляющие подвеской, и единиц, компьютер выполняет задатормозами и иными системами, потрение и посылает адресату подтверждебовали новых блоков - сегодня в «нание об этом. вороченной» иномарке более десятка Большинство европейских автопропроцессоров. изводителей используют для общения Проблема не в том, где их размесстандарт CAN (Controller Area тить - места хватит даже в маленьком Network). CAN-шина обычно предстаавтомобильчике. Толстеют на глазах вляет собой два тонких провода, запучки проводов, по которым элекплетенных в косичку. По одному идет тронные приборы обмениваются инсигнал с высоким, по другому - с низформацией. Еще немного, и под жгуким напряжением. Это страховка от ты придется прокладывать дополниошибок, которые могут возникнуть тельный тоннель в кузове. Это не тольпри передаче данных. Компьютер беко нетехнологично, но и угрожает безрет на заметку разницу напряжений, которая не зависит от электромагнитопасности. Новинки обычно появляются на доных помех.В автомобиле несколько основных шин: обычно одна опоясывает двигатель, коробку передач, системы безопасности. По другой идут команды на электростеклоподъемники, сиденья, климатическую установку, третья обслуживает панель приборов. Объединять шины нельзя - яйца, чтобы не разбились, надо класть в разные корзины. Незначительный сбой на одном участке длинной цепи может привести к выходу из строя всей электроники. Шины отличаются скоростью передачи данных. Основная, отвечающая за безопасность пассажиров, пропускает за единицу времени в пять раз больше информации, чем ее соседка, обеспечивающая комфорт водителя и пассажиров. Блок, служащий «переводчиком», помогает шинам «общаться». Он собирает всю бортовую информацию, через него выявляют неисправности. Часто от основных шин идут ветви, получившие обозначения LIN (Local Interconnect Network). Они связывают так называемый мастер-блок с исполнителем, который управляет группой устройств или механизмов. Причем 20 Мбит/с/ТЕНДЕНЦИИНА ОЧЕРЕДИ - АВТОМОБИЛЬЭлектронные системы БМВ 7-й серии: 1 - контроль давления в шинах; 2 - управление пневмоподвеской, 3 - система «Динамик Драйв» (Dynamic Drive): 4 - изменение жесткости амортизаторов: 5 - электрический стояночный тормоз: 6 - управ ление двигателем; 7 - активный круиз-контроль: 8 - система стабилизации DSC; 9 - блок подрулевых переключателей.этот исполнитель лишь подчиняется командам мастера и отчитывается о работе права собственного голоса он не имеет. Такие всномога тельные шины идут к зеркалам, сиденьям, люку и т. п. «АРХИТЕКТУРА». ФУТУРИЗМА У CAN- и LIN-шин есть существенный недостаток - передача информации не согласована но времени. Каждый блок имеет приоритет, который играет решающую роль в спорах. Представьте: в магазине подходит ваша очередь, а вперед влезает покупатель-льготник, за ним встают еше несколько привилегированных. Вы рискуете опоздать к праздничному столу. Вот ив компьютерной системе существует вероятность, что один из пронес-соров опоздает с передачей информации. Например, при столкновении устройства пассивной безопасности, имеющие приоритет, не дадут вовремя заглушить мотор. Конечно, подушки и преднатяжители ремней важнее, но ведь машина может загореться. Значит, двигатель необходимо выключить одновременно с «выстрелом» эйрбэгов. Нужно, чтобы каждый процессор «выходил в эфир» по расписанию именно в то мгновение, когда надо. Над подобным стандартом уже работают некоторые компании, и в ближайшее время он сменит ныне действующие.Электроника становится умнее, растет количество управляющих блоков, а вместе с ним и объем передаваемой информации. Пока медные провода не горят (в прямом смысле) на работе, но их возможности не безграничны. Им на смену идут оптоволоконные кабели - по проводнику бегут не электроны, а импульсы света. Впрочем, оптоволоконные кабели уже работают на дорогих моделях. Они связывают блоки, управляюшие аудио- и видеотехникой, навигационным оборудованием, мобильной связью. Преимущества очевидны: вопервых, световоду не страшны электромагнитные помехи, во-вторых, гигантские объемы информации по обычным проводам идут слишком долго. В «Ауди-А8» данные по оптоволоконной шине «бегут» со скоростью 20 Мбит/с, а по обычной - в десятки раз медленнее. Но специалисты не спешат опутывать оптоволоконными кабелями весь автомобиль дорого, да и обычные шины цока справляются. БЕСКОНТАКТНОЕ ОБЩЕНИЕ Помните, в последнем фильме о Джеймсе Бонде главный герой управлял с пульта серебристым «АстонМартином». В этом нет фантастики многие автомобили, в принципе, уже способны на подобные маневры. Конечно, надеть шапку-невидимку им 3/2003 пока не иод силу, а передвигаться са79 мостоятельно - пожалуйста.Блок управления, подключенный к оптоволоконной сети: 1 - фотодиод для приема информации; 2 - светодиод для передачи информации: 3 - оптоволоконный кабель; 4 - блок питания: 5 - функциональный блок; 6 - стандартный микроконтроллер: 7 - преобразователь сигналов микроконтроллера. ТЕХНИКАЭлектроника впервые вмешалась в управление дизельными моторами в 1986 году. Система EDC фирмы «Бош» (фото слева) дебютировала на автомобилях БМВ. Электронный блок системы «коммон рейл» выполняет больше операций, но благодаря современным технологиям намного компактнее. Ведь электроника может сама завести двигатель и задать любые обороты. Кто включит передачу? Опять же компьютер - для него это не проблема. Торможение по проводам (Break by wire) пока не поселилось на серийных автомобилях, оставаясь привилегией концептов. Но в тормозах уже есть «электронные жучки», например, АБС. В общем, до дистанционного управления машиной, как телевизором или музыкальным центром, - всего несколько небольших шагов. Остается одна проблема - как поворачивать? Давления гидроусилителя, которым тоже, кстати, управляет электроника, вряд ли хватит, чтобы повернуть колеса без мускульных усилий. Ждать «электрического руля» - без механической связи между баранкой и колесами - уже недолго. Подобные конструкции разработаны (ЗР, 2001, № 4) и через пару-тройку лет появятся на серийных автомобилях. Потом машину научат самостоятельно выезжать из гаража, парковаться, а затем и двигаться, придерживаясь рекомендаций навигатора. А дальше... Многие слышали о нанотехнологиях, которые в ближайшее время, как обещают ученые, перевернут мир. Идея заключается в том, чтобы строить нужную деталь или узел... из атомов. Конечно, микроэлектроника станет первой отраслью, где будут широко применяться нанотехнологии. Представьте себе транзистор величиной с молекулу... Реализацию идеи пока сдерживает уровень компьютерной техники, с чьей помошью можно рассчитать наноконструкцию. Однако, по прогнозам, в ближайшие 20-30 лет появятся сверхбыстрые компьютеры с рабочими частотами, измеряемыми в терагерцах (10 12 Гц), долговременная и быстродействующая память на белковых молекулах. И как только наноизделия появятся на свет, некоторые из них наверняка перекочуют на автомобиль. УСЛОЖНЯЯ, УПРОЩАЙ! Автомобиль - близкий родственник иных бытовых приборов: плиты, утюга, микроволновой печи. По крайней мере в том смысле, что все они должны быть достаточно просты в обращении (или управлении), при этом остаНекоторые современные автомобили узнают хозяина по отпечатку пальца.ваясь универсальными - выполнять не одну, а несколько функций. В пылу конкурентной борьбы производители порой переходят грань, отделяющую необходимые опции от бесполезных, даже вредных. Ну зачем встраивать чип в ложку? Почует столовый прибор что-то неладное и откажется вас кормить. Чтобы разобраться с настройкой сидений, климатической установки и навигации в некоторых современных авто, уже приходится тщательно штудировать руководство по эксплуатации. Затем еше полчаса потратить на то, чтобы привыкнуть к магнитоле... Нет, пора конструкторам всерьез озаботиться упрощением работы с ультрасовременной техникой. Ведь помимо «игры» с кнопками и джойстиками, водитель, как-никак, управляет средством повышенной опасности. Правда, нынешние компьютеризированные машины лишь первопроходцы. Со временем управление электроникой научатся делать более простым, а пользователи тем временем привыкнут к нетрадиционным «фокусам». Сжились же с настольными компьютерами! Все-таки главная задача электроники - безопасность. Человеку свойственно ошибаться, а компьютер никуда не уйдет от заданной программы. И к тому же способен принять единственно правильное решение с быстротой, живому существу недоступной. Вероятно, в будущем нас, по крайней мере частично, отстранят от управления автомобилем. Скучно, конечно, но ничего - привыкнем и придумаем себе иные развлечения |зм