WIEŚCI Z WARSZTATU
Zdecydowana większość z nas doczeka się pokładów pozbawionych kierowcy, a w każdym razie takich bez osoby za kierownicą. Jeszcze przed końcem 2020 roku po drogach poruszać się będzie prawie 10 mln pojazdów w jakimś stopniu autonomicznych, a 15 lat później stanowić mają aż jedną czwartą wszystkich sprzedanych.
Wypadki ostatnich miesięcy dowodzą, jak niedaleko nam od scenariusza, gdy od wejścia na pokład autonomicznego „domu na kołach” wszyscy – z kierowcą włącznie – cieszą się nieskrępowanym komfortem podróży. Intensywne prace nad opracowaniem jednostki sterującej opartej na sztucznej inteligencji pozwalają odważniej zapytać o spanie w czasie jazdy. Nocleg w podróży rezerwowano dotąd rzecz jasna wyłącznie dla pasażerów, ale że pojazd kempingowy szczególnie nadaje się do podróży przerywanych wypoczynkiem, to czas zastanowić się nad tym, jak ogromnej ewolucji ulegnie aranżacja wnętrz kamperów, skoro architektura pojazdów ma gościć na pokładzie nader rozleniwionych fanów caravaningu.
Rozwój technologii wyręczającej kierowcę jest nieubłagany. Kierowca na pokładzie? W niedalekiej przyszłości, gdy znudzi krajobraz za oknem, można będzie obrócić fotel i korzystać z nieskrępowanej wygody, z jakiej cieszą się towarzyszący nam pasażerowie. Wszak na czas snu jedynym praktycznie obowiązkiem jest zapinanie pasów bezpieczeństwa, bo już pozycja w fotelu nie podlega specjalnym regulacjom. Konstruktorzy systemów bezpieczeństwa ratujących życie już dziś poważnie zastanawiają się, jak możliwie nie uprzykrzyć dobrego samopoczucia podróżujących, którym przyjdzie do głowy nader swobodnie korzystać z komfortowych leżanek. Kolejne airbagi (także oddzielające głowy pasażerów czy aktywowane z poszycia pojazdów) i ulepszone mocowania pasów bezpieczeństwa – nowe podejście w dziedzinie projektowania takich staje się koniecznością, odkąd Amerykanie zdecydowali o udostępnieniu niezakłóconego sygnału GPS całemu światu. Odtąd łatwy, tani i powszechny dostęp do precyzyjnej nawigacji satelitarnej otworzył zupełnie nowy rozdział w historii autonomicznych samochodów.
Pojazdy widzą, myślą i działają
Kierowcy coraz częściej tracą z oczu to, co jest istotne. Według badania przeprowadzonego przez Allianz Zentrum für Technik niemal co dziesiąty wypadek śmiertelny na niemieckich drogach spowodowany jest nieuwagą kierowcy. W samych Stanach Zjednoczonych w 2015 roku nieuwaga kierowców kosztowała życie 3477 osób. Z raportu National Highway Traffic Safety wynika, że do wypadków z udziałem pojazdów silnikowych w niemal 3% przyczyniła się senność kierujących, natomiast aż 10% spowodowanych było przez ich nieuwagę. Amerykanie zdają się wieść prym w rozleniwieniu się za kierownicą. Opublikowane w minionym roku badanie dowodzi, że aż połowa (52%) osób za kierownicą jest rozproszona podczas jazdy! Nic dziwnego, skoro ponad 6,4% aktywności kierowcy to czas spędzany z telefonem komórkowym. Dodajmy tylko, że ryzyko wypadku podczas pisania wiadomości tekstowych wzrasta aż dziesięciokrotnie.
Te i podobne analizy nie pozostają bez wpływu na przemysł motoryzacyjny. W oparciu o aktualne statystyki wypadków eksperci z koncernu ZF – ten jest wiodącym dostawcą systemów autonomii i nowoczesnej mobilności – opracowali i przeanalizowali obszerny katalog scenariuszy zderzeń czołowych i bocznych. W ponad 60% analizowanych przypadków czas przed wypadkiem, w którym kolizja była nieunikniona, wynosił poniżej 500 ms. W niektórych przypadkach, np. przy pojazdach jadących z naprzeciwka z dużą prędkością względną, wynosił on nawet poniżej 300 ms. To czas na reakcję pojazdu uzbrojonego w czujniki o szybkim taktowaniu, aby dzięki zintegrowanym systemom bezpieczeństwa przynajmniej złagodzić skutki zderzenia dla pasażerów.
Gdy nie reaguje kierowca?
Skanowanie nie tylko gałek oczu, ale sylwetki pozwala już dziś odnotować alarmującą dekoncentrację. Oczami kierowcy są kamery i radary, a skoro pojazdy potrafią się ze sobą komunikować, to realizacja polityki „zero wypadków z winy kierowcy” staje się coraz to bardziej realna.
Priorytetem dla rozlicznych systemów zaangażowanych w bezpieczeństwo jest sugerowanie rozwiązań, a w krytycznej sytuacji przejęcie kontroli nad pojazdem. Wizja to niedaleka, acz wymaga nie tylko niezawodnych rozwiązań.
– Zerowy współczynnik wypadków drogowych i emisji jest możliwy, gdy wszystkie środki transportu będą poruszać się po drogach w sposób elektryczny, autonomiczny i będą połączone ze sobą w sieć – zastrzegł dr Stefan Sommer, CEO ZF Friedrichshafen AG. – Tym niemniej na realizację jakże bardzo kuszącej wizji oddajemy już dziś najnowsze zdobycze technologii. Naszym w pełni elektrycznym pojazdem z Vision Zero i jego innowacyjnymi systemami bezpieczeństwa osiągnęliśmy kluczowe etapy na drodze do uzyskania tego celu w przyszłości.
Firma ZF anonsowała na rynku narzędzia do aktywnego zapobiegania jeździe pod prąd, która kończy się zazwyczaj fatalnymi w skutkach wypadkami.
Między jazdą asystowaną a autonomiczną
Techniczną podstawę asystenta Driver Distraction Assist stanowi kamera Time-of-Flight, oparta na technice skanowania laserowego wnętrza pojazdu, mająca umiejętność „uczenia się”. Rejestruje ona trójwymiarowo pozycję głowy kierowcy i w przeciwieństwie do cyfrowego systemu wideo, w sposób niezawodny działa zarówno w dzień, jak i w nocy, nawet w trudnych warunkach oświetlenia. Dzięki temu potrafi rozpoznać, kiedy wzrok kierowcy nie jest skierowany na drogę. W razie niebezpieczeństwa system generuje najpierw alarm optyczny na centralnym wyświetlaczu oraz alarm akustyczny i haptyczny przez aktywne naprężenie pasa bezpieczeństwa. Równolegle asystent przejmuje aktywnie jazdę wzdłużną oraz utrzymuje tor jazdy pojazdu, również na zakrętach. Jeżeli kierowca nadal nie reaguje, system stale zmniejsza moment obrotowy silnika. W ostatnim kroku, gdy kierowca nadal ignoruje wszelkie ostrzeżenia, asystent przejmuje kontrolę nad przepustnicą, po czym zatrzymuje pojazd w bezpiecznym miejscu.
Z kolei system Wrong-way Inhibit może aktywnie zapobiec jeździe pod prąd. Aktywuje się już wówczas, gdy kierowca kierunkowskazem i jednoznacznym skrętem kierownicy zasugeruje, że chce wjechać w ulicę w złym kierunku ‒ wskutek nieuwagi, złej widoczności lub braku orientacji. System generuje najpierw ostrzeżenie akustyczne, haptyczne przez wibrację pasa bezpieczeństwa i optyczne na wyświetlaczu informacyjnym. Ponadto zwiększony opór kierownicy podczas skręcania informuje w sposób jednoznaczny o tym, że kierowca dokonuje skrętu w złym kierunku. Jeżeli kierowca mimo to skręci, system utrzymuje pojazd na poboczu i hamuje najpierw do prędkości poruszania się pieszego, po czym kompletnie zatrzymuje pojazd. Natychmiast włączają się światła mijania i światła awaryjne, aby ostrzec kierowców zbliżających się z naprzeciwka. Tylko wówczas, gdy obecna jest zatoka mijankowa lub włączony jest bieg wsteczny, system pozwala kierowcy na pewne wyjechanie ze strefy niebezpieczeństwa wzdłuż pobocza.
W tym samym czasie konkurent wśród dostawców najnowszych technologii ogłosił wielki sukces na polu map o wysokiej rozdzielczości dla zautomatyzowanej jazdy, dzięki czemu czujniki radarowe i kamery przechwytują i transmitują ważne dane o ruchu w czasie rzeczywistym w celu tworzenia map. Oba wydarzenia zdają się rewolucjonizować paradygmat podróżowania dla przyjemności!
Radar Road Signature
Bosch i holenderski dostawca map oraz informacji o ruchu drogowym TomTom osiągnęli przełom w opracowaniu map o wysokiej rozdzielczości dla pojazdów autonomicznych. Firmie Bosch, jako pierwszej na świecie, udało się stworzyć warstwę lokalizacyjną wykorzystującą sygnały radarowe, które będą dla takich map niezbędne. Do tej pory wykorzystywano do tego celu dane z kamer. Radarowa sygnatura drogi firmy Bosch, nazywana Radar Road Signature, składa się z miliardów pojedynczych punktów refleksyjnych. Powstają one wszędzie tam, gdzie występują sygnały radarowe – na przykład na barierach lub znakach drogowych – i w ten sposób odtwarzają przebieg drogi. Dzięki temu pojazdy autonomiczne mogą określać swoją lokalizację na pasie ruchu z dokładnością do kilku centymetrów.
– Sygnatura radarowa stanowi milowy krok na drodze do jazdy autonomicznej. Umożliwi to pojazdom dokładne i niezawodne lokalizowanie położenia w każdej chwili – mówi dr Dirk Hoheisel, członek zarządu Bosch. – Ogromną zaletą Radar Road Signature firmy Bosch jest jej solidność – w przeciwieństwie do map, które opierają się wyłącznie na danych z kamer w celu zlokalizowania pojazdu, sygnatura radarowa działa również w nocy i w warunkach słabej widoczności.
Oczekuje się, że najpóźniej do roku 2020 pierwsze pojazdy dostarczą dane dla Radar Road Signature w Europie i USA.
...i kamper autonomiczny?
Tego rodzaju innowacje w dziedzinie bezpieczeństwa w zdecydowany sposób torują drogę dla fazy przejściowej między jazdą asystowaną a jazdą autonomiczną. Obszerne publikacje w sektorze zbrojeniowym tylko potwierdzają nowy paradygmat motoryzacji. Skoro na jednym biegunie znajdziemy aparaty bezzałogowe – doskonale obywające się bez załogi pojazdy wojskowe – to gdy pomyśleć o turystyce motorowej, będzie nim w pełni autonomiczny „dom na kołach”.
Pora już dziś zapytać, jak kusząca może być wizja bezzałogowych samochodów z przyczepą i takich samych kamperów. Skądinąd największe szanse powodzenia bezzałogowego transportu kołowego realizuje się od kilku lat w USA, gdzie pociągi TIR-ów bezkolizyjnie pokonują nużące kierowcę odcinki. Od wjechania do zjazdu z autostrady ten wciela się w menedżera transportu, specjalisty z zakresu logistyki czy pracownika administracyjnego.
Gdy mowa o pojazdach osobowych przybliżających wizję autonomii, w pierwszym rzędzie będą nimi wygodne pojazdy klasy premium, a te przecież świetnie sprawdzają się w roli koni pociągowych dla cięższych przyczep kempingowych. Za Atlantykiem, gdzie przemysł motoryzacyjny cieszy się największą swobodą w realizacji w pełni autonomicznych pojazdów, sztandarowym, bo najeżonym elektroniką modelem może okazać się niedługo Ford F-150 – skądinąd od kilkudziesięciu laty bestseller nie tylko w kategorii pickupów. Samochód sprawdzi pogodę, dane o natężeniu ruchu oraz plan dnia właściciela, co pozwoli wybrać trasę omijającą największe korki. Pojazdy przemieszczające się obok siebie będą zdolne informować o swojej prędkości, położeniu, kierunku jazdy, celu podróży oraz stanie technicznym.
Co wydaje się bardzo istotne dla fanów turystyki motorowej, te i inne nowinki są domeną wiodących dostawców zaawansowanych systemów składowych współcześnie produkowanych seryjnie pojazdów. Wspomniany ZF nie tylko rozwija autorskie rozwiązania, ale także pracuje w ramach strategicznego partnerstwa. Dość powiedzieć, że tylko w zeszłym roku firma pozyskała udziały w produkujących półprzewodnikowe radary laserowe spółkach Ibeo i Astyx, ogłosiła też współpracę partnerską z marką Nvidia w celu wprowadzenia na rynek produktu ProAI – pierwszej na świecie jednostki sterującej opartej na sztucznej inteligencji. Jednocześnie kontynuuje nacisk na napędy „alternatywne” – zarówno hybrydowe, jak i elektryczne.
Dla marek premium segmentu klasy wyższej aktywne systemy wspomagania kierowcy (ADAS) stanowią o wygranej w wyścigu o portfel klientów. I tu dochodzimy do pytania – co przeszkadza przyspieszonej adaptacji systemów autonomizujących podróż w branży caravaningowej? Wiele wskazuje, że tylko kwestia koniunktury – zapotrzebowania na takie. Skoro w wielkoseryjnej produkcji samochodów największy udział w projektowaniu, testowaniu i anonsowaniu na rynku systemów sztucznej inteligencji i ADAS mają firmy kooperujące, to nic nie stoi na przeszkodzie (technicznej) najeżenia czujnikami, laserami i kamerami pojazdów caravaningowych. Dowód? Kilka tygodni temu Grupa Renault wykupiła 35% udziałów w nowej spółce joint venture Autonomous Vehicle Simulation (AVS), stworzonej wspólnie z Oktal, spółką zależną Sogeclair. Inwestycja w Autonomous Vehicle Simulation wzmocni potencjał Renault i Aliansu Renault-Nissan w zakresie udoskonalania i testowania samochodów autonomicznych. Zakup obejmuje program informatyczny SCANeR, jedno z najważniejszych na świecie narzędzi symulacji jazdy, używane już przez Renault i Nissana.
Napędy alternatywne
Padło już zastrzeżenie, że dla realizacji Wizji Zero koniecznym warunkiem są napędy „alternatywne”. Na tym polu ciekawą propozycją będzie mocny napęd elektryczny bezpośrednio w innowacyjnej osi tylnej do pojazdów hybrydowych i samochodów elektrycznych.
– Wizja pojazdów zeroemisyjnych firmy ZF nie tylko wskazuje drogę do bezwypadkowej mobilności przyszłości, lecz również do zoptymalizowanej mobilności – dowodzą już dziś reprezentanci firmy. – O dynamiczny napęd zadba elektryczny system napędu osi mSTARS o mocy 150 kW. Ten wielofunkcyjny system osi do samochodów osobowych, począwszy od klasy pojazdów kompaktowych wzwyż, to realizacja naszego wyobrażenia zarówno o inteligentnej koncepcji mechaniki, jak i czystej mobilności.
Montaż systemu mSTARS (modular Semi-Trailing Arm Rear Suspension) w miejsce zwykłych osi wymaga niewielkich zmian w karoserii. Cały system napędowy z zintegrowaną elektrotechniką znajduje się w zajmującym niewiele miejsca innowacyjnym, modułowym systemie tylnej osi o nazwie mSTARS. System ten sprawia, że elektryfikacja platform pojazdów seryjnych jest szczególnie łatwa i elastyczna – również tych istniejących. Po zintegrowaniu tej nowości firmy ZF da się zredukować liczbę wariantów platformy i jednocześnie zwiększyć modułowo ich możliwości. Wspomniane rozwiązanie każe przypuszczać, że już wkrótce analogiczne rozwiązanie powstanie na potrzeby pojazdów użytkowych, a stąd już tylko krok do kampera hybrydowego, z ogniwami paliwowymi oraz napędzanego elektrycznie w tym samym stopniu, co połączenie z konwencjonalnymi modułami napędu na wszystkie koła!
Czy więc bezzałogowe pojazdy caravaningowe to mrzonka futurologów? Absolutnie nie, skoro postęp w dziedzinie mobilności to nie tylko wizja zera wypadków, ale też Vision Zero Vehicle – mobilności bez szkodliwej emisji spalin.
foto: R. Dobrowolski i materiały firm ZF, Bosch, Iveco, Mercedes-Benz, Volkswagen
tekst Rafał Dobrowolski
Artykuł pochodzi z numeru 4(77) 2017 Polskiego Caravaningu
