Hellin sistem ACC
Novi Hellin sistem samodejnega ohranjanja najmanj?e oddaljenosti od spredaj voze?ega vozila, ki naj bi bil ?e posebej odporen na motnje in med drugim na umazanijo, je ?e v proizvodnji.
Med tem, ko je podoben sistem ?e v ponudbi za nekatera vozila koncernskega partnerja Mercedes Benz, sistem, ki bi bil na voljo tudi za vozila znamke Chrysler, dosedaj ?e ni bil na voljo.
Novi sistem, ki so ga razvili strokovnjaki pri podjetju Hella, je za model 300C proti dopla?ilu ?e na voljo.
Sistem ACC (angle?ko Adaptive Cruise Control) je nadgradnja klasi?nega tempomata in zagotavlja, da Naše vozilo nikoli ne prekorači najmanj?e razdalje do spredaj voze?ega vozila.
Hellina rešitev je zgrajena na podlagi infrardečega senzorja, ki omogoča zajemanje vrste parametrov: vseh vozil v Naši smeri vožnje, v Našem voznem polju, v istem prometnem pasu. Sistem sproti izračunava razdaljo do spredaj voze?ega s pomočjo preračuna hitrosti gibanja obeh (ve?ih) vozil.
Poleg zgoraj opisanih parametrov upošteva sistem tudi druge podatke, npr. podatek o kotu zamaknjenosti koles od sredinske ?rte, pre?ni, vzdol?ni pospe?ek Našega vozila in ?e vrsto drugih podatkov.
ključen podatek je seveda aktualna hitrost Našega in pred nami voze?ega vozila, ki omogoča izračun najmanj?e oddaljenosti, stopnje pribli?evanja ali oddaljevanja od spredaj voze?ega vozila. Sistem omogoča izbor treh stopenj delovanja (oddaljenosti).
Senzorje, ki zaznavajo zamik koles od sredinske ?rte, polo?aja avtomobila na delu ceste ter stopnjo pre?nega in vzdol?nega pospe?ka pa sistem izkori??a za pridobivanje podatkov o samem poteku ceste, kar omogoča sistemu ACC izračunati, ali se morda Naše vozilo morda nahaja v ovinku. Na ta Našin sistem lažje predvideva, katero izmed pred nami voze?ih vozil je najbolj relevantno za izračun najmanj?e oddaljenosti in katero manj.
Tehnično ozadje izbora infrardečega senzorja kot osnove za takšen sistem sloni na t.i. sistemu Lidar (angle?ko: Light detection and ranging), kar v prostem prevodu pomeni sistem zaznavanja in merjenja oddaljenosti s pomočjo časa trajanja potovanja svetlobnega ?arka.
Princip delovanja sistema je bolj preprost, kot se zdi: sistem v prostor pred seboj pošlje kratek pulz svetlobe v infrardečem spektru ter s pomočjo zmogljive elektronike procesira dobljeni signal. Dalj?i ko je čas, ko nevidna svetloba potrebuje za izmerjeno razdaljo, večja je oddaljenost od objekta.
V normalnih vremenskih pogojih takšen senzor omogoča zanesljivo delovanje do oddaljenosti 150 metrov.
Pri podjetju Hella pa so ponosni na robustnost in u?inkovito odpornost na umazanijo. Kako natan?no infrardeč sistem to zagotavlja, ostajajo skrivnostni, dodajo le, da je to mogoče zaradi posebej izvirne izvedbe merilne elektronike infrardečega sektorja. Obenem takšen sistem omogoča opozarjanje voznika na zelo slabe svetlobne pogoje.
Sistem ACC je le manjši del cele vrste Hellinih elektronskih sistemov, ki vozniku laj?ajo vožnjo. Poleg infrardečega senzorja za meritev najmanj?e oddaljenosti od spredaj voze?ega vozila so razvili tudi zmogljivi radarski sistem, visoko zmogljivo kamero in pripadajo?ao merilno elektroniko. Bistvo vseh sistemov vidijo v zdru?evanju, saj lahko sočasna uporaba vseh sistemov ? sistema ACC, radarja in kamere, predstavlja visoko u?inkovit sistem opozarjanja pred morebitno nesrečo.
S pomočjo tolma?enja meritev vseh senzorjev lahko v primeru, da ti zaznajo oviro na cesti, elektronika pa iz podatkov izračuna, da je morebitnost tr?enja s tem objektom velika, sistem aktivira druge varnostne sisteme v avtomobilu.
Pasovi se samodejno optimalno napnejo, elektrika poravna sedeže v optimalni polo?aj, pročilci varnostnih zračnih blazin se lahko pripravijo na pročenje, morebiti odprta stranska stekla in stre?no okno se zaprejo?
V kolikor sistem zazna, da je tr?enje neizogibno, samodejno proči avtomatsko zaviranje vozila in tako zmanj?uje morebitne posledice trka.
Sistem, podoben Hellinemu, je ?e vgrajen v zadnji model lexusa, LS. kakšna bo višina dopla?ila za vgradnjo v model 300C, iz Chryslerja ne poročajo.
?e eno zanimivo in verjetno tudi uporabno elektronsko pomagalo.
?irok pogled naprej - Avtomobilski radarski sistemi
Radarski sistemi v osebnih avtomobilih ?e nekaj let niso ve? novost; v kombinaciji s tempomatom (samodejno vzdrževanje hitrosti) sestavljajo enega od najbolj uporabnih novejših sistemov aktivne varnosti. Tudi pri Motoreviji smo ?e imeli priložnost preskusiti to tehnologijo, ponujajo pa jo praviloma avtomobilske znamke z modeli višjih, presti?nej?ih avtomobilskih razredov. Radarski tempomat deluje tako, da pri samodejni vožnji s tempomatom ob pomoči radarja "tipa" prostor pred avtom in ob morebitni oviri ? spredaj voze?em avtomobilu ? nanjo opozori voznika in z odvzemom plina ali celo zaviranjem samodejno zmanjša hitrost. V povezavi s tempomatom tako radar samodejno vzdr?uje varnostno razdaljo in na ta Našin razbremeni voznika.
Omejitve obstoje?ih sistemov
Seveda radarski tempomat ne more nadomestiti voznika in njegovih reakcij; zaenkrat so takšni sistemi sposobni delovati od hitrosti 30 km/h navzgor, spremljajo pa le cesto pred avtomobilom v kotu od 8 do najve? 16 stopinj, kar zmanj?uje njihovo u?inkovitost. Tudi zato je sistem naravnan tako, da vozniku le pomaga, ne more in ne sme pa prevzeti vseh njegovih reakcij; sistemi, ki so ?e na trgu, ob zaznani oviri pred avtom zavirajo z najve? 20-odstotno močjo, za polno zaviranje pa je ?e vedno potrebna voznikova noga. Zaradi vseh teh omejitev je radarski tempomat primeren le za avtoceste in pogojno za hitre ceste, v gostem primestnem ali mestnem prometu, kjer bi resnično lahko razbremenil voznika, pa ne deluje dovolj u?inkovito in zanesljivo.
Eden od glavnih krivcev za tak?no omejeno delovanje je frekvenca, s katero delujejo radarski senzorji, praviloma vgrajeni v prednji del avtomobila (za masko hladilnika). Zaenkrat radarski sistemi delujejo s frekvenco 77 GHz (gigaherzov), kar pomeni, da gre za radarje dolgega dosega, ki so najbolj u?inkoviti pri merjenju v razdalji od 30 do približno 150 metrov; gre torej za razmeroma dolg doseg in razmeroma majhen kot delovanja, a tudi dovolj kompakten paket, da je lahko (nevidno) nameščen v prednjem delu avtomobila.
Naslednji korak - radar kratkega dosega
Naslednji korak v avtomobilski radarski tehnologiji bo vgradnja radarjev kratkega dosega, ki bodo "tipali" okolico avtomobila tam, kjer je sedanji radarji ne dose?ejo; bli?je vozilu in s precej širšim kotom delovanja. Avtomobilska industrija in njihovi dobavitelji tovrstne elektronske opreme so se ?e sporazumeli o frekvenci 24 GHz, ki bi omogočala spremljanje okolice od razdalje 0 do 30 metrov, z vgradnjo dveh (ali ve?) radarskih senzorjev v prednji del avtomobila pa bi se kot delovanja povežal na 80 stopinj, kar je praktično ?e celotna okolica pred in ob prednjem delu avtomobila. Ker je radarska tehnologija v vsakdanjem ?ivljenju zelo raz?irjena (mobilna telefonija, letalstvo, meteorologija, vojska, policija ?), s frekvencami upravljajo ustrezne oblasti; dovoljenje za radarje kratkega dosega s frekvenco 24 GHz je januarja letos avtomobilski industriji dodelila Evropska komisija in s tem tudi formalno odprla pot za ?tevilne nove tehnologije na osnovi radarja. Za pridobitev omenjene frekvence si je kar nekaj časa prizadeval konzorcij SARA (Short Range Radar Frequency Allocation), v katerem sodeluje 31 avtomobilskih izdelovalcev in dobaviteljev, med katerimi so vodilni BMW, DaimlerChrysler, Bosch, Delphi in Siemens.
Osnova za večjo aktivno varnost
Zaradi svojega dosega in kota delovanja je radar kratkega dosega odli?na osnova za ?tevilne prihajajoče, a tudi ?e obstoje?e sodobne varnostne tehnologije. V kombinaciji z ?e znanim sistemom za pomoč pri zaviranju in u?inkovitim tempomatom je zdaj avto kon?no sposoben samodejno vzdr?evati varnostno razdaljo pri vseh hitrostih. Prvi serijski avto z vgrajenim radarjem kratkega dosega bo na ceste zapeljal ?e jeseni; gre za novo Mercedesovo limuzino razreda S, v kateri bo radar kratkega dosega deloval skupaj z radarjem dolgega dosega, kar bo avtomobilu omogočilo ohranjanje varnostne razdalje v razponu od 0 do 200 km/h. ?e posebno pomembna je spodnja meja, ki prvič praktično omogoča zanesljivo vožnjo v "stop and go" prometu, torej v počasi premikajoči se koloni. Doslej je moral pri takšni vožnji voznik sam dodajati plin in zavirati, sedaj to namesto njega po?ne elektronika ? tudi do popolne zaustavitve. A povsem brez dela voznik kljub vsemu ne bo ostal; poleg krmarjenja avtomobila bo moral reagirati tudi pri močnih zaviranjih, saj sistem samodejno zavira z najve? 40-odstotno močjo zavornega sistema ? to je pa? vgrajen opomnik vozniku, da je ?e vedno on odgovoren za vožnjo.
S sposobnostjo natan?nega in hitrega zaznavanja ovir neposredno pred in ob avtomobilu pa radarski sistem ni namenjen le vzdrževanju varnostne razdalje ali vožnji v koloni, ampak z njim lahko vzpostavimo tudi u?inkovit sistem izogibanja oviram, opozarjanja pred naletom, opozarjanja pred zapustitvijo voznega pasu, odpravljanja mrtvega kota, pomoči pri parkiranju, pravočasnega zategovanja varnostnih pasov in pročenja varnostnih mehov in ?e celo vrsto drugih sodobnih varnostnih sistemov in tehnologij. Pogled malo dlje v prihodnost odkriva tudi zdru?itev radarske tehnologije in tehnologije video snemanja okolice, pri katerih bo elektronika na primer ločevala med nevarnimi ali nepomembnimi ovirami. Vsekakor bo aktivna varnost v prihodnje z vključitvijo takšnih radarskih sistemov veliko pridobila; po besedah nekaterih strokovnjakov in analitikov s tega podro?ja naj bi bila uvedba radarjev kratkega dosega za aktivno varnost najmanj tak?na prelomnica, kot je bila uvedba ABS sistema.
Kot je obi?ajno pri uvedbi novih tehnologij, so najnovej?e stvari rezervirane za avtomobile vi?jega cenovnega razreda, pri katerih se visoki stroški in visoka cena lažje skrijejo v (visoki) ceni avtomobila. Vendar je za u?inkovito pove?anje aktivne varnosti na cestah ? in zmanjšanje ?tevila nesre? in njihovih ?rtev ? treba dose?i cenovno sprejemljivost. Eden od ciljev omenjenega konzorcija SARA naj bi bil tudi zničanje stro?kov izdelave, tako da bi avtomobilske izdelovalce en radarski senzor stal od 10 do 20 dolarjev, v avtomobilu pa naj ne bi bili vgrajeni ve? kot štirje senzorji - na ta Našin bi bil sistem cenovno dosegljiv tudi v manjših in cenejših avtomobilih.
Kdor pozorno spremlja avtomobilsko industrijo in tehnologijo, bo vedel, da je bilo podobno s praktično vsako tehnolo?ko novostjo. Tudi ABS in ESP sta bila na začetku rezervirana za velike in drage limuzine, danes pa ju je moč dobiti ? tudi v serijski opremi ? v praktično vsakem avtomobilu.
Pozor! Zavijate s ceste!
Eden od najpogostej?ih vzrokov avtomobilskih nesre? je zapustitev voznega pasu, za kar je največkrat kriva utrujenost ili zmanjšana koncentracija, ko nehote zapeljemo z voznega pasu. Ameri?ka dru?ba Delphi je razvila poseben sistem za opozarjanje pred zapustitvijo voznega pasu, ki temelji na digitalni kameri, ki snema cesto v razdalji do 25 metrov pred avtomobilom. Kamera je obi?ajno nameščena v ohišje notranjega vzvratnega ogledala, digitalnemu sistemu za obdelavo signalov pa počilja 50 enobravnih slik na sekundo. S pomočjo zmogljivih računalniških algoritmov in podatkov iz tipal hitrosti in vrtenja okoli navpi?ne osi (?iroskopa) računalnik prepozna, ?e avto zapušča vozni pas in z ustreznim signalom opozori voznika. Opozorilo lahko nastopi v ve? oblikah: lahko se prikaže na vetrobranskem steklu (projektorski prikazovalnik), oglasi kot zvo?ni alarm ali pa deluje kot drobni tresljaji volanskega obroča. V bli?nji prihodnosti bo sistem povezan tudi z aktivnim volanskim mehanizmom, ki bo samodejno popravil smer avtomobila.
Pametni volanski mehanizem
BMW je v svoji seriji 5 ?e predstavil aktivni volanski mehanizem, ki vozniku pomaga tako, da zmanjša ali pove?a število zavrtljajev volana. Continental pa razvija volanski mehanizem, ki ob pomoči zunanjih tipal prepoznava okolje, ob pomoči računalnika pa preračuna pravilni manever z volanskim obročem. Sistem poleg opisanih tipal in računalnika sestavlja ?e dodaten elektromotor, ki je pritrjen ob zobato letev. Elektromotor namreč rahlo zavrti volanski drog v smer, ki jo računalnik prepozna kot pravilno ozrioma zašeljeno; ko parkiramo avto, tipala zaznajo smer parkiranja, elektromotor pa "svetuje" zavrtljaj volanskega obroča v pravilno smer. Voznik to na volanskem obroču občuti kot rahel gib v pravo smer, zavrtljaj pa potem dokonča sam. Sistem deluje tudi pri večjih hitrostih, recimo v kombinaciji s sistemom za opozarjanje pred zapustitvijo voznega pasu; ko avto zapušča vozni pas, volanski obroč nakaže zavrtljaj v pravilno smer, da se vrnemo nazaj na cesto. ?e sistem odpove, volanski obroč deluje na obi?ajen Našin.