Nowoczesne technologie w samochodach - technika, która myśli za nas

Samochody XXI wieku naszpikowane są elektroniką do granic możliwości. Jest jej w naszych samochodach na tyle dużo, że czasy "Pana Janka", który naprawił dowolny samochód za pomocą kilku prostych narzędzi odeszły bezpowrotnie do lamusa. Elektronika dba o właściwy skład mieszanki, działanie systemów ABS, ESP i wielu innych układów. Coraz częściej jednak nowoczesne technologie, stosowane w samochodach, nie dotyczą tylko i wyłącznie maszyny i sposobu, w jaki działa, ale także, a może przede wszystkim - kierowcy.

Prawie każdy użytkownik drogi z zazdrością ogląda się za najnowszymi modelami Mercedesa, BMW, Lexusa czy Porsche - w nich nowoczesnej elektroniki wyręczającej nas z prawie wszystkiego jest mnóstwo. Czy jednak tylko tam? Postanowiliśmy poszukać samochodów znacznie bardziej dopasowanych do kieszeni przeciętnego Polaka i tak trafiliśmy na internetową stronę Forda. Okazało się, że to, co - jak mogłoby się wydawać - jest zarezerwowane jest dla samochodów klasy wyższej, znajdziemy w popularnych modelach jak Ford Focus, Fiesta, S-Max czy Mondeo.

System ostrzegający przed opuszczeniem pasa ruchu

Systemy kontroli mają za zadanie pilnować, aby kierowca przypadkowo nie zmienił pasa ruchu, którym jedzie, niezależnie czy jest to wynik zmęczenia, czy też rozproszenia uwagi. Jak to działa? Przykładowo, w Fordzie Focusie zainstalowano w podszybiu specjalną kamerę, której zadaniem jest obserwowanie znaków poziomych namalowanych na jezdni. Pokładowy komputer w czasie rzeczywistym analizuje, czy pojazd porusza się centralnie względem osi pasa, korzystając przy tym ze złożonych algorytmów wzorców możliwych zachowań na drodze. Nadmierne zbliżenie się pojazdu do lewej lub prawej krawędzi pasa, wyzwala reakcję w postaci uruchomienia elektrycznych silniczków, które wprawiają kierownicę w drgania. Tym samym, system daje sygnał kierowcy, że powinien dokonać korekty toru jazdy. Systemy kontroli pasa ruchu są tak skonstruowane, że ignorują świadome zachowania kierowcy, jak np. ominięcie dziury w jezdni, wyminięcie rowerzysty, czy rozpoczęcie manewru wyprzedzania. Systemy takie są także w stanie przedstawiać na bieżąco
graficzne informacje na temat toru jazdy na wyświetlaczu, zamontowanym w desce rozdzielczej. To jednak nie koniec możliwości systemu.

Fordowski system LKA jest w stanie samodzielnie skorygować tor jazdy pojazdu, wykorzystując do tego elektryczne wspomaganie kierownicy. LKA bierze pod uwagę odległość od linii granicznych pasa ruchu, prędkość z jaką się poruszamy, czy konieczny promień skrętu. Jeśli system zadziała, nie odczujemy wibracji na kierownicy. Należy także pamiętać o tym, że systemy kontroli pasa ruchu rozpoznają sytuacje, w których manewr jest zamierzony np. włączenie kierunkowskazu, przyspieszenie, hamowanie etc. Systemy nie skorygują toru jazdy wbrew naszej woli. Kierowca zawsze może przerwać automatyczną korekcję toru jazdy. System nie zadziała także, kiedy nie trzymamy rąk na kierownicy. Dlaczego? Aby uniknąć sytuacji, w których kierowcy polegają tylko na systemach LKA i zajmują się czymś innym.

Systemy rozpoznawania martwego pola w lusterkach

Ich zadaniem jest rozwiązanie odwiecznego problemu związanego z wyprzedzaniem, bądź zmianą pasa ruchu. Każdy, kto pamięta swoje pierwsze jazdy na kursie, pamięta zapewne słowa swojego instruktora: "spójrz w lusterko, a potem jeszcze obróć się i spójrz w lewo - pamiętaj o martwym polu!" W sklepach dostępne jest mnóstwo nakładek na lusterka, mających redukować martwe pole. Wielu producentów samochodów stosuje dwudzielne lusterka, które - dzięki odmiennym kształtom - pokazują obraz za samochodem z różnej perspektywy. Rozwiązania takie działają, choć jedynie redukują martwe pole, nie eliminując go całkowicie. Do rozwiązania tego problemu można jednak użyć nowoczesnej technologii. Ford w wielu swoich modelach stosuje system BLIS, którego działanie można porównać do działania radaru w samolocie czy na statku.

Radar, wysyłając fale radiowe skierowane w przestrzeń za samochodem jest w stanie ocenić, czy i w jakiej odległości od naszego pojazdu znajduje się drugi samochód. Wykorzystuje się do tego mechanizm echolokacji, gdzie radar wysyłając fale, bada z jaką prędkością wracają one do źródła, odbite od obiektu znajdującego się za pojazdem. System dokonuje przeliczenia informacji, biorąc pod uwagę prędkość z jaką się poruszamy, prędkość z jaką zbliża się samochód z tyłu oraz porównuje te dane z wymiarami naszego samochodu. Na tej podstawie systemy rozpoznawania martwego pola w lusterkach są w stanie bezbłędnie określić, czy próba wykonania manewru jest dla nas bezpieczna. Jeśli manewr jest potencjalnie niebezpieczny, kierowca w lusterku zobaczy ostrzegawczy znak.

Znajdź samochód swoich marzeń w najniższej cenie!

Systemy automatycznego parkowania

To genialny prezent dla wszystkich tych, dla których parkowanie i wciśnięcie się w wypatrzone miejsce jest koszmarem. Wbrew pozorom, nie jest to wysoce skomplikowany technologicznie system, dzięki czemu znajdziemy go już w wielu modelach klasy średniej. Ma on jednak pewne ograniczenia, gdyż w większości wypadków wyręczy nas tylko z parkowania równoległego. Jak to działa? Bardzo podobnie do systemu ostrzegania o martwym polu. W tym przypadku wykorzystywane są fale ultradźwiękowe i mechanizm echolokacji. Jeśli macie w swoim samochodzie czujniki, które dźwiękowo lub graficznie informują was o przeszkodzie przed lub za pojazdem, to już macie prawie połowę systemu automatycznego parkowania. Samochód wyposażony w takim system, oprócz czujników parkowania, potrzebuje elektrycznego wspomagania kierownicy, czasem systemu automatycznego hamowania, no i oczywiście komputera, który wyliczy za nas odpowiednie manewry. Jak to działa? Aby nasz samochód samodzielnie odnalazł odpowiednie miejsce parkingowe, nie możemy
poruszać się z prędkością większą niż około 35 km/h.

Czujniki ultradźwiękowe analizują w tym czasie wielkość przestrzeni pomiędzy innymi pojazdami i przy wykryciu odpowiedniej ilości miejsca sygnalizują gotowość wykonania zautomatyzowanego manewru parkowania. Jeśli zaakceptujemy wybór naszego samochodu, jednostka centralna dokonuje błyskawicznie przeliczenia rodzaju i liczby najbardziej optymalnych do wykonania manewrów. W tym momencie możemy już zdjąć ręce z kierownicy i cieszyć się pięknym i gładkim manewrem. Zazdrością przechodniów i innych kierowców także. W samochodach z manualną skrzynią biegów to kierowca jest odpowiedzialny za operowanie pedałem przyśpieszenia i hamulca. W autach z automatyczną skrzynią biegów cały proces może przebiegać zupełnie automatycznie. Najbardziej zaawansowane systemy parkowania automatycznego wykorzystują dodatkowo boczne czujniki ultradźwiękowe (do analizy głębokości miejsca parkingowego) oraz kamery
wideo, do np. parkowania prostopadłego - takim rozwiązaniem może się pochwalić między innymi Volkswagen.

Systemy monitorowania zmęczenia kierowcy

Są zdecydowanie najciekawszymi rozwiązaniami, choćby ze względu na nasze bezpieczeństwo. W wielu współczesnych samochodach znajdziemy system, który choć może czasem irytować, każąc nam odpocząć, to w jednak może uratować życie nam i naszym bliskim. Przykładowo Ford w swoim rozwiązaniu oparł się na systemie, którego głównym elementem jest wewnętrzna kamera, monitorująca nieustannie zachowania kierowcy.

Stopień koncentracji kierującego pojazdem jest w tym przypadku wyliczany na podstawie analizy statystycznej zmian pasa ruchu oraz odchyleń od zamierzonego toru jazdy. W przypadku wykrycia spadku formy kierowcy na desce rozdzielczej będą się pojawiać odpowiednie komunikaty. Na początku subtelne, aż do agresywnych, wymuszających na kierowcy zatrzymanie się i odpoczynek. Systemu nie można zresetować podczas jazdy. Konieczne jest zatrzymanie pojazdu, wyłączenie silnika i (lub) otwarcie drzwi.

Znajdź samochód swoich marzeń w najniższej cenie!

Widzi znaki i sam hamuje?

Systemy rozpoznawania znaków wykorzystują technologię podobną do tej, która stosowana jest przy systemach kontroli pasa ruchu - potrzebna jest tutaj kamera. Jest to o tyle proste, że znaki na całym świecie są uniwersalne i wyglądają tak samo. Kolory znaków nie mają przy tym żadnego znaczenia, jak np. przy znaku "ustąp pierwszeństwa", który w Polsce ma żółte tło, ale np. w Niemczech i Wielkiej Brytanii białe.

Kamera umieszczona z przodu samochodu rozpoznaje obraz i porównuje go ze wzorcem znaków, zapisanych w pamięci komputera. Komputer ma również algorytmy korygujące, aby poradzić sobie ze znakami np. brudnymi, czy częściowo zasłoniętymi. Po rozpoznaniu znaku na desce rozdzielczej pojawia się symbol znaku, dokładnie taki, jaki jest ustawiony przy drodze. Aby zachować czytelność znaków, ale także zadbać o to, aby były od razu zauważone przez kierowcę Ford np. zastosował system ich zanikania. Po rozpoznaniu znaku jest on wyraźny i mocno rozświetlony, a do tego kolorowy. Następnie znak staje się coraz mniej wyraźny i zostaje wyszarzany, aby kierowca mógł łatwo dostrzec pojawienie się nowego znaku.

System automatycznego hamowania w nagłych sytuacjach To kolejna technologia nowoczesnych samochodów, którą warto przybliżyć. W przeciwieństwie do wyżej opisanych, nie zawsze opiera się na kamerach i radarze. Do tego celu (przynajmniej w Fordzie) wykorzystywana jest technologia laserowa. Jak to działa? Z przodu pojazdu umieszczony jest laser, który emituje swoją wiązkę około sto razy na sekundę.

W ten sposób zostaje ustalona odległość oraz prędkość zbliżania się do poprzedzającego pojazdu. Jeżeli komputer w samochodzie oceni, iż odległość zmniejsza się zbyt szybko, samochód wyemituje sygnał ostrzegający kierowcę, a dodatkowo zwiększy ciśnienie w układzie hamulcowym zmniejszając prędkość. W sytuacji, w której system oceni, że odległość zmniejsza się zbyt gwałtownie, a pozostały dystans do poprzedzającego samochodu jest za mały, nasze auto zostanie zatrzymane automatycznie, bez żadnej ingerencji ze strony kierowcy.

Technologii w samochodach jest coraz więcej i nasz pojazd coraz więcej rzeczy robi za nas. Nie możemy jednak zapomnieć, że nawet najbardziej zaawansowana technologia nie zwalnia nas od myślenia i z tego, aby prowadzić z głową. Żaden, nawet najbardziej zaawansowany samochód nie uchroni nas przed własną głupotą, alkoholem, brawurą i zmęczeniem. Technologia ma nam pomagać, ale nie może nas wyręczać.

Jarosław Babraj
tech.wp.pl

Znajdź samochód swoich marzeń w najniższej cenie!