Симфония регуляторов

По аналогии с музыкантами оркестра электронные приборы в автомобиле должны идеально взаимодействовать. В центре интеграции электроники более 500 специалистов Porsche создают технику завтрашнего дня. Заглянем в мир, где всё — самое современное.

Две цифры, вызывающие уважение: 6 000 различных электрических и электронных функций, которые контролируются без малого 80 объединенными в сеть регуляторами, насчитывается в современном автомобиле Porsche. Тем не менее, руководитель недавно созданного центра интеграции электроники (EIZ) Уве Михаэль и его сотрудники способны контролировать работу всех модулей. «Например, открыть окно в автомобиле — это электрическая функция», — с улыбкой говорит инженер. Разумеется, задачи центра не ограничиваются обеспечением безупречной работы электрических стеклоподъемников.

Победное пришествие электронных помощников особенно ускорилось в последние десять лет. «Для разработчиков оборудования это означает, что мы должны быть всегда на уровне усложняющихся процессов», — поясняет Уве Михаэль. Сложности возникают, когда требуется одновременное действие ряда функций. Например, во время движения водитель открывает окно — и одновременно люк в крыше, плюс работает навигатор и включается радио. Во время движения к ним прибавляются системы помощи водителю, работающие в автоматическом режиме.

Для согласованной работы всех электронных компонентов на первом этаже центра располагается CAN-Mobil — Controller Area Network. За этим понятием скрывается стандарт электронной коммуникации в системе автомобиля. Данный модуль можно представить как автомобиль без колес, двигателя и трансмиссии, начиненный кабелями и регуляторами. Здесь техники воспроизводят взаимодействие электронных компонентов во всех мыслимых вариантах. Модули проходят более 100 000 тестов. Перед длительным тестом в системе CAN-Mobil каждый элемент уже досконально проверен.

Все элементы в CAN-Mobil, подобно музыкантам в оркестре, должны идеально взаимодействовать друг с другом. Каждый регулятор может выступать солистом, но это еще не свидетельствует о слаженности всего оркестра. Только когда регуляторы, действуя, создадут электронную симфонию, их устанавливают в автомобиль. Информационная система функционирует посредством сборных шин, что, среди прочего, способствует тому, чтобы вес электроники оставался существенно ниже 100 килограммов. Проведение длительных испытаний предполагает активное общение между всеми разработчиками. Поэтому все отделы электроники объединили под крышей EIZ. Времена, когда лаборатории были разбросаны по всей территории центра в Вайсcахе, прошли навсегда.

Архитектура EIZ облегчает постоянный обмен информацией между техниками, инженерами и рабочими. Помещения в здании расположены V-образно, соответственно V-образной модели процессов при разработке программного обеспечения. Лаборатории располагаются в последовательности научного процесса разработки электрики/электроники сверху вниз — от идеи на листе бумаги или на экране компьютера до готовой к применению детали. Между рабочими местами, занимаемыми примерно 570 сотрудниками центра, не более 30 метров, что способствует оперативному обмену идеями. Сверху льется свет от потолочных светильников на лестничных клетках в центре здания. При проектировании центра интеграции электроники Уве Михаэль и его сотрудники огромное значение придавали тому, чтобы архитекторы спланировали здание так, чтобы обеспечить взаимодействие и сопряжение рабочих мест техников и разработчиков оборудования. Результат налицо.

Польза от создания центра стала очевидной уже после применения инфотейнмента в модели 918 Spyder. Компания Porsche впервые разработала для суперспорткара такую систему, которая полностью базируется на языке программирования Web 2.0. «При этом сокращение расстояния между рабочими местами специалистов стало существенным фактором», — утверждает Уве Михаэль. Данное сетевое решение поддается постоянной модернизации без существенных затрат. Владельцы 918 Spyder сразу же оценили пользу новых приложений. Автомобиль будущего будет иметь сетевой статус и средства связи с окружением — другими участниками дорожного движения и домом водителя. Для Уве Михаэля и его инженеров сфера сетевого обмена станет одной из значимых областей деятельности в ближайшие годы. При этом будет расти темп и комплексность научных исследований. Уже сегодня в системе автомобиля организована передача более 10 000 сигналов, с каждым новым поколением моделей их число увеличивается на 40–50 процентов.

Проходя вместе с руководителем центра по коридорам здания, убеждаешься, что интеграция электроники — ключ к успеху. «Не все приборы управления мы разрабатываем самостоятельно, мы в большей степени продвинулись вперед во внедрении электронного оборудования в системы автомобиля», — говорит Уве Михаэль. Финал изысканий проходит на так называемой интеграционной площадке. До 80 инженеров собираются вместе на первом этаже, чтобы «прослушать» электронную симфонию готового автомобиля. И только если здесь все проходит гладко, принимается положительное решение.

В конце экскурсии Уве Михаэль указывает еще на одно обстоятельство: «Сейчас мы работаем над созданием адаптивных систем освещения». Освещение объектов, расположенных ближе к автомобилю, намеренно будет менее интенсивным, чем освещение удаленных объектов. В результате получится существенно более однородное распределение светового потока с меньшим контрастом; кроме того, уменьшится ослепление водителя отражаемым от дорожных знаков светом. Для этого необходимо создать условия для точного распознавания объектов вблизи автомобиля, например, с помощью камеры и обработки изображения. Правда, до серийного производства подобных систем еще далеко, но первые разработки уже ведутся в центре интеграции 
электроники.

Текст Фриц Шваб
Фото Бернд Каммерер