Napjaink és a jövő korszerű autóinak központi eleme a fejlett vezetőtámogató rendszer (advanced driver assistance system, ADAS), amely azáltal növeli a biztonságot, hogy a nehéz vagy ismétlődő műveletek automatizálásával egyszerűsíti a járművezetést, továbbá csökkenti a figyelmet elvonó tényezőket, amelyek gyakran okoznak balesetet. A szigorodó törvényi szabályozások hatására az autógyártók egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek a járművezetők és az utasok biztonságára. Az aktív biztonsági rendszer több független elektronikus alrendszerből tevődik össze, amelyek segítik az autóvezetőt a nehéz forgalmi helyzetekben való manőverezésben.
Ezek közé tartozik az adaptív sebességtartó automatika (ACC), a holttér-felderítés (BSD), a parkolási segítség, a sávelhagyásra figyelmeztető rendszer (LDWS), a keréknyomás-figyelő rendszer (TPMS), az álmosságmonitor, az éjjellátó, a vezetőt figyelő rendszer, az ütközésre való figyelmeztetés és az információk szélvédőre vetítése. Az ADAS több szinten nyújt támogatást, olyan információkat szolgáltatva a vezetőnek, amelyek révén az adott helyzettől függően képes lesz változtatni a vezetéssel kapcsolatos döntésein. Így például a járókelőket figyelő alrendszer figyelmezteti a vezetőt, ha valaki váratlanul az úttestre lép. A veszélyes helyzetekben nyújtott segítség egészen odáig terjedhet, hogy a baleset vagy ütközés elkerülése érdekében a rendszer teljesen magától cselekszik, vagy felülbírálja a vezető akaratát.
A különféle statisztikákban az autóbalesetek az első két hely valamelyikét foglalják el a baleseti sérülésekhez és halálozásokhoz vezető kiváltó okok listáján. Még abban az esetben is, ha a járművezető nem fogyasztott alkoholt, a baleseti kockázat jelentősen megnövekszik, ha a vezető figyelmét – akár egészen rövid időre is – elvonja valami. Ha pedig a vezetők nem figyelnek az előttük fekvő útszakaszra több mint két másodpercen keresztül, ugrásszerűen megnő a kockázat. A mobiltelefont használó járművezetők akkor is komoly veszélynek vannak kitéve, ha beszélgetés közben figyelik az utat, az úgynevezett figyelmetlenségi vakság miatt ugyanis megnőhet a reakcióidejük, mivel figyelmüket döntően a beszélgetés köti le.
Nyilvánvalóvá teszi az alrendszerek sokféle funkciója, hogy az ADAS-ok fejlesztésekor egy sor különböző technológiát kell egyetlen, működő rendszerré összegyúrni. A vezetőtámogató rendszerekhez fejlesztő eszközöket és áramköröket gyártó Avnet cég szakértője, Stephen Evanczuk szerint az ADAS jövőjét öt kulcsfontosságú trend – a beágyazott gépi látás, az érzékelők, a kapcsolódás, a gépjárműrendszer-infrastruktúra és az ember-gép interfész (HMI) – fejlődése formálja majd.
Helyettünk is látó rendszerek
Az úgynevezett beágyazott gépi látás (angolul embedded vision) két technológia, a beágyazott rendszerek és a gépi látás egyesítéséből jött létre. Beágyazott rendszernek nevezünk minden olyan mikroprocesszor alapú rendszert, amely nem tekinthető általános célú számítógépnek. A gépi vagy számítógépes látás digitális feldolgozás és intelligens algoritmusok segítségével értelmezi a képek vagy videók tartalmát. A nagyteljesítményű és kis fogyasztású, ugyanakkor olcsó processzorok megjelenésével immár lehetővé vált látási képességekkel ellátni a legkülönfélébb beágyazott rendszereket.
Kulcsfontosságú szerep jut az autókba épített gépi látó rendszereknek a potenciális veszélyek azonosításában és nyomon követésében, de nélkülözhetetlen elemei a járművezetők életét megkönnyítő kényelmi szolgáltatásoknak is. Egyrészt rendkívül fontos információkat szolgáltatnak a balesetek elkerülésére hivatott figyelmeztető funkciók számára, például a figyelmetlenségből eredő forgalmisáv-váltás vagy a nem észlelt járművekkel való ütközés elkerülése érdekében. Másrészt „éles szemük” (kiegészítve a szenzorok által szolgáltatott információkkal) lehetővé teszi az automatikus párhuzamos parkolást, míg a közlekedési lámpák jelének távoli felismerésével és a sebesség optimális megváltoztatására tett javaslat révén üzemanyagot takarítanak meg. További igen hasznos biztonsági funkciójuk a járművezető monitorozása, melynek köszönhetően elkerülhetők lesznek az elalvásból vagy a nem a vezetésre figyelésből eredő balesetek.
Érzékelők mindenhol
Hatékony működéséhez az ADAS-nak a gépi látó rendszerek mellett nagymennyiségű érzékelőre is szüksége van, amelyek figyelik a jármű közvetlen környezetét és magát a vezetőt is. A lézeres (LIDAR) és a radaros távolságmérő megoldások kiválóan alkalmazhatók mind az adaptív sebességtartó automatika (ACC) funkciónál, amely reagál a forgalom változásaira, mind a biztonságos követési távolság megtartására hivatott rendszereknél, amelyek különösen hasznosak olyan nagy forgalmú közlekedési szituációkban, amikor csak araszolva lehet haladni.
Ugyancsak érzékelők segítségével figyelik majd a jövő autói a vezető álmosságának és reakcióképességének szintjét. A Volvo kísérleti fázisban lévő megoldásánál az érzékelők azt mérik, hogy milyen tágra nyitott a vezető szeme, illetve hogy az utat figyeli-e vezetés közben. A technológia más hasznos funkciók megvalósításához is használható, így például a vezető felismerésére, majd az ülés és a tükrök az illető testméretéhez való automatikus beállítására. Egy másik megoldás a biztonsági övbe épített szenzorok segítségével figyeli a vezető szívverését és légzését, majd azonnal riasztja őt, ha az elalváshoz közeli állapot jeleit észleli.
Prediktív jellegű figyelmeztetések nyújtására nyílik lehetőség a különféle helyeken alkalmazott érzékelők adatainak kombinálása az úgynevezett szenzorfúzió révén. A gépjárművek informatikai infrastruktúrájának fejlesztői például olyan rendszert tudnak felépíteni, amely képes megjósolni az út és a gumiabroncsok közötti súrlódás veszélyes mértékű csökkenését azáltal, hogy kombinálják a jármű gyorsulását és a keréknyomást mérő érzékelők, valamint a blokkolásgátló és az elektronikus stabilitásvezérlő rendszer adatait.
Netre kapcsolódó, egymással kommunikáló okosautók
Ahogy egyre több adatszolgáltató rendszer kerül az autókba, úgy kapnak egyre nagyobb szerepet a vezeték nélküli hálózatok mind a járműveken belüli, mind a külső kommunikációban. A vezeték nélküli adatátviteli megoldások nagyobb rugalmasságot biztosítanak a gépkocsiknál használatos standard protokollok (CAN, FlexRay, XCP) számára. Amellett, hogy feleslegessé teszik a kábelek használatát, a nagymértékben integrált vezeték nélküli eszközök megjelenése rugalmas és megbízható alapjául szolgál a járművezetőket az autó állapotáról, a forgalmi helyzetről, az alternatív útvonalakról és egyebekről informáló funkcióknak.
Napjaink egyik leghangsúlyosabb trendjének, a dolgok internetének rohamos terjedése azt ígéri, hogy a korszerű autók automatikus prediktív karbantartási rendszere (ez a jármű állapotának folyamatos figyelésével képes megjósolni a karbantartás optimális időpontját, és ezzel költségmegtakarítást ér el a hagyományos, meghatározott időnként elvégzett preventív karbantartáshoz képest) és a járművekben található más okoseszközök a felhőben futó alkalmazások révén még fejlettebb szolgáltatásokat fognak nyújtani.
Ugyancsak jó hasznát vehetik majd a jövőben az okosautók az utakon lévő többi járművel való közvetlen kommunikációnak, az általuk szolgáltatott információknak. Valós idejű forgalmi adatokhoz juthatnak, az összes egy irányba tartó jármű mozgásának összehangolásával – konvojba szervezésével – pedig felgyorsítható a haladás és csökkenthető az üzemanyag-fogyasztás. Az egymáshoz kapcsolódás legnagyobb előnye azonban a baleset-megelőzés, gondoljunk csak bele, hogy az új technológiák révén milyen könnyen elkerülhetők lesznek az ütközések a rosszul belátható útkereszteződésekben.
Szélvédőre vetített információk
A járművekben egyre nagyobb számban megjelenő okosérzékelők és vezérlőmegoldások nemcsak az ADAS architektúrák részéről igényelnek komoly hardveralapozást, hanem a járművek teljes informatikai rendszerét ezek követelményeihez kell igazítani. Olyan, valós idejű operációs rendszerek alkalmazására van szükség, amelyeknél a rendszerhívások egy előre meghatározott időn belül garantáltan végrehajtódnak, itt ugyanis az asztali vagy mobil operációs rendszereknél megszokott, akár hosszú ideig eltartó késlekedés nem megengedhető (gondoljunk csak egy baleseti szituációra).
Hiába alkalmazza a legmodernebb gépi látó technológiákat, érzékelőket, kapcsolódási lehetőségeket és infrastruktúrát, az ADAS használhatósága végső soron azon múlik, hogy a figyelmet nem elvonó módszerekkel kommunikál-e a járművezetővel. Ha ugyanis a rendszer kezelése, az általa szolgáltatott információk befogadása elvonja a figyelmet a vezetéstől, a rendszer nagyobb bajt okozhat, mint amennyi hasznot hajt. Ezen a területen jut kiemelt szerep a fejlett ember-gép interfész (HMI) technológiáknak, amelyek lehetővé teszik az interakciót úgy, hogy a vezetőnek ehhez nem kell levennie a kezeit a kormányról. A hanggal irányítható rendszerek mellett megjelentek a szemmozgást figyelő, nagypontosságú vezetőmonitorozó, valamint a gesztusokkal való vezérlést megvalósító technológiák. Az információszolgáltatás területén a nagy durranást a szélvédőre vetítő (head-up display, HUD) rendszerek jelentik, amelyek úgy látják el a legkülönfélébb – a járműtől, más járművektől és az internetről származó – adatokkal a járművezetőt jól áttekinthető és a forgalmi helyzethez illeszkedő formában, hogy közben nem vonják el a figyelmét a vezetéstől.
