چه کسی رانندگی می‌کند؟

مطالعات تحقیقاتی نشان می‌دهد كه از ۶۰ درصد تصادف‌های از روبه‌روی خودروها اتفاق نمی‌افتد، اگر راننده نیم ثانیه زودتر واكنش نشان دهد. ماتئو بیچم (Matthew beecham) خبرنگار سایت just- auto پیرامون برخی پیشرفت‌های فنی در زمینه سیستم‌‌های دستیار راننده كه می‌توانند در كاهش هزینه‌‌های تصادفات كمك كنند، گزارش می‌دهد.شاید دانستن این نكته هولناك باشد اما به طور متوسط، بر اثر تصادفات وسائل نقلیه در جهان، در هر دقیقه یك نفر جان خود را از دست می‌دهد.كمیسیون اروپا ( (European Commission تخمین زده است كه در اروپا سالانه۳/۱میلیون تصادفات جاده‌ای، تقریباً۱/۷ میلیون مجروح و حدود ۴۰هزار كشته با هزینه تقریبی ۱۶۰ میلیارد یورو بر جای می‌گذارد.به همین خاطر، این كمیسیون برنامه‌ای به نام e- safety یا امنیت الكترونیكی را مطرح كرده كه هدف آن به نصف رساندن تعداد مرگ ومیرهای ناشی از تصادفات وسائل نقلیه تا سال ۲۰۱۰ است.دكتر رینر كالنباخ (Rainer Kallenbach) معاون مدیر عامل بخش قطعات الكترونیكی خودرو در كارخانه بوش می‌گوید: هدف كمیسیون اروپا برای كاهش ۵۰ درصدی تلفات جاده‌ای تا پایان این دهه، یقیناً هدفی بلندپروازانه است. وی می‌افزاید: سیستم دستیار راننده هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و اغلب خودروها به آن مجهز نشده‌اند. بنابراین، آنها تنها می‌توانند در رسیدن به این هدف مشاركت و همكاری داشته باشند. به هرحال، حتی افزایش لوازم طرح ثبات الكترونیكی Electronic Stability Program (ESP) در كاهش تعداد تلفات در جاده‌‌های اروپا سهم و نقش داشته است.كارخانه بوش، هدف كاهش فراوانی و شدت تصادفات را با توسعه سیستم‌‌های دستیار راننده دنبال می‌كند. این كارخانه در پی آن است كه تكنولوژی دستیار راننده، فاصله بین امنیت و آسایش را پر كند.كالنباخ می‌گوید: ما با اضافه كردن اجزایی برای كمك به راننده و بالا بردن آسایش او این فاصله را كم می‌كنیم. اما هنوز راننده مسئولیت كامل كاری را كه انجام می‌دهد بر عهده دارد.به عقیده مدیران كارخانه بوش، هدف سیستم‌‌های دستیار راننده، قادر ساختن وسائل نقلیه به درك محیط پیرامون، تفسیر آن، تشخیص موقعیت‌‌های بحرانی، و كمك به راننده در اجرای مانورهای رانندگی است. مقصود، در بهترین حالت، جلوگیری كامل از تصادف و در بدترین حالت، كاهش عوارض تصادف است.سال پیش، كارخانه بوش، نسل اول سیستم‌های امنیتی پیشگو را كه از اطلاعات دستگاه كنترل انطباقی عملكرد Adaptive Cruise Control (ACC) برای تجهیز سیستم‌‌های امنیتی خودرو توسط از پیش بالا بردن فشار ترمز استفاده می‌كند، عرضه كرد. سیستم‌‌های دیگری كه اخیراً توسط كارخانه ارائه شده‌اند، شامل ACC با حدود سرعت كامل ((ACC+ ، سیستمهای اخطار مسافت و سیستمهای موازی اتوماتیك و نیمه اتوماتیك پارك كردن هستند.به منظور كمك به مانور در پارك خودرو، عملكرد سیستم نیمه خودگردان دستیار پارك به این ترتیب است كه با اندازه‌گیری اندازه فضای پارك به راننده می‌گوید كه چه حركاتی را ب فرمان خودرو باید انجام دهد. در نسخه پیشرفته‌تر سیستم بوش، با نام كنترل فرمان پارك، مانورهای فرمان كه قبلاً محاسبه شده‌اند، توسط یك واحد فرمان با قدرت كنترل الكتریكی، اجرا خواهد شد. كالنباخ می‌افزاید: به محض اینكه سیستم فعال می‌شود، راننده دستانش را از روی فرمان برمی‌دارد، اما با پدالهای گاز و ترمز كار می‌كند. همینكه راننده تصمیم گرفت خودرو را خودش هدایت كند، سیستم خاموش می‌شود. ما در مورد اتوماسیون كامل سیستم پاركینگ صحبت نمی‌كنیم زیرا به آن معنا است كه راننده تمام مسئولیت گاز و ترمز را به كامپیوتر واگذار كند. در حالیكه ما امروزه چنین كارهایی را فقط در خودروهای تحقیقاتی انجام می‌دهیم، كه یك قدم بزرگ و به آن معنا است كه راننده فقط نگاه كند و دیگر تصمیم فعال نگیرد.بنابراین عرضه چنین فناوری‌‌هایی، قدم‌‌هایی ‌كوچك و تدریجی هستند. وی می‌افزاید كه كنترل فرمان پارك بوش تا سال ۲۰۰۷ آماده خواهد بود و تاكید می‌كند: اگرچه تاریخ آمادگی برای شروع تولید را اعلام كرده‌ایم ولی تصمیم نهایی به سازندگان خودرو بستگی دارد.شركت هلا (Hella) نیز از حامیان طرح كمیسیون اروپا برای كاهش تعداد مرگ و میر در جاده‌‌های اتحادیه اروپا به ۵۰ درصد تا سال ۲۰۱۰ است. این گروه آلمانی، متخصص در روشنایی و قطعات الكترونیك خودرو، مشغول مهندسی سیستم‌‌های دستیار راننده‌اند، تا این سیستم بتواند به سرعت از كاربری در ماشین‌‌های لوكس به ماشین‌‌های كوچكتر و ارزانتر انتقال یابد. وینفرد منج (Winfried Menge) رییس بخش بازاریابی قطعات الكترونیك خودرو گفته است : هلا، تعهدی قوی نسبت به حمایت از طرح امنیت الكترونیك (e-saftey) دارد و این یعنی، هدف ما توسعه سیستم‌‌های دستیار راننده نه تنها برای ماشینهای لوكس، بلكه یافتن رابطه درست بین قیمت و كارآیی به منظور آوردن این نوع فناوری و محصولات حداقل به درون قطعات در خودروهای كلاس متوسط رو به بالا است.سیستم معروف دستیار تغییر مسیر "هلا" در طی رسیدن به مسیر بعدی و تغییر آن، مسیر‌‌های مجاور را نظارت می‌كند. به رانندگان با علائم لامسه‌ای، نوری و صوتی در شرایط بحرانی اخطار داده می‌شود. این سیستم با دو حسگر رادار ۲۴ گیگاهرتز در دو طرف وسیله نقلیه، به منظور تشخیص كاربران دیگر جاده یا اجسام پشت و پهلوی خودرو، كار می‌كند. این حسگرها دامنه‌ای ۵۰ متری دارند و تحت تاثیر شرایط آب‌و‌هوایی قرار نمی‌گیرند. اگر خودرویی در مسیر یا خط مجاور وجود داشته باشد و راننده بخواهد تغییر خط بدهد، آنگاه توسط علامت نوری (مثلاً در آیینه بغل)، علامت صوتی( مثلاً صدای آژیر خطر از بلندگوی رادیو) یا علامت لامسه‌ای (مثل لرزش فرمان) به راننده اخطار داده می‌شود.سیستم ACC هلا از تكنولوژی سنسور مادون قرمز (infrared) استفاده می‌كند. این سیستم توسط اسكن (پویش) وسایل نقلیه موجود در همان خط كه در مسیر یكسانی حركت می‌كنند و سپس تعیین فاصله بین خودروها و سرعت نسبی آنها، عمل می‌كند. نتیجتاً سیستم ACC با تنظیم موتور و نیروی ترمز، فاصله با خودرو جلویی را با توجه به سرعت فعلی خودرو خودمان ثابت نگه می‌دارد. سیستم ACC بر پایه تكنولوژی لیزر مادون قرمز و شكلی پیشرفته از تنظیم‌كننده‌های سابق سرعت است.این كارخانه خاطر نشان كرده است كه كارآیی، قابلیت وظیفه‌مندی و اطمینان درتكنولوژی لیزر مادون قرمز با تكنولوژی گرانقیمتتر رادار قابل مقایسه است. حسگر مجاورتی مادون قرمز مورد استفاده در ACC، بر مبنای فناوری اندازه‌گیری اپتوالكترونیك ( مجتمع سازی دانش نور و الكترونیك) است. زمانی كه طول می‌كشد تا نور فاصله معینی را طی كند با استفاده از قاعده ردیابی و طیف‌یابی نورLight Detection and Ranging (LIDAR) به دست می‌آید. به همین دلیل، تكانه كوتاه نور فرستاده می‌شود و سیگنال برگشتی پراكنده با كمك دستگاههای ارزیابی الكترونیك ثبت می‌شود.منج اضافه می‌كند: ما با یك مشتری از آمریكای شمالی این سیستم ردیاب را در اوایل سال ۲۰۰۶ عرضه می‌كنیم. این محصول ACC یا سیستم كنترل انطباقی عملكرد را خواهد داشت. همچنین، سیستم دستیار تغییر مسیر راداری ۲۴ گیگاهرتز را خواهیم داشت كه تا اواخر سال ۲۰۰۵ در اروپا به تولید خواهد رسید.سومین فناوری اصلی ما، دوربین دید عقب است. این تكنولوژی ابتدا برای بازار آمریكا در سال ۲۰۰۶ به مرحله تولید می‌رسد. تا جولای ۲۰۰۶، هر سه تكنولوژی را به مرحله تولید می‌رسانیم. تكنولوژی چهارمی نیز وجود دارد، اما زمان آغاز تولید سیستم دستیار اتوماتیك پارك هنوز معلوم نشده است و در حال مذاكره با مشتریان هستیم زیرا می‌خواهیم باهم بهترین نسبت كارایی/ هزینه را تعیین كنیم. می‌خواهیم از OEM (شركت مونتاژكننده) نتیجه بگیریم كه چه محدودیت‌هایی وجود دارد ( با توجه به عاملیت) و سپس دامنه قیمت برای مصرف كننده چه باید باشد.شركت هلا فراتر از سیستم بر پایه رادار، تصمیم به طراحی یك سیستم بر پایه مادون قرمز به دلیل دوام طولانی آن در سیستم‌‌های نوری دارد، منج گفت: ما در یافتیم كه قادریم اجرایی كنترلی برای حسگر LIDAR ACC ایجاد كنیم كه حداقل به خوبی سیستم رادار به ویژه در وضعیت بدی جوی باشد. به بیان دیگر، این سیستم تا حدود مشخصی می‌تواند در میان مه و باران عمل كند. اما علاوه بر آن، این سیستم قادر است میدان دید را تعیین كند و در شرایط محدودیت دید، اخطار دهد.بالاتر از همه، حسگرهای LIDAR حدوداً نصف قیمت حسگرهای راداری هستند و این یعنی ما راه‌حلی مناسب برای ماشینهای كوچك و در كلاس متوسط داریم، نه فقط برای مدلهای گرانقیمت.كمپانی Teves Continental نیز تعدادی از تكنولوژی‌‌های دستیار راننده خود را به روش اتحاد فعال- غیر فعال (APIA) ضمیمه كرده است كه به منظور كاهش خطر تصادف، سیستم‌‌های امنیتی فرمان و ترمز را به وسائل غیر فعالی چون كمربند ایمنی و كیسه هوا متصل می‌كند. جورج اتو گدالد (Georg Otto Geduld) مدیر ارشد خط پیشرفته تولید سیستم‌‌های دستیار راننده این كمپانی معتقد است: ما از سیستم‌‌های آسایشی به سمت سیستم‌‌های امنیتی مرتبط‌تر بر مبنای تكنولوژی سیستم ترمزمان پیش می‌رویم. برای آماده‌سازی سیستم‌‌های دستیار راننده فناوری حسگر را به فناوریهای ترمز خود اضافه كرده‌ایم. Active Passive Integration Approach (APIA) یك روند سیستماتیك است.از آنجا كه مرحله توسعه سیستم دستیار راننده كمپانی TRW نیز مورد توجه بود، كارخانه به این نتیجه رسید كه به تعدادی توانمند‌كننده كلیدی احتیاج دارد تا بتواند وارد بازار دستیاری راننده شود. كن لو(Ken Lowe) مدیر تولید ارشد بخش فرمان و سیستم‌‌های دستیار راننده در این كارخانه می‌گوید: اولین آنها حسگر راداری ACC ۷۷ گیگاهرتز با دامنه طولانی بود. ما در حال روانه كردن نسل دوم آن به بازار هستیم. این محصول ارزانتر و كم‌حجمتر از مدل اولیه AC۱۰ است. كارهای تحقیقاتی روی تكنولوژی نسل سوم ما آغاز شده است و هدف ما آن است كه در سال ۲۰۰۹ آن را عرضه كنیم".نسل جدید كنترل خودكار، سیستم راداری AC۲۰، چندین گزینه از قبیل ( پیگیری تا ایست)، و (تخفیف شدت برخورد) دارد و سیستم‌‌های توقف و حركت آینده را پشتیبانی می‌كند. ACC یك سیستم انطباقی راداری مرسوم است كه به عنوان دستگاه كنترل موتور معمولی عمل می‌كند كه سرعت خودرو را به میزان معینی تنظیم می‌كند. همین كه خودرویی با شتاب كمتر در جلو ظاهر شود ، به طور اتوماتیك سرعت را كم می‌كند تا فاصله دو خودرو (به انتخاب راننده) حفظ شود. اطلاعات گرفته شده از رادار ۷۷ گیگاهرتز توسط ابزارهای الكترونیك كه در واحد ACC قرار دارند، تحلیل و آنالیز می‌شوند. بهر حال، در حالی كه برد سیستم قدیمی تا ۲۰۰ متر بود، مدل راداری و فرستنده- گیرنده جدید، داده‌ها را تا برد ۵۰ متر اضافی هم می‌گیرد.واحد كنترل رادار جدید نیز اجزای بیشتری برای دستیاری راننده دارد مثل پیگیری تا ایست، كه سیستم، خودرو را به ایست كامل می‌رساند. دیگر جزء انتخابی كه برای آینده طراحی شده است گزینه (توقف و حركت) است كه به طور خودكار در تردد‌‌های با توقف و حركت زیاد، گاز می‌دهد و ترمز می‌گیرد. گزینه اضافی دیگر (در آینده) نیز دستیار ترمز اضطراری خواهد بود كه به منظور جلوگیری از هرگونه تاخیر در واكنش توسط راننده‌ای كه ناگهان با مانعی مواجه می‌شود، به طور خودكار ترمز‌‌های ماشین را بكار می‌‌اندازد شركت مشاوران كمبریج Cambridge Consultants Ltdنیز مشغول برداشتن موانع تكنیكی سیستم‌‌های دستیار راننده هستند.برای تولید یك محصول بهتر، CCL یك اتصال ویدئویی را با سیستم ضد برخورد راداری با امواج ۸/۵ گیگاهرتز تركیب كرده‌ است.سیستم‌‌های برخورد بر مبنای ویدئوهای امروزی، عموماً تصاویری بهم ریخته می‌فرستند كه برای راننده خیلی قابل تشخیص نیست، اما با اضافه كردن فناوری رادار، رانندگان می‌توانند به شكل تصویری پوشش داده شده روی صفحه تلویزیونی كه در آن نقطه خطر نشان داده شده است، درك درستی از فاصله و مسیر اشیاء داشته باشند. پردازش‌‌های بعدی داده‌‌های رادار با الگوریتم‌‌های طبقه‌بندی اشیاء مثل تفكیك بین تیر چراغ برق و عابر پیاده، می‌تواند اعلام خطرهای ویژه بسیار هوشمند را فراهم آورد.پیتر بل (Peter Bell) مدیر تجاری بخش حمل‌و‌نقل و خودروی CCL در مورد چیزی كه با توجه به سیستم‌‌های ضد برخورد آماده اجرا است، توضیح می‌دهد. او می‌گوید: CCL اخیراً روی سیستم‌‌های تخفیف عوارض جانبی و عواقب تصادف‌ها كار می‌كند. اگرچه نمی‌توانیم اسامی را ذكر كنیم ولی می‌توانیم بگوییم كه بطور فعال با بازیگران اصلی صنعت خودرو همكاری می‌كنیم و در آینده نزدیك شاهد نصب این سیستم‌ها روی خودروها خواهید بود.با توجه به فناوری‌های مدرن، اضافه كردن ردیابی لیزری و راداری به سیستم كنترل مسیر مرسوم، به منزله كلید كل لشكر حسگر‌‌های جدید كه قادرند دانش راننده را از محیط اطرافش ارتقاء بخشند، به حساب می‌آیند. بل اذعان می‌كند كه دو تكنولوژی كلیدی رادار و دید است: رادار فرصت اندازه‌گیری دقیق موقعیت و سرعت را فراهم می‌آورد. اما رادار در تفكیك بین دو شیئ مختلف خیلی قوی نیست. بنابراین، سیستم‌‌های نسل دوم احتیاج به آمیخته شدن با دید و بینایی دارند.فن ایجاد صدای شدید برخورد قبل از تصادف هم می‌تواند بكار رود، وقتی كه خودرو نزدیك تصادف با یك تیر چراغ است یا یك عابر پیاده یا یك خودرو دیگر _ برای هر شیئ یك نوع صدا_. من معتقد نیستم كه هر حسگر به تنهایی یك سیستم ضد برخورد ایجاد می‌كند. در دادن موقعیت سه بعدی یا اطلاعات سرعتی دقیق، دید خوب نیست. بینایی تك بعدی به تنهایی نمی‌تواند كاری بكند، در حالی كه دید سه بعدی سیستم را متحول می‌كند. سیستم‌‌های بر پایه لیزر جایگزین خوبی برای رادار هستند،‌ اما آنها به مشكلات محیطی حساستر‌اند و فكر می‌كنم كه در طولانی مدت كمتر موفق باشند. در حالیكه مداخله فعال راننده، احتمالات بیشتری را ایجاد می‌كند، آیا می‌توان و باید به این سیستم‌ها اعتماد كرد؟ كالنباخ از كارخانه بوش معتقد است: مسلماً موضوع مهمی است اما راه‌حل آسانی ندارد. بر این باوریم كه باید مسئولیت كامل بر عهده راننده باشد. این فلسفه مستحكم ما است.بله، می‌خواهیم راننده را حمایت كنیم اما در آخر او باید مسئولیت كارهایش را بر عهده گیرد.آقای لو از TWR هم موافق است كه سپردن همه كنترل‌ها به یك كامپیوتر هنوز مورد قبول نیست: از لحاظ تكنیكی انجام اینكار عملی است اما موارد دیگری وجود دارد كه عملی شدن آن را در حال حاضر نامناسب می‌‌كند. قبل از آنكه مداخله اتوماتیك فرمان را ببینید، اول عمل ترمز را خواهید دید!اتو گدالد از كمپانی Teves Continental اضافه می‌كند : به طور كلی، تكنولوژی دستیار راننده هرگز نمی‌تواند مسئولیت راننده را بر عهده گیرد. راننده همیشه مسئولیت كامل را دارد. دستیار فقط از او پشتیبانی می‌كند تا رانندگی امنتر و راحتتری داشته باشد.
مترجم: شیوا اسلامی

منبع : مجله گسترش صنعت