Az autózás vége: automata fék és gázpedál

2011.12.29. 07:41
Hatvan kilométer utazás a fék és gázpedál érintése nélkül, a forgalommal haladva. Az adaptív tempomattal lehetséges, de vajon hogyan működik a rendszer?

A 80-as években szinte elképzelhetetlen volt, hogy valaki évente 80 ezer kilométert menjen a személyautójával. A mai fogalomsűrűség sem volt hétköznapi, nyilvánvaló, hogy a gyártóknak több, a biztonságot növelő berendezést is be kellett építeni korunk autóiba. A Ford a középkategóriában éllovasként építette be a nagy és prémium kategóriákban már megismert aktív biztonsági berendezéseket, a sávtartó automatikát (Lane Keeping Aid) sávelhagyás figyelmeztetőt (Lane Departure Warning), a vezető fáradtságát figyelő rendszert (Driver Alert System) és az adaptív sebességtartó automatikát (Adaptive Cruise Control).

A sávtartó automatika, a sávelhagyás-figyelmeztető és a vezető fáradtságát figyelő rendszer valójában – kis túlzással – egyetlen rendszer okos szoftveres kiegészítése. A rendszer alapja a szélvédő közepén, a visszapillantó tükör mögött az útra irányuló kamera, valamint az elektromos rásegítésű szervókormány (EPAS – Electric Power Assist Steering). A kormányrásegítés egyébként is jelen van minden üzemmódban, nyomvályús úton, oldalszélnél, változó útviszonyok között próbálja a vezető legkisebb beavatkozása nélkül tartani az egyenes irányt.

Ez számomra is rémisztően hangzik, azonban a működése nem az: a 2011-es Focus a kategóriájának egyik legjobb kormányzásával rendelkezik, érzékeny, sok visszajelzést adó és közvetlen. A kormánymű rásegítése nem a szokványos hidraulikus szervórendszerrel működik, nem is a kormányoszlopra szerelt rásegítő elektromotorral, hanem közvetlenül a fogasléces kormánygépre szerelt villanymotorral. Így kisebb késedelemmel finomabb beavatkozásokra képes a rendszer. A sávtartó segéd és a sávelhagyás-figyelő rendszer a szélvédőn elhelyezett kamerák segítségével egyenes haladáskor kalibrálja magát a felezővonalhoz és a sáv jobb szélét jelző vonalhoz, és ha a jármű valamelyik vonalhoz közeledik, akkor a kormányoszlopon vibráló jelzéssel figyelmeztet. Ha pedig a sávtartó segéd is be van kapcsolva, akkor a kormánymű segítségével gyenge korrekcióval visszahúz a sávba.

A működés a műszerfal közepén elhelyezett monitoron egyértelműen látszik: a sávot határoló felismert vonal zöld, a nem felismert vonal fehér, és a túl kis távolságra lévő vonal pedig pirosan jelez a kormány gyenge remegése kíséretében, valamint gyenge visszakormányzás közepette, ha a funkció be van kapcsolva. A működése a bonyolult leírás ellenére példás: nem hibázik, még a koszos felfestést is nagy biztonsággal felismeri, és esőben, sötétben is jól működik. Amikor a sávtartó automata be van kapcsolva, akkor az elektromotor csak egy korrekciót végez és hangjelzéssel kombinált figyelmeztető szöveggel jelez, hogy fogjuk a kormányt rendesen. A kanyart nem veszi be helyettünk, azonban ha elbambulunk, akkor javít és figyelmeztet.

A rendszer annyira intelligens, hogy a fárdtságra figyelmeztető rendszer (Driver Alert) is ezen alapul. Elemzések kimutatták, hogy az autópályás balesetek nagy hányada a monotónia miatt bekövetkező fáradtság és koncentrációvesztés miatt következik be. A Ford Driver Alert rendszere nem csupán a megtett út és eltelt idő alapján hív minket pihenőre, ahogy azt több autóban teszi a fedélzeti komputer, hanem figyeli a sávtartásunk hatékonyságát és kormánykezelésünket. Ha a kormányt már másodpercek óta nem érte értékelhető forgatónyomaték és a jármű közeledik a sávszélhez, és ez többször megismétlődik, akkor figyelmeztet a valószínűsíthető fáradtságra és pihenőre szólít fel.

A sávtartó automatika beavatkozásakor a kormányt megragadva és ellenerőt kifejtve kis energiával felülbírálhatjuk, de erre csak a teszt miatt volt szükség. Természetesen, ha irányjelzőzünk, akkor nem próbál meg sávon belül tartani, hiába a bekapcsolt rendszer.

A Driver Alert rendszer része a táblafelismerő is. Szintén a sávtartó automatika kameráit használva, a szoftvert kibővítve egy képfelismerő rendszerrel az útszélén elhelyezett előzni tilos és sebességkorlátozó táblákat felismeri és megjeleníti a műszerfal kijelzőjén. A rendszer annyira pontos és megbízható, hogy a közel 1500 kilométeres teszt alatt, amelyben esős idő és éjszakai üzem is volt, mindössze egyszer írt ki a 80-as tábla helyett 50-est, de például a kiegészítő kis táblákat a figyelmeztető táblák alatt mindig pontosan jelölte. A feloldó tábla alkalmával a kijelzés megszűnik, egyéb tábla vagy kereszteződés után fekete-fehérbe vált és kisebb fényerővel van jelen.

Az aktív biztonság része a jármű adaptív sebességtartó automatikája, kombinálva a ráfutásos ütközést megakadályozó rendszerrel (Adaptive Cruise Control and City Stop System)

Baleseti elemzések kimutatták, hogy a ráfutásos balesetek nagy száma vezetői hibából adódik. Az okok között nagy számban van a figyelmetlenség, a késői fékezés. Ez tipikusan városi balesetek jellemzője, ahol az ütközési sebesség 35 km/h alatti. A Ford City Stop rendszere 35 km/h alatti sebességnél aktivizálódik, a rendszer lelke a szélvédőn elhelyezett lézer technológián alapuló távolságmérő (LIDAR), amely egy okos szoftverrel együttműködve a jármű előtt akár 12 méter távolságban mozgó, leginkább valamelyik részével visszatükröző tárgy vagy jármű relatív helyzetét meghatározni képes. A szoftver milliszekumdumok alatt a rendelkezésre álló információk, mint jármű sebesség, közeledés sebessége és egyéb befolyásoló paraméterek segítségével szükség esetén beavatkozik.

Ez a beavatkozás két lépcsős. Az első lépcsőben a rendszer növeli a féknyomást, készenlétbe áll, és a fékbetétek közelednek a tárcsához. A második lépcsőben, ha a vezető inaktív marad, akkor fékez, és csökkenti a motor forgatónyomatékát. Ez már csak akkor következik be, ha az ütközés elkerülése máshogy a számítások alapján már nem lehetséges. Az első lépcső után beavatkozó vezető azt fogja tapasztalni, hogy a fékhatás gyorsabban épül fel, így a fékkésedelmi idő mérhetően csökken, a jármű kisebb távon megáll. A lézeres távolságmérő a visszavert fényt elemzi, ezért leginkább az előttünk haladó járművet és egyéb nem elnyelő tárgyakat lát, de nem akadályozza meg a sötét és fényelnyelő tárgynak ütközést.

Mindezek ellenére a rendszer akár egy kerékpárost is észrevesz, de valójában gépjárművekre van kiélezve, amelyeken több visszaverő felület van, akár maga a karosszéria vagy a rendszámtábla, illetve a hátsó lámpák. A rendszer járműveknek ütközéskor, ha a két jármű sebességkülönbsége kisebb mint 25 km/h, szinte teljes biztonsággal működik, ha a sebességkülönbség ennél nagyobb, akkor jelentősen csökkenti az ütközés sebességét a vezető beavatkozása nélkül is. A rendszer a kormány szöghelyzetét is érzékeli, a beavatkozást megszünteti, ha szögelfordulást érzékel. Ekkor valószínűsíthető, hogy a vezető az objektumot kikerüli.

Az adaptív sebességtartó automatika nagyban hasonlít a ráfutást megakadályozó rendszerhez, azonban doppler radart alkalmaz.

A rendszer működtetése nagyon egyszerű. A közúton kinézünk valakit, akinek rövid időn belül az agyára szeretnénk menni, mögé megyünk, és benyomjuk az adaptív tempomatot. Ekkor a rendszer megjegyzi az éppen aktuális sebességet, valamint az előttünk lévő távolságát, és ezt a távolságot tartja, ha az előttünk lévő nem gyorsít a beállított sebesség fölé. Persze úgy mehetünk igazán az agyára, ha mondjuk 20 km/h-val magasabbra állítjuk a határsebességünket, és akkor pontosan követni fogjuk, ha gyorsít, ha lassít. A radar monitorozza a követési távolságot, ha csökken, akkor fékez a jáművünk, ha nő, akkor a határsebességig gyorsít. Amennyiben a sebesség úgy alakul, hogy a fokozat, amiben haladunk, túl kicsi motorfordulatot eredményezne, akkor figyelmeztet a visszakapcsolás szükségességére, azonban a rendszer aktív marad, és a kiválasztott új fokozatban is tartjuk a távolságot és a sebességet.

Annak ellenére, hogy a rendszer bonyolult és több érzékelőn keresztülfűzött, a teljes tesztút alatt egyszer nem hibázott, és megvalósítható volt, hogy az egyik legforgalmasabb főútvonalon, a 4-es számú úton közel 60 km-t menjek a fék és gázpedál érintése nélkül, több településen áthaladva, egy Toyotára tapadva. A követési távolság menet közben, a rendszer kikapcsolása nélkül módosítható, a központi TFT kijelzőn pedig pontos információt kapunk az előttünk haladó járműről. A rendszer olyan pontos és szélesen mérő, hogy az autópályafelhajtó relatíve éles kanyarjában sem veszíti szem elől a közepes követési távolságra állított rendszer az üldözött autót.

El kell fogadnunk, hogy a személyautó napjainkban általában nem sporteszköz vagy örömforrás, hanem munkaeszköz. A munkaeszközként használt autóban pedig az ehhez hasonló és megbízhatóan működő rendszerek nagy segítséget nyújtanak, ahogy az automatikus váltó is teszi. A túlzsúfolt útjainkon pedig az aktív biztonság fokozása mindannyiunk elsődleges feladata, legyünk akár gépkocsivezetők, akár tervezőmérnökök.