Asistenčné systémy vozidiel / 1.časť
Asistenčné systémy vozidiel prechádzajú pomerne búrlivým vývojom a čoraz viac sa dostáva aj do nižších kategórií vozidiel.Stojí za tým, samozrejme, vývoj technológií, zvyšovanie výkonu počítačov, miniaturizácia najrôznejších druhov senzorov a viacero ďalších aspektov.
Spoločný menovateľ týchto snáh je zvyšovanie bezpečnosti na cestách. I keď sa pri niektorých systémoch môže zdať, že v prvom rade zvyšujú pohodlie, pričom výrobcovia niektoré z týchto systémov aj zaraďujú v cenníkoch do rubriky pohodlie, všetky majú nakoniec dosah na bezpečnosť. Vidieť to aj na vývoji systémov autonómneho riadenia. S ich nasadením do ostrej premávky sa počíta už v roku 2020 – 2021 a zase ide v prvom rade o bezpečnosť. Poďme sa teda pozrieť na najbežnejšie asistenčné systémy a ich prínos.
Medzi asistenčné systémy radíme v podstate všetko, čo pomáha vodičovi pri riadení vozidla a uľahčuje mu zvládnuť rôzne neštandardné a kritické situácie. Dnes už nikoho neprekvapí, že aj v najnižších modeloch áut nájdete ABS, stabilizačný systém či posilňovač riadenia. Samozrejmosťou sa stáva aj bežný tempomat, aj keď ten adaptívny je stále výsadou vyšších modelov. Tí skôr narodení dobre vedia, že ani ABS nebol vždy v štandardnej výbave a nie je to tak dávno, keď sa výrobcovia chválili, že je vo výbave aj airbag spolujazdca. Pozrime sa teraz na niektoré z dnešných asistenčných systémov zblízka.
Ak pôjdeme od základu, máme tu už spomínaný ABS. Ide o takzvaný antiblokovací systém. Jeho vznik sa datuje do 50. rokov a prvé systémy sa používali na lietadlách. Do áut sa dostali na konci 60. rokov. Princíp spočíva v sledovaní uhlovej rýchlosti otáčania kolies pri brzdení. Pokiaľ dôjde k zablokovaniu niektorého z kolies, elektromagnetický ventil zníži brzdný tlak alebo odbrzdí koleso tak, aby sa začalo zase otáčať. Zablokované koleso totiž stráca trakciu a auto sa dostáva do neovládateľného šmyku. Tomu sa práve ABS snaží zabrániť. Z jeho princípu teda vyplýva, že v skutočnosti na rozdiel od zažitého názoru predlžuje brzdnú dráhu, ale udržuje vozidlo ovládateľným, takže dáva šancu vodičovi vykonať vyhýbací manéver. V novších systémoch ABS spolupracuje so stabilizačným systémom (ESP), ktorý zabraňuje nežiaducemu stočeniu vozidla pri brzdení na nerovnakom povrchu, typicky ak je jedna strana vozidla na klzkej krajnici a druhá na vozovke. Vtedy systém udržiava vozidlo pri brzdení v priamom smere.
Automatické parkovanie zvláda priečne aj pozdĺžne parkovanie, v niektorých prípadoch aj čelom vpred
Do hry vstupuje aj brzdový asistent (BA). Ten zapracuje v prípade potreby náhleho prudkého stlačenia brzdového pedála tak, že aj v prípade slabšieho stlačenia brzdového pedála vyvinie maximálny brzdiaci tlak v systéme. Poslúži hlavne vtedy, ak na ceste nastane nečakaná situácia, napríklad do dráhy vbehne zver a vodič sa zľakne.
Ďalší systém, ktorý dnes nájdete aj vo vozidlách zo strednej kategórie, je tempomat. Ide o zariadenie, ktoré počas jazdy udržuje prednastavenú rýchlosť. Jeho nedostatok je však v tom, že ju udržuje bez ohľadu na okolitú situáciu, takže je na vodičovi, aby pozorne sledoval, čo sa pred ním deje, a v prípade potreby včas zasiahol. Napriek tomu má zmysel najmä pri dlhších jazdách, keď uľahčuje vodičovi riadenie tým, že nemusí stále stáť na plyne. Jeho nadstavbou je adaptívny tempomat (ACC – Adaptive Cruise Control). Ten v základe funguje rovnako, hlavný rozdiel však je v tom, že má k dispozícii radarový snímač, ktorý kontroluje rýchlosť vozidla pred vami, a ak to začne spomaľovať, spomaľuje aj vaše vozidlo, pričom sa snaží udržiavať prednastavenú minimálnu vzdialenosť od neho. Takto fungujú všetky adaptívne tempomaty. Rozdiel je však v tom, že tie staršie vedeli pracovať zhruba od rýchlosti 40 km/h vyššie a na reguláciu rýchlosti používali iba ovládanie akcelerátora a nedokázali použiť brzdy. V novšej generácii adaptívne tempomaty pracovali od rýchlosti 10 – 40 km/h vyššie a na spomaľovanie dokázali použiť aj brzdy, takže aj v prípade, že vozidlo pred vami brzdí pred križovatkou, tempomat brzdí takisto až do spomínanej rýchlosti, tie lepšie do 10 km/h, potom je vodič vyzvaný, aby dobrzdil. Najnovšia generácia pracuje až do nulovej rýchlosti, takže pri spomaľovaní v kolóne či pred križovatkou úplne zastaví a pri rozjazde vozidla pred vami do niekoľkých sekúnd sa zase rozbehne, v opačnom prípade vyčkáva na povel páčkou či ťuknutie do plynového pedála a zase sa rozbehne. Adaptívny tempomat je v súčasnosti najužitočnejší bezpečnostný systém, ktorý dokáže predchádzať mnohým krízovým situáciám. Keďže používa radarový snímač, dokáže na zmenu rýchlosti predchádzajúceho vozidla reagovať podstatne rýchlejšie, ako si vodič všimne, že k zmene dochádza. Pochopiteľne, ani táto technológia nie je úplne dokonalá. Väčšina radarových snímačov má pomerne úzky vyžarovací diagram, a tak najmä v prudších zákrutách alebo na kruhovom objazde môže dôjsť k strate vozidla pred vami a tempomat zvýši rýchlosť. Systémy sú však dostatočne inteligentné na to, aby rýchlosť v týchto prípadoch zvyšovali pozvoľne, takže vodič má dosť času zareagovať. Druhý problém je príjazd z diaľky k autám stojacim na semaforoch. Hlavne staršie radary majú niekedy problém detegovať stojacu prekážku. Preto si v týchto situáciách treba dávať pozor, či systém reaguje, a ak nie, včas začať brzdiť. Užitočný pomocník je v tomto prípade ikonka auta, ktorá sa zobrazí na displeji adaptívneho tempomatu, keď systém registruje vozidlo pred vami.
Systém udržiavania v jazdnom pruhu využíva analýzu obrazu z prednej kamery
V novších vozidlách zväčša nájdeme aj systém na udržiavanie v jazdnom pruhu (LKA – Lane Keep Assistant). V nižších verziách alebo starších modeloch sa stretávame s jeho jednoduchším variantom, ktorý iba signalizuje opustenie jazdného pruhu. Novšie systémy aktívne zasahujú do riadenia a udržujú auto v strede jazdného pruhu. Systém využíva na svoju činnosť kameru umiestnenú za predným sklom a deteguje vodiace čiary v obraze. V prípade, že sú čiary dobre viditeľné, začne vozidlo navádzať. Ako výkonný člen sa zväčša používa servoriadenie, ktoré priamo otáča volantom. Niektoré systémy využívajú jemné pribrzďovanie kolies na jednej strane, čím vytvárajú krútiaci moment, ktorý vracia vozidlo do jazdného pruhu. Úroveň zásahu systému je v závislosti od výrobcu či modelu rôzna. Niektoré vytvárajú iba moment na volante, ale samostatne vozidlo neriadia, niektoré zasahujú do riadenia dosť razantne. Z vozidiel, ktoré som mal možnosť testovať, sa mi najviac páčili systémy vozidiel BMW, ktoré si vedeli poradiť samostatne aj s prudšími zákrutami (asi 30°) aj so striedaním smeru zákrut. Žiadny zo systémov, ktoré som zatiaľ testoval, však nie je v takom štádiu, že by ste sa naň mohli vždy spoľahnúť. Sú to iba asistenčné systémy, ktoré uľahčujú jazdu najmä na diaľniciach, ale aj vzhľadom na legislatívu musíte vždy aspoň pridŕžať volant a byť pripravený kedykoľvek korigovať chyby systému. Ak volant nedržíte, systém vás na to upozorní, a ak neuposlúchnete, dôjde k jeho vypnutiu. Nové systémy, ktoré nájdete napríklad na niektorých modeloch Nissan či BMW, v tomto prípade najprv varovne pribrzdia, a ak vodič nereaguje, systém predpokladá, že mohlo prísť k zdravotným problémom, a so zapnutými výstražnými svetlami zastaví. Vzhľadom na to, že štandardne sa tieto systémy orientujú iba podľa kamery, majú svoje obmedzenia. Tými sú predovšetkým znížená viditeľnosť, hmla, silný dážď, sneženie a podobne.
O bezpečnosť sa stará aj systém sledovania mŕtvych uhlov (RCTA - Rear Cross Traffic Alert). Ten na svoju činnosť využíva ultrazvukové snímače umiestnené v zadných rohoch karosérie. Tie pri zaznamenaní premávky za vozidlom dávajú vodičovi signál kontrolkou v bočnom spätnom zrkadle a pri niektorých modeloch aj na palubnej doske alebo na head-up displeji. Rovnaké snímače sa zväčša využívajú aj na detekciu premávky pri cúvaní. Senzory majú pomerne široký rozsah detekcie, takže napríklad pri cúvaní z radu vozidiel snímajú blížiacich sa chodcov, cyklistov alebo vozidlá a vydávajú o tom informáciu na palubnú dosku alebo HUD, podporenú zvukovým signálom.
V posledných generáciách vozidiel pomerne často nájdete protizrážkové systémy. Vyskytujú sa podľa výbavy vozidla v rôznych stupňoch vyspelosti. Základné systémy analyzujú obraz z prednej kamery, v lepšom prípade dvojice kamier a detegujú možnú kolíziu s chodcom, cyklistom alebo vozidlom. V základnej konfigurácii tieto systémy spustia alarm vyzývajúci vodiča na brzdenie, pripravia brzdový systém na núdzové brzdenie a v prípade hroziacej zrážky pritiahnu pásy. Vyspelejšie systémy zabezpečujú okrem signalizácie priamo núdzové brzdenie. Tie najnovšie okrem prednej hemisféry strážia celé okolie vozidla a zabezpečujú núdzové brzdenie aj pri cúvaní, ak hrozí nebezpečenstvo zrážky s chodcom, vozidlom alebo prekážkou. Dobrý príklad je takýto systém na nových vozidlách BMW. Takéto systémy si však už nevystačia iba s analýzou obrazu kamier. Na detekciu sa využíva predný radar, ultrazvukové senzory parkovacieho asistenta aj systému RCTA a v najvybavenejších vozidlách aj infrakamery nočného videnia, ktoré zabezpečujú predovšetkým detekciu osôb a väčších zvierat vo dne aj v noci.
Z najnovších bezpečnostných asistenčných systémov je zaujímavé napríklad blokovanie dverí pri vystupovaní do cesty. Systém zabráni vystúpeniu vodiča alebo cestujúcich na vozovku, ak je detegované vozidlo blížiace sa zozadu. Je to užitočný systém, ktorý môže zabrániť nejednej tragédii.
Priehľadový displej (HUD) zobrazuje najdôležitejšie údaje v zornom poli vodiča, aby udržiaval pozornosť na vozovke
Novinkou je aj systém upozornenia na osobu na zadných sedadlách. Podnetom na jeho vývoj bolo viacero tragických udalostí, keď vodič pri vystupovaní zabudol na dieťa na zadnom sedadle a to následkom vysokých teplôt v aute zomrelo. Systém zisťuje osoby na zadných sedadlách vrátane tých na detských sedačkách a v prípade vystúpenia vodiča pri pokuse o zamknutie auta spustí alarm. Oba tieto systémy iba v tomto roku uviedol Hyundai vo svojej novinke Santa Fé.
Samostatná kapitola sú parkovacie asistenčné systémy. Ich základom sú ultrazvukové parkovacie senzory umiestnené vzadu, vpredu alebo po celom obvode auta. Zatiaľ čo tie jednoduchšie signalizujú vzdialenosť od prekážky pípaním, lepšie pridávajú grafické zobrazenie. V ďalšej úrovni sú doplnené minimálne zadnou kamerou, pri najnovších modeloch sa však postupne stávajú štandardom kamerové systémy s 360° zobrazením, ktoré sa ako prvé začali používať na veľkých SUV a offroadoch.
Ďalšiu úroveň potom predstavujú automatické parkovacie systémy, ktoré sa vo vyšších triedach vozidiel používajú už niekoľko rokov. V súčasnosti sa dostávajú aj do strednej triedy. Najjednoduchšie z týchto systémov zvládnu pozdĺžne parkovanie, prípadne aj priečne. Väčšinou však ide o poloautomatické parkovanie. Po príjazde na parkovisko zapnete systém a pomalou jazdou necháte, aby si zmeral vhodné parkovacie miesta. Po jeho nájdení ste vyzvaní na začatie parkovania. Počas manévru radíte jazdu vpred alebo vzad, udržiavate rýchlosť a brzdíte. Systém ovláda riadenie. Do niektorých modelov sa však už dostávajú systémy autonómneho parkovania. My sme taký mali možnosť vyskúšať na novom modeli Nissan Leaf. V tomto prípade stačí zastaviť pri mieste, kde chcete parkovať. Ak je vyznačené čiarami, systém ho rozpozná, ak nie, stačí ho na displeji označiť. Potom zvolíte, či pôjde v prípade priečneho parkovania o zaparkovanie prednou alebo zadnou časťou. Potom stlačíte a držíte bezpečnostné tlačidlo, systém vykoná celý manéver bez ďalších zásahov sám. Ak je v ceste nejaká prekážka, znovu si nadíde a pokúsi sa ju obísť. Všetky tieto systémy využívajú na svoju orientáciu 360° systém parkovacích senzorov a jednoduchý matematický model opisujúci správanie vozidla pri zatáčaní s ohľadom na jeho rozmery a polomer zatáčania.
Zaujímavý systém, ktorý stále nájdete iba vo vyšších výbavách automobilov, je HUD – Head-up Display, vo voľnom preklade priehľadový displej. Táto technológia má svoj pôvod takisto v lietadlách a jej princíp spočíva v premietaní údajov na čelné sklo do zorného poľa vodiča. Lacnejšie systémy využívajú pevnú alebo vysúvaciu plôšku polopriehľadného skla na palubnej doske. Hlavný účel tohto systému je premietanie dôležitých údajov, väčšinou rýchlosti, adaptívneho tempomatu, dopravných značiek, RCTA, prípadne navigácie, do zorného poľa vodiča tak, aby nemusel odtrhnúť zrak od situácie na vozovke.
V tejto časti sme vám priblížili niektoré z asistenčných systémov používaných v súčasných vozidlách. Nabudúce sa pozrieme na ďalšie a nahliadneme aj do systémov, ktoré sa budú využívať v ďalších generáciách vozidiel.
Zobrazit Galériu
