A drift halála az okoskodás

Mire jó a szenzorfúzió?

2010.11.01. 06:49
Honnan lehet tudni, hogy csúszik az út? Az egyszerű kérdésre valószínűleg ön sem tudna egyszerű választ adni. Hát még a mérnökök…

A kanyar külső ívén árokba borult autók komoly jelzésértékkel bírnak, de talán előbb olyan dolgok jutnak az ember eszébe, hogy tél van meg havas/vizes az aszfalt, esetleg csak olyan furcsán csillog. E jelek alapján ha pontosan tudni nem is, sejteni mindenképp lehet, hogy csúszós szakasz következik és érdemes csökkenteni a sebességet.

A másik módszer a germán kultúrkörben popométernek nevezett eszköz, azaz a pilóta ülepe, amivel érzi, hogy csúszik az út.

De mégis honnan?

Onnan, hogy az autó nem úgy viselkedik, azaz nem pont úgy és nem pont arra megy, ahogy azt száraz úton megszoktuk. Gyorsításkor csöppet kipörög a kerék, kanyarban jobban tolja az orrát/farát, fékezéskor nehezebben lassul, tán kattan is egyet-kettőt az ABS. Ha nem vezetünk állat módjára, e finom jelekből is megérthetjük: csúszós az út, érdemes lassítani.

A tapadás romlásának van még egy csalhatatlan indikátora: a hirtelen gyanúsan lecsökkenő kormányerő. Különösen aquaplaning és tükörjég esetén jellemző, hogy hirtelen könnyűvé válik a kormányzás, miközben az autó arra megy, amerre akar (illetve amerre a fizika törvényei szerint mennie kell), ami nem feltétlenül esik egybe a kanyar ívével.

Pontosan megmondani tehát a tapasztalt pilóta sem tudja előre, hogy csúszik-e az út, legföljebb érzi, de akkor már gyakran késő.

Tapadást mérni nem kell félnetek

A tapadás meghatározása a reptéri kifutópályákon télen kiemelkedően fontos, napi rutinfeladat. A mérést egy utánfutóba vagy teherautóba integrált berendezés végzi, ami gyakorlatilag adott erővel a talajhoz szorított és meghatározott csúszással (szlippel) fékezett kerék. A kerékre ható erőket mérve kiszámolható a tapadási együttható. Egy másik módszer szerint a mérőkerék a haladási iránnyal bizonyos szöget (például húsz fokot) zár be, ami szintén folyamatos szlipet eredményez. A tapadási együttható itt is a kerékre ható erőkből számítható.

A közúti gyakorlatban az utánfutó talán praktikusnak tűnhet, de vegyük észre, hogy a mérési eredmény csak azután áll rendelkezésre, miután áthaladtunk a kritikus útszakaszon, azaz előre nem tudjuk megmondani, milyen lesz a tapadás a következő kanyarban.

Pedig milyen nagyszerű lenne, ha valahogy megjósolhatnánk, hogy az autó előtt 5-10-50 méterrel milyen tapadási viszonyok uralkodnak! Elsősorban elvehetnénk a gázt és finoman fékezni kezdhetnénk – ez a legjobb, amit tehetünk (igen, a hátulhajtós autó kivétel…). Aztán gyorsan átparaméterezhetnénk az ABS és az ESP szoftvereit, elővéve a rosszabb tapadásra optimalizált verziót. Vagy ott van napjaink slágere, a távolságtartó tempomat, ami bizonyára még nagyobb térközt hagyna havas úton, ugyanakkor örömmel csökkentené a követési távolságot a csontszáraz autópályán, ha tudná, hogy bőven be tud avatkozni, mert kiváló a tapadás. De gondolhatunk az ütközés következményeit csökkentő (pre-crash) rendszerekre is, melyek akkor lépnek működésbe, ha a vezetőnek már nincs esélye elkerülni a balesetet. Annak meghatározása, hogy hol az a pont, ahonnan már nincs visszaút, gyakorlatilag a sebességtől és a tapadási viszonyoktól függ. Utóbbi ismerete jelentősen javítaná a pre-crash rendszerek hatékonyságát is.

Egzakt mérési eredmények hiányában a mérnökök is csak a fent vázolt, bizonytalan, esetleges jelekből tudnak következtetni a tapadás mértékére. Az algoritmus tehát:

HA tél van ÉS/VAGY esik az eső/hó ÉS/VAGY csillog az aszfalt ÉS/VAGY furcsán mozog az autó ÉS/VAGY gyanúsan könnyű a kormány, AKKOR valószínűleg rossz a tapadás

Minél több feltétel teljesül egyidejűleg, annál valószínűbb, hogy tényleg érdemes lassítani. Az eltérő fizikai paramétereket mérő érzékelők jelének rendszerszintű kiértékelését és azokból messzemenő következtetések levonását a szakirodalom szenzorfúzió néven emlegeti.

Szenzorfúzió a gyakorlatban

Tegyük fel, hogy Béla kinyitja a hűtő ajtaját és megállapítja: valaminek büdös zokni szaga van. Egyetlen szenzorral (az orrával) minden bizonnyal arra a következtetésre jutna, hogy a hűtőben egy büdös zokni van. Ugyanakkor elindul egy hihetőségvizsgálati (plauzibilizálási) folyamat is az agyában: elképzelhető, hogy a hűtőben egy büdös zokni van? Nem kizárt, de nem is túl valószínű. Ezért más fizikai paramétereket mérő szenzorokkal (például a szemével vagy az ízlelőbimbóival) is megvizsgálja a problémát. A kapott információkat összevetve pedig megállapítja, hogy a hűtőben egy darab penészes francia sajt van.

De honnan tudja az autó, hogy csúszik-e az út? Lapozzon, kiderül!