Наибольшая СКОРОСТЬ – 20 Мбит/с
Наибольшая СКОРОСТЬ – 20 Мбит/с
"Легкое нажатие на прямоугольный брелок с фирменной символом, и машина подъехала к воротам редакционной стоянки... Устраиваюсь около джойстика, в особый карман вставляю электрические "права" - мини-диск, на котором записаны мои антропометрические данные и нрав (стиль вождения). Знакомимся с компом: он подстроил сидение и зеркала, перепрограммировал коробку и мотор, отрегулировал чувствительность управляющего механизма, поработал над подвеской и тормозами. Мне осталось дать команду навигатору и - в путь..."
Может быть, так будет начинаться тест новейшей модели в журнальчике "За рулем" за 20... год.
Автомобилю уже сейчас нельзя без электроники. Как реализовать машину, если она не соответствует требованиям экологии и безопасности? Компы более компактно, ну и дешевле замудренной гидравлики либо механики. К тому же они обучаемы и просто адаптируются к различным условиям работы.
ПО ДОРОГЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
1-ая ступень авто компьютеризации - единственный блок, управляющий системами питания и зажигания мотора. Настолько ординарную "архитектуру" доныне сохранили только самые дешевенькие машины с впрысковыми моторами. Дополнительные устройства, управляющие подвеской, тормозами и другими системами, востребовали новых блоков - сейчас в "накрученной" импортной машине более 10-ка микропроцессоров.
Неувязка не в том, где их расположить - места хватит даже в небольшом автомобильчике. Толстеют на очах пучки проводов, по которым электрические приборы обмениваются информацией. Еще малость, и под жгуты придется прокладывать дополнительный тоннель в кузове. Это не только лишь нетехнологично, да и грозит безопасности.
Новинки обычно возникают на дорогих автомобилях бизнес класса. Не исключение и мультиплексная система, которая в недалеком будущем должна потеснить классическую проводку. Представьте: в машине уйма микропроцессоров, и к каждому идет не толстенный жгут, а всего два провода: один - питающий ("минус" - обычно на "массе"), другой - информационный. Электрические блоки получают цифровой код, соответственный определенной команде. Расшифровав последовательность нулей и единиц, компьютер делает задание и отправляет адресату доказательство об этом.
Большая часть европейских автопроизводителей употребляют для общения эталон CAN (Controller Area Network). CAN-шина обычно представляет собой два тонких провода, заплетенных в косичку. По одному идет сигнал с высочайшим, по другому - с низким напряжением. Это страховка от ошибок, которые могут появиться при передаче данных. Компьютер берет на заметку разницу напряжений, которая не находится в зависимости от электрических помех.
В автомобиле несколько главных шин: обычно одна облегает движок, коробку, системы безопасности. По другой идут команды на электростеклоподъемники, сидения, климатическую установку, 3-я обслуживает панель устройств. Соединять воединыжды шины нельзя - яичка, чтоб не разбились, нужно класть в различные корзины. Малозначительный сбой на одном участке длинноватой цепи может привести к выходу из строя всей электроники.
Шины отличаются скоростью передачи данных. Основная, отвечающая за Законодательство пассажиров, пропускает за единицу времени в 5 раз больше инфы, чем ее соседка, обеспечивающая комфорт водителя и пассажиров. Блок, служащий "переводчиком", помогает шинам "разговаривать". Он собирает всю бортовую информацию, через него выявляют неисправности.
Нередко от главных шин идут ветки, получившие обозначения LIN (Local Interconnect Network). Они связывают так именуемый мастер-блок с исполнителем, который управляет группой устройств либо устройств. При этом этот исполнитель только подчиняется командам мастера и отчитывается о работе - права собственного голоса он не имеет. Такие вспомогательные шины идут к зеркалам, сиденьям, люку и т. п.
"АРХИТЕКТУРА" ФУТУРИЗМА
У CAN- и LIN-шин есть значимый недочет - передача инфы не согласована по времени. Каждый блок имеет ценность, который играет решающую роль в спорах.
Представьте: в магазине подходит ваша очередь, а вперед влезает покупатель-льготник, за ним встают еще несколько привилегированных. Вы рискуете запоздать к торжественному столу. Вот и в компьютерной системе существует возможность, что один из микропроцессоров запоздает с передачей инфы. К примеру, при столкновении устройства пассивной безопасности, имеющие ценность, не дадут впору заглушить мотор. Естественно, подушки и преднатяжители ремней важнее, но ведь машина может загореться. Означает, движок нужно выключить сразу с "выстрелом" эйрбэгов.
Необходимо, чтоб каждый микропроцессор "выходил в эфир" по расписанию - конкретно в то мгновение, когда нужно. Над схожим эталоном уже работают некие компании, и в последнее время он сменит сейчас действующие.
Электроника становится умнее, вырастает количество управляющих блоков, а совместно с ним и объем передаваемой инфы. Пока медные провода не пылают (в прямом смысле) на работе, но их способности не беспредельны. Им на замену идут оптоволоконные кабели - по проводнику бегут не электроны, а импульсы света.
Вобщем, оптоволоконные кабели уже работают на дорогих моделях. Они связывают блоки, управляющие аудио- и видеотехникой, навигационным оборудованием, мобильной связью. Достоинства явны: во-1-х, световоду не жутки электрические помехи, во-2-х, огромные объемы инфы по обыденным проводам идут очень длительно. В " Audi А8" данные по оптоволоконной шине "бегут" со скоростью 20 Мбит/с, а по обыкновенной - в 10-ки раз медлительнее. Но спецы не торопятся опутывать оптоволоконными кабелями весь автомобиль - недешево, ну и обыденные шины пока управляются.
БЕСКОНТАКТНОЕ ОБЩЕНИЕ
Помните, в последнем кинофильме о Джеймсе Бонде главный герой управлял с пульта серебристым "Астон-Мартином". В этом нет фантастики - многие авто, в принципе, уже способны на подобные маневры. Естественно, надеть шапку-невидимку им пока не под силу, а передвигаться без помощи других - пожалуйста.
Ведь электроника может сама завести движок и задать любые обороты. Кто включит передачу? Снова же компьютер - для него это не неувязка. Торможение по проводам (Break by wire) пока не поселилось на серийных автомобилях, оставаясь преимуществом концептов. Но в тормозах уже есть "электрические жучки", к примеру, Abs. В общем, до дистанционного управления машиной, как телеком либо музыкальным центром, - всего несколько маленьких шагов.
Остается одна неувязка - как поворачивать? Давления гидроусилителя, которым тоже, кстати, управляет электроника, навряд ли хватит, чтоб повернуть колеса без мышечных усилий. Ожидать "электронного руля" - без механической связи меж баранкой и колесами - уже недолго. Подобные конструкции разработаны (ЗР, 2001, № 4) и через пару-тройку лет появятся на серийных автомобилях. Позже машину обучат без помощи других выезжать из гаража, парковаться, а потом и двигаться, придерживаясь советов навигатора. А далее...
Многие слышали о нанотехнологиях, которые в последнее время, как обещают ученые, перевернут мир. Мысль состоит в том, чтоб строить подходящую деталь либо узел... из атомов. Естественно, микроэлектроника станет первой отраслью, где будут обширно применяться нанотехнологии. Представьте для себя транзистор величиной с молекулу...
Реализацию идеи пока сдерживает уровень компьютерной техники, с чьей помощью можно высчитать наноконструкцию. Но, по прогнозам, в наиблежайшие 20-30 лет появятся сверхбыстрые компы с рабочими частотами, измеряемыми в терагерцах (1012 Гц), длительная и быстродействующая память на белковых молекулах. И как наноизделия появятся на свет, некие из их наверное перекочуют на автомобиль.
УСЛОЖНЯЯ, УПРОЩАЙ!
Автомобиль - близкий родственник других бытовых устройств: плиты, утюга, микроволновой печи. По последней мере в том смысле, что они все должны быть довольно ординарны в воззвании (либо управлении), при всем этом оставаясь универсальными - делать не одну, а несколько функций.
В пылу конкурентноспособной борьбы производители иногда перебегают грань, отделяющую нужные функции от никчемных, даже вредных. Ну для чего встраивать чип в ложку? Почует столовый прибор что-то неладное и откажется вас подкармливать.
Чтоб разобраться с настройкой сидений, климатической установки и навигации в неких современных авто, уже приходится кропотливо штудировать управление по эксплуатации. Потом еще полчаса издержать на то, чтоб привыкнуть к магнитоле... Нет, пора конструкторам серьезно озаботиться упрощением работы с ультрасовременной техникой. Ведь кроме "игры" с клавишами и джойстиками, шофер, как-никак, управляет средством завышенной угрозы.
Правда, сегодняшние компьютеризированные машины только первопроходцы. С течением времени управление электроникой научатся делать более обычным, а юзеры тем временем привыкнут к нестандартным "фокусам". Сжились же с настольными компьютерами!
Все-же основная задачка электроники - Законодательство. Человеку характерно ошибаться, а компьютер никуда не уйдет от данной программки. И к тому же способен принять единственно правильное решение с быстротой, живому существу труднодоступной. Возможно, в дальнейшем нас, по последней мере отчасти, отстранят от управления автомобилем. Скучновато, естественно, но ничего - привыкнем и придумаем для себя другие утехи.
Электрические системы БМВ 7-й серии: 1 - контроль давления в шинах; 2 - управление пневмоподвеской, 3 - система "Динамик Драйв" (Dynamic Drive); 4 - изменение жесткости амортизаторов;
5 - электронный стояночный тормоз; 6 - управление движком; 7 - активный круиз-контроль;
8 - система стабилизации DSC; 9 - блок подрулевых тумблеров.
Блок управления, присоединенный к оптоволоконной сети: 1 - фотодиод для приема инфы; 2 - светодиод для передачи инфы; 3 - оптоволоконный кабель; 4 - блок питания; 5 - многофункциональный блок; 6 - стандартный микроконтроллер; 7 - преобразователь сигналов микроконтроллера.
Электроника в первый раз вмешалась в управление дизельными моторами в 1986 году. Система EDС компании "Бош" (фото слева) дебютировала на автомобилях БМВ. Электрический блок системы "коммон рейл" делает больше операций, но благодаря современным технологиям намного компактнее.
Некие современные авто выяснят владельца по отпечатку пальца.
"Легкое нажатие на прямоугольный брелок с фирменной символом, и машина подъехала к воротам редакционной стоянки... Устраиваюсь около джойстика, в особый карман вставляю электрические "права" - мини-диск, на котором записаны мои антропометрические данные и нрав (стиль вождения). Знакомимся с компом: он подстроил сидение и зеркала, перепрограммировал коробку и мотор, отрегулировал чувствительность управляющего механизма, поработал над подвеской и тормозами. Мне осталось дать команду навигатору и - в путь..."
Может быть, так будет начинаться тест новейшей модели в журнальчике "За рулем" за 20... год.
Автомобилю уже сейчас нельзя без электроники. Как реализовать машину, если она не соответствует требованиям экологии и безопасности? Компы более компактно, ну и дешевле замудренной гидравлики либо механики. К тому же они обучаемы и просто адаптируются к различным условиям работы.
ПО ДОРОГЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
1-ая ступень авто компьютеризации - единственный блок, управляющий системами питания и зажигания мотора. Настолько ординарную "архитектуру" доныне сохранили только самые дешевенькие машины с впрысковыми моторами. Дополнительные устройства, управляющие подвеской, тормозами и другими системами, востребовали новых блоков - сейчас в "накрученной" импортной машине более 10-ка микропроцессоров.
Неувязка не в том, где их расположить - места хватит даже в небольшом автомобильчике. Толстеют на очах пучки проводов, по которым электрические приборы обмениваются информацией. Еще малость, и под жгуты придется прокладывать дополнительный тоннель в кузове. Это не только лишь нетехнологично, да и грозит безопасности.
Новинки обычно возникают на дорогих автомобилях бизнес класса. Не исключение и мультиплексная система, которая в недалеком будущем должна потеснить классическую проводку. Представьте: в машине уйма микропроцессоров, и к каждому идет не толстенный жгут, а всего два провода: один - питающий ("минус" - обычно на "массе"), другой - информационный. Электрические блоки получают цифровой код, соответственный определенной команде. Расшифровав последовательность нулей и единиц, компьютер делает задание и отправляет адресату доказательство об этом.
Большая часть европейских автопроизводителей употребляют для общения эталон CAN (Controller Area Network). CAN-шина обычно представляет собой два тонких провода, заплетенных в косичку. По одному идет сигнал с высочайшим, по другому - с низким напряжением. Это страховка от ошибок, которые могут появиться при передаче данных. Компьютер берет на заметку разницу напряжений, которая не находится в зависимости от электрических помех.
В автомобиле несколько главных шин: обычно одна облегает движок, коробку, системы безопасности. По другой идут команды на электростеклоподъемники, сидения, климатическую установку, 3-я обслуживает панель устройств. Соединять воединыжды шины нельзя - яичка, чтоб не разбились, нужно класть в различные корзины. Малозначительный сбой на одном участке длинноватой цепи может привести к выходу из строя всей электроники.
Шины отличаются скоростью передачи данных. Основная, отвечающая за Законодательство пассажиров, пропускает за единицу времени в 5 раз больше инфы, чем ее соседка, обеспечивающая комфорт водителя и пассажиров. Блок, служащий "переводчиком", помогает шинам "разговаривать". Он собирает всю бортовую информацию, через него выявляют неисправности.
Нередко от главных шин идут ветки, получившие обозначения LIN (Local Interconnect Network). Они связывают так именуемый мастер-блок с исполнителем, который управляет группой устройств либо устройств. При этом этот исполнитель только подчиняется командам мастера и отчитывается о работе - права собственного голоса он не имеет. Такие вспомогательные шины идут к зеркалам, сиденьям, люку и т. п.
"АРХИТЕКТУРА" ФУТУРИЗМА
У CAN- и LIN-шин есть значимый недочет - передача инфы не согласована по времени. Каждый блок имеет ценность, который играет решающую роль в спорах.
Представьте: в магазине подходит ваша очередь, а вперед влезает покупатель-льготник, за ним встают еще несколько привилегированных. Вы рискуете запоздать к торжественному столу. Вот и в компьютерной системе существует возможность, что один из микропроцессоров запоздает с передачей инфы. К примеру, при столкновении устройства пассивной безопасности, имеющие ценность, не дадут впору заглушить мотор. Естественно, подушки и преднатяжители ремней важнее, но ведь машина может загореться. Означает, движок нужно выключить сразу с "выстрелом" эйрбэгов.
Необходимо, чтоб каждый микропроцессор "выходил в эфир" по расписанию - конкретно в то мгновение, когда нужно. Над схожим эталоном уже работают некие компании, и в последнее время он сменит сейчас действующие.
Электроника становится умнее, вырастает количество управляющих блоков, а совместно с ним и объем передаваемой инфы. Пока медные провода не пылают (в прямом смысле) на работе, но их способности не беспредельны. Им на замену идут оптоволоконные кабели - по проводнику бегут не электроны, а импульсы света.
Вобщем, оптоволоконные кабели уже работают на дорогих моделях. Они связывают блоки, управляющие аудио- и видеотехникой, навигационным оборудованием, мобильной связью. Достоинства явны: во-1-х, световоду не жутки электрические помехи, во-2-х, огромные объемы инфы по обыденным проводам идут очень длительно. В " Audi А8" данные по оптоволоконной шине "бегут" со скоростью 20 Мбит/с, а по обыкновенной - в 10-ки раз медлительнее. Но спецы не торопятся опутывать оптоволоконными кабелями весь автомобиль - недешево, ну и обыденные шины пока управляются.
БЕСКОНТАКТНОЕ ОБЩЕНИЕ
Помните, в последнем кинофильме о Джеймсе Бонде главный герой управлял с пульта серебристым "Астон-Мартином". В этом нет фантастики - многие авто, в принципе, уже способны на подобные маневры. Естественно, надеть шапку-невидимку им пока не под силу, а передвигаться без помощи других - пожалуйста.
Ведь электроника может сама завести движок и задать любые обороты. Кто включит передачу? Снова же компьютер - для него это не неувязка. Торможение по проводам (Break by wire) пока не поселилось на серийных автомобилях, оставаясь преимуществом концептов. Но в тормозах уже есть "электрические жучки", к примеру, Abs. В общем, до дистанционного управления машиной, как телеком либо музыкальным центром, - всего несколько маленьких шагов.
Остается одна неувязка - как поворачивать? Давления гидроусилителя, которым тоже, кстати, управляет электроника, навряд ли хватит, чтоб повернуть колеса без мышечных усилий. Ожидать "электронного руля" - без механической связи меж баранкой и колесами - уже недолго. Подобные конструкции разработаны (ЗР, 2001, № 4) и через пару-тройку лет появятся на серийных автомобилях. Позже машину обучат без помощи других выезжать из гаража, парковаться, а потом и двигаться, придерживаясь советов навигатора. А далее...
Многие слышали о нанотехнологиях, которые в последнее время, как обещают ученые, перевернут мир. Мысль состоит в том, чтоб строить подходящую деталь либо узел... из атомов. Естественно, микроэлектроника станет первой отраслью, где будут обширно применяться нанотехнологии. Представьте для себя транзистор величиной с молекулу...
Реализацию идеи пока сдерживает уровень компьютерной техники, с чьей помощью можно высчитать наноконструкцию. Но, по прогнозам, в наиблежайшие 20-30 лет появятся сверхбыстрые компы с рабочими частотами, измеряемыми в терагерцах (1012 Гц), длительная и быстродействующая память на белковых молекулах. И как наноизделия появятся на свет, некие из их наверное перекочуют на автомобиль.
УСЛОЖНЯЯ, УПРОЩАЙ!
Автомобиль - близкий родственник других бытовых устройств: плиты, утюга, микроволновой печи. По последней мере в том смысле, что они все должны быть довольно ординарны в воззвании (либо управлении), при всем этом оставаясь универсальными - делать не одну, а несколько функций.
В пылу конкурентноспособной борьбы производители иногда перебегают грань, отделяющую нужные функции от никчемных, даже вредных. Ну для чего встраивать чип в ложку? Почует столовый прибор что-то неладное и откажется вас подкармливать.
Чтоб разобраться с настройкой сидений, климатической установки и навигации в неких современных авто, уже приходится кропотливо штудировать управление по эксплуатации. Потом еще полчаса издержать на то, чтоб привыкнуть к магнитоле... Нет, пора конструкторам серьезно озаботиться упрощением работы с ультрасовременной техникой. Ведь кроме "игры" с клавишами и джойстиками, шофер, как-никак, управляет средством завышенной угрозы.
Правда, сегодняшние компьютеризированные машины только первопроходцы. С течением времени управление электроникой научатся делать более обычным, а юзеры тем временем привыкнут к нестандартным "фокусам". Сжились же с настольными компьютерами!
Все-же основная задачка электроники - Законодательство. Человеку характерно ошибаться, а компьютер никуда не уйдет от данной программки. И к тому же способен принять единственно правильное решение с быстротой, живому существу труднодоступной. Возможно, в дальнейшем нас, по последней мере отчасти, отстранят от управления автомобилем. Скучновато, естественно, но ничего - привыкнем и придумаем для себя другие утехи.
Электрические системы БМВ 7-й серии: 1 - контроль давления в шинах; 2 - управление пневмоподвеской, 3 - система "Динамик Драйв" (Dynamic Drive); 4 - изменение жесткости амортизаторов;
5 - электронный стояночный тормоз; 6 - управление движком; 7 - активный круиз-контроль;
8 - система стабилизации DSC; 9 - блок подрулевых тумблеров.
Блок управления, присоединенный к оптоволоконной сети: 1 - фотодиод для приема инфы; 2 - светодиод для передачи инфы; 3 - оптоволоконный кабель; 4 - блок питания; 5 - многофункциональный блок; 6 - стандартный микроконтроллер; 7 - преобразователь сигналов микроконтроллера.
Электроника в первый раз вмешалась в управление дизельными моторами в 1986 году. Система EDС компании "Бош" (фото слева) дебютировала на автомобилях БМВ. Электрический блок системы "коммон рейл" делает больше операций, но благодаря современным технологиям намного компактнее.
Некие современные авто выяснят владельца по отпечатку пальца.