Массовые автомобили будущего — будут ли они вертикально взлетать и садиться, откажутся ли от углеродного топлива, смогут ли разумно общаться с пассажиром, и принимать решения лучше опытного водителя? Редакция AIN.UA в спецпроекте с Volvo рассматривает, как технологии повлияют (и уже влияют) на мировой автопром и что может получиться в итоге.

Во Франции конца позапрошлого века, в коробке с сигарами или на почтовой открытке можно было наткнуться на автомобиль будущего 2000 года. Вернее, на его изображение в понимании французских художников: несуразная тележка с одним винтом и гибкими суставчатыми крыльями.

Спустя полвека американский иллюстратор Артур Рейдбо изобразил свое видение будущего «солнечномобиля» (sunmobile) — без крыльев, зато на солнечных батареях, сходных по виду с современными спутниковыми антеннами.

У современных футурологов куда больше пространства для фантазий, ведь многие технологии уже сейчас преображают возможности и внешний вид личного транспорта. Экстраполировать их влияние на следующие 50 лет — куда легче, чем придумывать авто будущего из ничего. Искусственный интеллект и связанное с его развитием автопилотирование, виртуальная реальность, исследования альтернативных видов получения энергии, наконец, возможности полета, которых так не хватает в городских пробках — рассмотрим, что технологии уже позволяют, а что пока остается в ведении научной фантастики.

Основных направлений для транспортного топлива массовых автомобилей, альтернативных нефти и газу, сейчас два — электрокары и авто на водородном топливе. Движение в сторону электрокаров пока только зарождается. При всей популярности культуры ответственного потребления, в прошлые годы доля проданных электрокаров, к примеру, в США, не дотягивала до 2%.

По прогнозам Bloomberg, уже через 8 лет машины, работающие на электрической тяге, станут дешевле бензиновых авто. Сейчас для е-мобиля примерно полцены — это стоимость аккумулятора, а она с каждым годом снижается и к 2025 году упадет ниже $30 000, преодолев «психологический порог».

Об электрокарах и их будущем сейчас не говорит только ленивый. Во многих национальных законодательствах предусмотрены налоговые льготы покупателям таких авто. И в Украине обсуждается отмена НДС и пошлин — по статистике МВД, за I квартал 2017 года в Украине зарегистрировали всего 548 электрокаров. Но власти уже обещают снизить цены на 40%, ввести льготы для владельцев в виде бесплатной парковки и разрешения на проезд по полосам общественного транспорта.

Пока оптимисты радуются движению к экологичному будущему, а пессимисты злорадствуют по поводу миллиардных убытков Tesla, можно рассмотреть другой вид альтернативной энергии для автомобилей — водородное топливо. Как рассказывает сотрудник Института металлофизики им.Курдюмова, к.т.н. Владимир Дехтяренко, водородные двигатели работают по принципу бензиновых: на сжигании топлива.

Водород можно сжигать:

• как углеводороды, в камере сжигания;
• в топливных ячейках, в которых происходит окисление водорода — в процессе реакции выделяется энергия.

Второй способ — безопаснее и эффективнее. Дехтяренко как раз изучает материалы, с помощью которых можно длительно и безопасно хранить водород для использования в двигателях. «Сложность создания авто на водороде, это, во-первых, генерирование водорода, во-вторых — безопасное его хранение и транспортировка (водород — очень активный элемент, который легко вступает во взаимодействие со многими металлами, приводя к их охрупчиванию и, как следствие, разрушению)», — говорит ученый.

Кто в итоге выиграет — пока неизвестно. Крупные бренды на всякий случай инвестируют в такие разработки: в начале этого года GM и Honda объявили о постройке фабрики по производству топливных ячеек для будущих водородных авто. Хорошее сравнение электрокаров и авто на водороде с точки зрения пользователя приводит один из пользователей Quora в теме «Предпочтут ли люди водородные машины бензиновым?». Но пока что водородные авто проигрывают уже на этапе производства: если на сборку бензинового авто в Японии уходит 60 секунд, на водородное - тратится 72 минуты. В Японии на весну этого года ездило только 1700 таких машин, работало всего 900 станций подзаправки. Кстати, Илон Маск как-то обозвал fuel cells — топливные элементы водородных авто — элементами одурачивания, fool cells.

Авто будущего - не только экологичное, но и умное. Разработкой беспилотных умных авто в свое время интересовалась Google, на днях даже CEO Apple наконец признался, что компания работает над беспилотными системами. По его мнению, три основных вещи, которые могут потрясти автоиндустрию всего мира — это:

• беспилотные авто;
• электрификация авто;
• каршеринг (совместное использование авто, модель, которую популяризирует Uber).

Один из вопросов: какой уровень автономности можно ждать от автопилота. Например, по версии американского Сообщества автомобильных инженеров (SAE) таких уровней пять — от нулевого, когда за машину отвечает только водитель и до пятого, когда водитель вообще не участвует в процессе.

И второй вопрос — как обеспечивать такую автономность? Один из вариантов — системы вроде LIDAR (Light Identification Detection and Ranging), которые замеряют расстояния вокруг авто с помощью лазера (о LIDAR мы поговорим подробнее в следующем материале). Если на основании данных лазера, камер и работы умного ПО авто выстроит 3D-карту местности, ее теоретически хватит, чтобы машина могла перебрать управление на себя.

Многие автопроизводители — в их числе Tesla и Volvo — выступают за частичную автономию на данном этапе развития автопилотируемых машин. Лекс Кессермейкерс, CEO Volvo Cars в Северной Америке, считает, что автопилот не означает немедленный уход традиционного руля в историю. Один из проектов компании — это изучение возможностей машины будущего, ее концепт под названием Concept 26, предусматривает, что водитель сам выбирает, вести ему машину или довериться автопилоту, к тому же, в нем обещают опцию предпросмотра маневров автопилота.

Концепт такого авто подразумевает три автономных режима:

1. За рулем, водитель полность фокусируется на дороге.
2. В работе — водитель может позволить себе поработать на ноутбуке или совершить пару звонков, не покидая водительского места.
3. На отдыхе — водитель откидывается в кресле, машина сама следит за дорогой. При этом, CEO компании Хокан Самуэльссон заявлял ранее, что компания готова полностью брать на себя ответственность за поведение авто в режиме автопилота, и что Volvo первая из мировых автопроизводителей дает такое обещание.

Уже несколько лет подряд компания проводит масштабный проект DriveMe, его цель — дать обычным людям попробовать поездку на автопилотируемых машинах в обычных условиях.

В 2017 году в проекте участвует 100 беспилотных автомобилей, они будут ездить по обычным пригородным дорогам Гетеборга с малым числом пешеходов и со скоростью не выше 70 км/ч. Цель теста выходит за рамки тестов автопилота. Данные, собранные в рамках DriveMe, помогут понять, как режим автопилота влияет на потребление топлива, дорожный трафик и пробки, и даже как он способен поменять инфраструктуру города.

Для изучения возможностей автопилота в машинах сейчас тренируют нейросети — к примеру, для распознавания «сырых» изображений объектов с камер и преобразования этой информации в команды управления. Этими объектами могут быть: дорожная разметка, дорожные знаки, автомобили, пешеходы и т.д. Причем тренировкой таких систем занимаются не только автопроизводители — вот научная работа сотрудников Nvidia по итогам тренировки нейросети, приученной распознавать изображение камеры так, чтобы менять угол руля. А вот видео, где машиной на скорости управляет обученная в Nvidia нейронная сеть PilotNet:

По данным IDC, в 2017 году мировые инвестиции в разработку решений виртуальной реальности и ее родственника — дополненной реальности — удвоятся и составят почти $14 млрд, а до 2020 года дорастут до $143 млрд. Автомобильная отрасль, конечно, вложится в эту цифру.

Каждый год в США проходит крупнейшая выставка потребительской электроники - СES и только в этом году сразу три производителя представили свои концепты дополненной реальности в автомобилях. Harman показал потенциал работы системы LIVS в модифицированном Chrysler Pacifica. Она выводит перед глазами водителя информацию о скорости, помечает маркерами ближайшие автомобили и дорожные знаки (что поможет, если их плохо видно, они скрыты зеленью и т.д.). Демо подобной системы показала и компания Continental: проектор DigiLens проецирует на лобовое стекло массу информации о дороге, помогая водителю ориентироваться.

Эта же компания, кстати, разрабатывает систему старта авто по отпечаткам пальцев и авторизацию водителя по распознаванию лица.

Если дополненная реальность в автоотрасли, прежде всего, помогает водителю ориентироваться на дороге, виртуальная реальность подключится уже на этапе выбора машины и тест-драйвов. К примеру, Rewind создала полностью интерактивный VR-симулятор под Oculus Rift DK2 для одной из моделей Lexus.

Сами автопроизводители осознают необходимость новых интерфейсов и способов "общения" водителя с машиной. К примеру, в мае этого года Volvo объявила о начале партнерства с Google — его целью является создание новой системы информации, развлечений и связи, основанной на Android. Она должна появиться в новых моделях Volvo уже через два года. Как это может работать — можно посмотреть на видео:

Если пофантазировать, уже через десятки лет выбрать и опробовать себе авто можно будет в виртуальном автосалоне, автопилот в нем перестанет быть диковинкой, водитель получит дополнительные интерфейсы взаимодействия с машиной, важные данные о дороге прямо перед глазами и, возможно, голосового ассистента вроде Siri, который поможет управлять автомобилем.

Мы совсем забыли: машины будущего, вполне возможно, будут летать — сейчас сразу несколько компаний занимаются разработкой массовых моделей — Uber работает над летающими такси Elevate, нидерландская PAL-V в феврале этого года открыла предзаказ на транспортное средство, которое умеет как ездить, так и летать, немецкая Lilium уже провела успешные тесты полета аэромобиля.

Вместо итогов или выводов можно попробовать представить себе, как изменится личный транспорт не через 20 или 50 лет, а в эру межпланетных перелетов. Ведь сколько времени ни пройдет, людей всегда будет тянуть к путешествиям.