Automatrix - elektronika przyszłości

Ponieważ na inteligencję kierowcy nie zawsze można liczyć, naukowcy na pełnych obrotach pracują nad inteligentnym... samochodem. To on będzie się rozglądał dookoła, wyciągał wnioski ze swoich obserwacji i podejmował decyzję - co zrobić. "Oczami" pojazdu będą kamery, inne "narządy zmysłów" to czujniki ultradźwiękowe i radarowe. Samochód orientować się będzie w położeniu dzięki informacji pozycjonującej z satelitów lub z systemów nawigacyjnych. Zbierane i interpretowane dane o sytuacji drogowej będą informować, wspomagać i zastępować kierowcę w sytuacjach nie tylko ekstremalnych. Już dzisiaj w samochodach testowych i luksusowych modelach niektórych marek montowane są elementy tego systemu. Czujniki ultradźwiękowe monitorują bezpośrednie otoczenie samochodu w odległości do czterech metrów, kamery wideo zapewniają przegląd sytuacji do 80 metrów przed samochodem, a czujniki radarowe dalekiego zasięgu wiedzą, co się dzieje nawet 200 m przed samochodem.

Do znanych już systemów Night Vision czy asystenta parkowania dołączą w latach 2009-2010 nowe - jak chociażby system rozpoznawania zagrożeń czy system odczytujący znaki drogowe i wyświetlający je na panelu przed kierowcą. W fazie końcowych prób jest oszczędzający paliwo system ACCD Stop&Go - wyłączający silnik w czasie postoju np. przed światłami czy w korkach oraz system adaptacji prędkości jazdy, pozwalający bez ingerencji kierowcy poruszać się w bezpiecznej odległości za poprzedzającym pojazdem. Powyższe systemy można określić jako wspomagające kierowcę. Ostrzegają przed niebezpieczeństwem, pomagają lepiej widzieć, wzmagają koncentrację kierowcy. Można będzie ich używać, ale też jednym ruchem ręki wyłączyć.

Nie da się tego zrobić, gdy w grę wchodzi bezpieczeństwo kierowcy i pasa żerów. Całościowy system ochronny pod nazwą Combined Active & Pasive Safety (CAPS) to oczko w głowie inżynierów Boscha. Wychodząc z założenia, że elektronika reaguje na zagrożenia dużo szybciej niż powolne ludzkie zmysły, postanowiono właśnie jej powierzyć ochron ę naszego życia.

Elektromobile na elektronicznych sterydach. Dobrze, że część z nich można wyłączyć i chociaż trochę poczuć, że coś jednak zależy od nas.

W skład zabezpieczeń wchodzą układy sterujące poduszkami powietrznymi, działające na zasadzie central nadzorujących cały system ochrony pasażerów. W kilka milisekund podejmowana jest decyzja o odpaleniu poduszek (ale tylko tych potrzebnych), aktywowaniu napinaczy pasów czy ustawieniu zagłówków. System Boscha, po integracji z ESP, będzie miał nawet możliwość "przygotowania się" na skutki kolizji. Funkcja ta, nazywana Early Pole Crash Detection (EPCD), oferuje dodatkowe zabezpieczenie w czasie kolizji następującej po poślizgu, gdy np. auto uderza bokiem w drzewo.

Najnowszy system ochrony - Secondary Collision Migration (SCM) - zakłada, że sygnały płynące ze sterowników poduszek będą oddziaływały na ESP po to by uniknąć kolizji wtórnej, która często jest następstwem pierwszego uderzenia w przeszkodę. Sytuacją tego typu jest najechanie na ostatni samochód stojący w korku. Samochód uderzający z dużą siłą odbija się i uderza mocno bokiem o barierki. Zadaniem systemu SCM jest jak najszybsze wyhamowanie auta i niedopuszczenie do drugiego uderzenia lub zminimalizowanie jego skutków, bez żadnej ingerencji kierowcy.

Kolejnym przykładem zastosowania zintegrowanych czujników radarowych i wideo jest funkcja inteligentnego hamowania awaryjnego (PEB). Gdy system wykryje prawdopodobieństwo najechania na pojazd jadący z przodu, a kierowca nie zareaguje na ostrzeżenie, system zainicjuje hamowanie awaryjne. Nawet jeśli wypadku nie da się uniknąć, jego skutki będą mniej dotkliwe. Powstaje w ten sposób jakby wirtualna strefa zgniotu. System ten zostanie wprowadzony do produkcji w 2009 roku.

Analitycy zajmujący się wypadkami szacują, że zastosowanie inteligentnych systemów zmniejszy o 35 procent liczbę ofiar śmiertelnych wypadków. Dla takiego celu warto dać elektronicznym strażnikom możliwość podejmowania za kierowcę decyzji w sytuacjach ekstremalnych. Jedyne, co może im zaszkodzić to brak zasilania. Chociaż i nad tym się pracuje. Elektroniczne systemy bezpieczeństwa mają bowiem to do siebie, że zanim zostaną zamontowane w samochodzie - muszą zdać bardzo ostry test na niezawodność. Konieczność długich badań oraz perfekcyjnego wykonania generuje wysokie koszty. To z kolei sprawia, że pierwszymi beneficjentami tych superukładów będą nabywcy drogich aut z segmentu premium. Ale jak to było z poduszkami powietrznymi czy ABS-em - z czasem systemy te trafią "pod strzechy", czyli do samochodów klasy średniej i niższych. I będzie bezpiecznie oraz komfortowo, ale czy nie nudno?

Tekst: Marek Kucharski
Zdjęcia: Bosch i Mercedes

SYSTEMY NA DZIŚ I NA JUTRO

Każdy z systemów bezpieczeństwa, zanim pojawi się w samochodzie seryjnym, musi przejść szereg sprawdzianów. Minimalny dystans na jakim są testowane to milion kilometrów, w różnych warunkach pogodowych. Bezpieczeństwo to także ergonomia wnętrza pojazdu i kondycja psychofizyczna kierowcy. Sam miałem okazję uczestniczyć w takim badaniu u Mercedesa. Na głowie umieszczono mi czepek z elektrodami, które mierzyły stopień zmęczenia, koncentracji, reakcję na różne sytuacje drogowe oraz stopień dekoncentracji spowodowany obsługą urządzeń w samochodzie. To bardzo ciekawe doświadczenie, które wiele mówi o kierowcy, a na etapie projektowania nowego modelu pozwala poprawić ergonomię wnętrza.

Najwięcej informacji można uzyskać dzięki analizie prawdziwych wypadków. Mercedes w 1967 roku przeprowadził pierwszą analizę rzeczywistej kolizji drogowej, a od 1969 roku robi to regularnie. Dzięki tym analizom inżynierowie badają działanie swoich wynalazków w "warunkach bojowych", ale też sprawdzają dlaczego doszło do wypadku i czy można było go uniknąć. Na tej podstawie opracowuje się systemy, które chronią nas dziś i będą robić to w przyszłości.

Blind Spot Assist
Jest to system, który pomaga wyeliminować martwe pole. Sześć czujników radarowych kontroluje obie strony auta. Kiedy w martwym polu znajdzie się inny pojazd, zapala się na czerwono ostrzegawczy trójkąt wtopiony w szkło bocznego lusterka. Jeśli kierowca zlekceważy ostrzeżenie i będzie chciał mimo wszystko zmienić pas ruchu, uaktywni się dodatkowo ostrzegawczy sygnał dźwiękowy. Blind spot działa przy prędkościach powyżej 60 km/h. Działa na podobnej zasadzie jak Side Assist w Audi Q7.

Speed Limit Assist
Czasami podczas jazdy zdarza się, że kierowca jest rozkojarzony lub coś na chwilę odwraca jego uwagę od drogi, więc nie zauważa ograniczenia prędkości i dochodzi do wypadku. System Speed limit Assist rozpoznaje znaki ograniczające prędkość, za pomocą kamery skanuje je i pokazuje na wyświetlaczu komputera pokładowego. Dzięki temu kierowca cały czas wie czy znajduje się w strefie ograniczenia prędkości, czy też poza nią.

Lane Departure Protection
Co szósty wypadek jest spowodowany niezamierzonym zjechaniem z wybranego toru jazdy lub nieumyślną zmianą pasa ruchu. System Lane Departure Protection pilnuje za pomocą dwóch kamer po obu stronach lusterka wstecznego lewą i prawą linię oddzielającą pasy na drodze. Jeśli z jakichś powodów samochód zbacza z wybranego toru jazdy, system najpierw wibrując kierownicą ostrzega kierowcę o zagrożeniu, następnie wykorzystując ESP przyhamowuje odpowiednio lewe bądź prawe koła, przywołując (za kierowcę) pojazd do porządku.

6D-Vision
Co trzeci wypadek jest skutkiem nagłego wyjechania z boku innego pojazdu, w targnięcia człowieka na drogę bądź zajechania drogi przez rowerzystę. System 6D-Vision widzi z wyprzedzeniem ruch innych uczestników drogi, określa ich kierunek, prędkość poruszania się i odpowiednimi kolorami ostrzega przed możliwością zaistnienia kolizji z ich udziałem. Człowiek nie może dostrzec wszystkiego, a tym bardziej - prowadzić auto i koncentrować się na tyle, aby w sposób ciągły śledzić zmieniające się położenie innych uczestników drogi. System 6D-Vision wyręcza w tym kierowcę, a połączony z Brake Assist PLUS 2 w ekstremalnych sytuacjach może hamować za niego.

Car to car communications
Auta staną się częścią systemu komunikacyjnego, wykorzystującego funkcję TIM (traffic informations), oraz dzięki technologii WLAN (w przyszłości może innej) będą komunikować się między sobą, a także z czujnikami umieszczonymi nad jezdnią i w jezdni. Dzięki tej technologii będzie wiadomo co dzieje się "za rogiem", czy można bezpiecznie i z jaką prędkością jechać we mgle lub na oblodzonej nawierzchni, gdzie wydarzył się wypadek oraz jak ominąć korek. Częściowo ten system już działa w Europie Zachodniej, jednak w przyszłości będzie znacznie bardziej rozbudowany i bogatszy w informacje.

Tekst: Michał Hutyra