Imagine getting all sorts of excited to go on a long road trip that you’ve always dreamed of taking with your best buddies. Następnie…. sobie sprawę, że jesteś jedynym, który może prowadzić. Długa, 1000-km podróż leży przed tobą. Droga jest dosłownie prosta przez setki kilometrów, a myśl o jeździe przez 4-5 godzin męczy Cię, zanim jeszcze wsiądziesz za kierownicę. Na szczęście właśnie wtedy z pomocą przychodzi tempomat.
Prędkościomierz to nieoceniona funkcja w nowoczesnych samochodach. Bez niego długie podróże po drogach byłyby o wiele bardziej męczące, przynajmniej dla kierowcy. Tempomat jest znacznie częściej spotykany w samochodach amerykańskich niż europejskich czy azjatyckich, ponieważ drogi w Ameryce są na ogół większe i prostsze, a cele podróży są znacznie bardziej oddalone od siebie.
Co to jest tempomat?
Celem tempomatu jest precyzyjne utrzymywanie prędkości ustalonej przez kierowcę bez żadnej interwencji z zewnątrz poprzez sterowanie połączeniem pedału gazu i przepustnicy.
Najwcześniejsze warianty tempomatu były w użyciu jeszcze przed powstaniem samochodów. Wynalazca i inżynier mechanik James Watt opracował wersję tempomatu już w XVII wieku, która pozwalała silnikom parowym utrzymywać stałą prędkość na wzniesieniach i pochyłościach. Tempomat w formie, jaką znamy dzisiaj, został wynaleziony pod koniec lat 40. ubiegłego wieku, kiedy to powstał pomysł zastosowania elektrycznie sterowanego urządzenia, które mogłoby manipulować prędkością na drodze i odpowiednio dostosowywać przepustnicę.
Jak działa tempomat?
System tempomatu kontroluje prędkość samochodu w taki sam sposób, jak Ty – poprzez regulację położenia przepustnicy (pedału gazu). Jednak tempomat włącza przepustnicę za pomocą linki połączonej z siłownikiem, a nie poprzez naciśnięcie pedału. Przepustnica kontroluje moc i prędkość silnika, ograniczając ilość pobieranego przez niego powietrza (ponieważ jest to silnik spalinowy).
Wałek sterujący używany w tempomacie. (Źródło obrazu: flickr.com/hightechdad)
Kierowca może ustawić tempomat za pomocą przełączników tempomatu, które zazwyczaj składają się z ON, OFF, RESUME, SET/ACCEL i COAST. Zazwyczaj znajdują się one na kierownicy, na wycieraczce lub na wsporniku kierunkowskazów. Pokrętło SET/ACCEL służy do ustawiania prędkości samochodu. Jedno dotknięcie powoduje przyspieszenie o 1 mph, dwa o 2 mph i tak dalej. Naciśnięcie pokrętła w przeciwnym kierunku spowoduje zwolnienie pojazdu. Ze względów bezpieczeństwa tempomat wyłącza się po naciśnięciu pedału hamulca.
Co to jest tempomat adaptacyjny (ACC)?
Jednakże wraz ze wzrostem liczby samochodów na drogach funkcjonalność zwykłego tempomatu staje się przestarzała. Tempomat adaptacyjny szybko zyskuje na popularności, nie bez powodu!
Adaptacyjny tempomat to kolejna wielka rzecz w dziedzinie automatycznego zarządzania prędkością w nowych samochodach. Jest to inteligentna forma tempomatu, który automatycznie zwalnia i przyspiesza, aby dotrzymać kroku samochodowi jadącemu przed Tobą.
Jak działa tempomat adaptacyjny?
Widok kierowcy w ACC (Źródło obrazu: commons.wikimedia.org)
Kierowca ustawia maksymalną prędkość podobną do tej, jaką można by uzyskać przy normalnym tempomacie. Czujnik radarowy umieszczony w przedniej części samochodu lokalizuje ruch przed nim i namierza samochód jadący przed nim. Czujnik ten następnie steruje prędkością samochodu tak, aby zawsze pozostawał 2-3 sekundy za samochodem jadącym z przodu.
Korzystając z danych wejściowych z czujników radarowych, jednostka komputerowa mierzy odległość samochodu przed sobą i oblicza prędkość względem niego. Jeśli w polu widzenia czujnika znajduje się jednocześnie kilka pojazdów, system automatycznie wybiera, który z nich powinien śledzić.
Na przykład, jeśli zbliżasz się do wolniejszego pojazdu przed Tobą lub jeśli inny pojazd wjedzie Ci w drogę, tempomat adaptacyjny spowalnia samochód, inicjując korektę sterowania silnikiem, a w razie potrzeby również układu hamulcowego.
Praca tempomatu adaptacyjnego (Źródło obrazu: Wikipedia.org)
ACC jest bardzo skrupulatny, jeśli chodzi o bezpieczeństwo. Jeśli jedziesz zbyt blisko samochodu poprzedzającego, system ostrzega Cię w dwóch etapach. Najpierw ostrzeże Cię za pomocą sygnałów wizualnych i dźwiękowych, a następnie krótkim impulsem hamowania. W razie potrzeby system całkowicie zatrzyma samochód. Niektóre urządzenia wykorzystują laser, a inne system optyczny oparty na kamerach stereoskopowych. Niezależnie od technologii, tempomat adaptacyjny działa w dzień i w nocy, ale jego możliwości mogą być ograniczone przez ekstremalne warunki, takie jak ulewny deszcz, mgła lub śnieg.
Przyszłe zastosowania tempomatu adaptacyjnego
Kilka lat temu firma Google wprowadziła na rynek swój samojeżdżący samochód, który całkowicie opiera się na technologii autonomicznego tempomatu.
Samojeżdżący samochód firmy Google. (Źródło obrazu: wikimedia.commons.org)
Samochód ten posiada w sumie osiem czujników. Najbardziej zauważalnym z nich jest obracający się na dachu Lidar – kamera, która wykorzystuje układ 32 lub 64 laserów do pomiaru odległości do obiektów w celu stworzenia mapy 3D w zasięgu 200 m, umożliwiając samochodowi analizę potencjalnych zagrożeń.
Samochód posiada również inny zestaw oczu w postaci standardowej kamery, która jest skierowana przez przednią szybę. To również zwraca uwagę na pobliskich zagrożeń, takich jak piesi, rowerzyści i innych kierowców, podczas gdy również odczytywanie znaków drogowych i wykrywania świateł drogowych. Radar zamontowany na zderzaku, który jest już używany w autonomicznym tempomacie, wypatruje pojazdów przed i za samochodem.
Wszystkie czujniki w samochodzie bez kierowcy Google. (Źródło obrazu: monicaodo)
Po zewnętrznej stronie, samochód posiada zamontowaną z tyłu antenę, która odbiera informacje geolokalizacyjne z satelitów GPS, oraz czujnik ultradźwiękowy na jednym z tylnych kół, który monitoruje ruchy samochodu. We wnętrzu samochodu znajdują się wysokościomierze, żyroskopy i tachometr, które dokonują jeszcze dokładniejszych pomiarów pozycji samochodu. Wszystkie te czujniki działają idealnie w połączeniu i uzyskują dokładne dane o położeniu samochodu, zapewniając w ten sposób dodatkowe bezpieczeństwo.
Po rygorystycznych testach firma Google ogłosiła, że jej samokierujące się samochody przejechały ponad 700 000 mil (1,12 mln km) bez odnotowanego wypadku spowodowanego przez jeden z jej pojazdów (jeden został uderzony od tyłu, ale winę ponosił drugi kierowca). To niezwykle imponująca liczba, biorąc pod uwagę, jak wiele wypadków zdarza się każdego dnia z powodu błędów ludzkich.
Autonomiczny tempomat będzie wkrótce obowiązkowy we wszystkich przyszłych samochodach. Dlatego następnym razem, gdy zobaczysz kogoś śpiącego za kierownicą, nie wpadaj w panikę…. tempomat ma to wszystko opanowane!
Zastanawiam się tylko, jak długo potrwa, zanim samochody zaczną podejmować autonomiczne decyzje i zbuntują się przeciwko nam, „marnym” ludziom!
.