Zero wypadków, zero emisji i zero stresu

Maciej Blum
Maciej Blum
10.7.2017

Na początku lipca mieliśmy okazję uczestniczyć w konferencji technicznej Bosch Mobility Experience 2017 na torze testowym firmy Bosch w Boxbergu. Tytułowa fraza odnosi się do tendencji rozwoju motoryzacji i czynnego udziału w tym trendzie rozwiązań oferowanych przez organizatora spotkania.

Głównym celem towarzyszącym rozwojowi motoryzacji jest zmniejszenie liczby wypadków drogowych. Według statystyk za 90% z nich odpowiedzialny jest człowiek, który albo uczestniczy w wypadku jako pieszy, lub jest zmotoryzowanym uczestnikiem ruchu drogowego. Na zmniejszenie liczby wypadków można więc wpłynąć, stosując systemy wspomagające kierowcę lub nawet całkowicie go zastępujące. W trakcie konferencji Bosch Mobility Experience 2017 mieliśmy okazję przekonać się, jakie to systemy i jak one działają.

Powiązane firmy

Bosch - Robert Bosch Sp. z o.o.

Aby zmniejszyć możliwość wypadku drogowego konieczne jest wprowadzenie systemu komunikacji samochodów znajdujących się w ruchu. Oczywiście nie chodzi o skomunikowanie każdego z każdym, ale umożliwienie „zobaczenia się” samochodów znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie. Z systemu „Connected Cars” będą korzystały układy wspomagające kierowcę takie, jak wysoko zautomatyzowana jazda autonomiczna, asystent hamowania awaryjnego czy system integracji z urządzeniami takimi, jak smart fon. Szacuje się, że dzięki systemowi komunikacji między samochodami możliwe będzie podniesienie bezpieczeństwa przez zapobieżenie 11 000 śmiertelnych wypadków drogowych rocznie. Należy pamiętać, że komunikacja z siecią, podobnie, jak z innymi samochodami ma także ułatwić życie kierowcom. Dzięki połączeniu z Internetem możliwe będzie automatyczne poszukiwanie wolnych miejsc parkingowych. Według firmy Bosch aż 30% ruchu miejskiego jest generowana przez samochody, których kierowcy poszukują miejsc parkingowych. Wprowadzenie systemu identyfikacji i lokalizacji wolnych miejsc oraz współpracy z samochodowym systemem informatycznym pozwoliłoby w znaczącym stopniu zmniejszyć ilość samochodów poruszających się w obszarach miejskich. Podobne zastosowanie może mieć opracowana przez firmę Bosch technologia komunikacji samochodów z motocyklami znajdującymi się w ruchu. Dzięki skanowaniu otoczenia z częstotliwością 10 razy na sekundę sterownik samochodu jest w stanie zidentyfikować rodzaj pojazdu, prędkość, pozycję i kierunek ruchu w promieniu kilkuset metrów od auta. Na długo przed pojawieniem się motocykla w bezpośrednim polu widzenia samochód już wie, że do niego zbliża się motocykl i może poczynić odpowiednie kroki. Są to miedzy innymi informacje ostrzegające kierowcę, przed motocyklem mogącym znaleźć się w martwym polu lusterka wstecznego.

Zwieńczeniem idei wspomagania kierowcy w ruchu ulicznym jest projekt „Vision X”. Składa się on z wielokrotnego programu wsparcia polegającego na połączeniu pojazdów ciężarowych z siecią „Bosch IoT Cloud”. Dzięki otrzymywaniu informacji w czasie rzeczywistym pojazd wie, gdzie znajdują się objazdy, jakie jest natężenie ruchu na drodze oraz miejsca rozładunku. Pojazd także będzie poruszał się autonomicznie po wjechaniu na autostradę. Zaraz za wjazdem samochody autonomiczne tworzą kolumnę, która jest kierowana przez samochód „przywódcę”. Pozostałe samochody są z nim sprzężone elektronicznie. Synchronizacji podlegają przyspieszanie, hamowanie i kierowanie.

Automatyzacja

W zakresie pojazdów osobowych Bosch oferuje następujące systemy wsparcia kierowcy:

  • Adaptacyjny tempomat (ACC – Adaptive Cruise Control): system ten może przyspieszać I hamować pojazd autonomicznie. Z pomocą czujników radarowych system utrzymuje żądaną prędkość samochodu, ale uwzględnia przy tym bezpieczny dystans od poprzedzającego go pojazdu. W systemach zintegrowanych z układami „Stop&Go” układ ACC może w ruchu miejskim nawet zatrzymać pojazd, unieruchomić silnik, a po wznowieniu ruchu uruchomić go i ruszyć automatycznie.
  • Adaptacyjny układ kierowniczy: dzięki niemu maksymalny skręt kół jest osiągany o 25% szybciej. Czujniki radarowe i optyczne wokół pojazdu rejestrują zmiany otoczenia i wspomagają pracę układu kierowniczego.
  • Automatyczne hamowanie awaryjne (tył): W sytuacji wtargnięcia na przykład dziecka podczas cofania pojazdu czujniki ultradźwiękowe i radarowe współpracujące z układem ESP mogą włączyć automatycznie hamulec postojowy. Jest to możliwe do prędkości 15 km/h.
  • Asystent strefy prac drogowych: czujnik ultradźwiękowy i optyczny kontroluje linię boczną na drodze oraz odstęp od pojazdów po bokach i pojazdu poprzedzającego. Jeśli system obliczy, że na drodze jest zbyt mało miejsca, aby samochód mógł bezpiecznie przejechać, to wyda ostrzeżenie kierowcy. Jeśli będzie odpowiednio dużo miejsca, to automatycznie wprowadzone będą korekcje toru jazdy, aby zajmować jak najmniej przestrzeni drogi. Ma to duże znaczenie przy pracach budowlanych na autostradach, gdzie prowadzone są prace konstrukcyjne. System także określa bezpieczny odstęp od barierek i separatorów oddzielających pasy ruchu.
  • Rozpoznawanie zmęczenia kierowcy: System analizuje zachowanie kierowcy przez zbieranie informacji z korekcji toru jazdy. Zmęczony kierowca wprowadza znacznie więcej korekt kierownicą, niż kierowca w dobrej formie. Pod uwagę także jest brana pora dnia i długość podróży. Zmęczony kierowca otrzymuje sygnały akustyczne i optyczne mówiące o koniecznej przerwie w prowadzeniu pojazdu.
  • Inteligentna kontrola świateł drogowych: W nocy system automatycznie włącza światła drogowe w terenie niezabudowanym. Jak tylko czujniki optyczne wykryją pojazd jadący z naprzeciwka, system wyłączy światła drogowe.
  • Asystent skrętu w lewo: podczas skrętu w lewo trzeba przeciąć pas ruchu pojazdów jadących w przeciwnym kierunku. System monitoruje ten ruch za pomocą dwóch radarów znajdujących się z przodu pojazdu. Jeśli odstęp od pojazdów poruszających się z naprzeciwka jest zbyt mały, to system uniemożliwia ruszenie. Jeśli kolizja jest nieunikniona, to aktywowany jest asystent hamowania awaryjnego.
  • Asystent toru jazdy: system nadzoruje utrzymanie samochodu między liniami na drodze. Używa do tego czujników optycznych. Jeśli odstęp do linii zmniejszy się poniżej określonego minimum, to podejmowane są odpowiednie działanie. W samochodach z elektrycznym wspomaganiem układu kierowniczego wysterowany zostaje silnik wspomagania w celu zmiany kierunku ruchu i skorygowania toru jazdy. W samochodach bez elektrycznego wspomagania układu kierowniczego do gry wchodzi system ESP powodujący indywidualne przyhamowanie jednego z kół i uzyskanie pożądanego toru jazdy. Kierowca może jednak ciągle kierować a nawet zapobiec samoczynnej korekcji przez kierowanie za pomocą kierownicy. W przypadku włączenia kierunkowskazu, co jest jednoznaczne z chęcią zmiany pasa ruchu system nie interweniuje.
  • Ostrzeżenie przed opuszczeniem pasa ruchu. Jeśli za pomocą czujników optycznych system określi możliwość mimowolnego opuszczenia pasa ruchu aktywowane są wibracje kierownicy działające jako ostrzeżenie. W przypadku włączenia kierunkowskazu system nie interweniuje.
  • Asystent zmiany pasa ruchu: czujniki radarowe z tyłu pojazdu monitorują przestrzeń z boku i tyłu pojazdu w promieniu 90 metrów. Przed zmianą pasa system ostrzega kierowcę za pomocą kontroli w lusterku o tym, że do samochodu zbliża się inny pojazd lub, że znajduje się w martwym polu lusterka.
  • Asystent poruszania się w korku: System ten bazuje na czujnikach i mechanice układów ACC i Sto&Go oraz asystenta toru jazdy. Do prędkości 60 km/h system automatyczne podąża za poprzedzającym pojazdem.  W tym celu utrzymywany jest tor ruchu zgodny z pojazdem poprzedzającym oraz utrzymywany jest stały odstęp od niego.
  • Asystent widoku bocznego: w odróżnieniu od asystenta zmiany pasa ruchu ten system korzysta z czujników ultradźwiękowych działających w promieniu do 4 metrów i pozwalających na zobaczenie trudnych do dostrzeżenia obiektów znajdujących się w mało widocznych miejscach wokół pojazdu. Przy skręcaniu system ostrzeże kierowcę o znajdującym się w martwym punkcie przedmiocie za pomocą kontrolki umieszczonej w lusterku zewnętrznym.
  • Rozpoznawanie znaków drogowych: czujnik optyczny odczytuje wszystkie znaki drogowe i wyświetla informację o nich na desce rozdzielczej.
  • Ochrona pieszych: czujniki radarowe i optyczne rozpoznają ruch pieszych znajdujących się w otoczeniu pojazdu i określają prawdopodobieństwo ich wtargnięcia na drogę przed samochód. Ruch pieszych poddawany jest analizie i dzięki niej przewidywane jest kolejne położenie pieszego. Jeśli system określi, że droga pieszego i samochodu się skrzyżują, to aktywowany jest manewr hamowania awaryjnego.
  • Ostrzeganie przed kolizją: system wykorzystując czujniki radarowe określa ryzyko kolizji z przeszkodą na drodze. Jeśli stwierdzi, że jest ryzyko kolizji, to podnosi ciśnienie w układzie hamulcowym, by przygotować się na manewr hamowania awaryjnego. W tym samym czasie ostrzega kierowcę za pomocą sygnałów optycznych i dźwiękowych. Jeśli kierowca naciśnie pedał hamulca, to dzięki zwiększonemu ciśnieniu manewr hamowania jest natychmiastowy i bez zbędnego opóźnienia w czasie.
  • Automatyczne hamowanie awaryjne: jeśli radar lub czujnik optyczny wykryją przeszkodę na drodze samochodu, to system ostrzega kierowcę za pomocą sygnałów optycznych i dźwiękowych i jednocześnie zwiększa ciśnienie w układzie hamulcowym. Jeśli kierowca nie będzie reagował, to system automatycznie rozpocznie proces hamowania. Na początku będzie to hamowanie łagodne. Jeśli kierowca naciśnie na pedał hamulca, system automatycznie określi konieczną siłę hamowania potrzebną do zatrzymania się samochodu przed przeszkodą. Jeśli kierowca nadal nie zareaguje, a system określi prawdopodobieństwo kolizji, to uruchomiona zostaje procedura hamowania awaryjnego.
  • Wspomaganie parkowania z przyczepą: za pomocą układów ESP, elektrycznego wspomagania kierownicy, elektronicznego padłu przyspieszenia i sprzęgu z czujnikiem kąta osi przyczepy względem osi samochodu możliwe jest zdalne manewrowanie samochodem podczas parkowania z przyczepą. Umożliwia to odpowiednia aplikacja na telefon, lub tablet. Kierowanie pojazdem może się odbywać zdalnie, dzięki czemu kierowca może doskonale widzieć miejsce w którym przyczepa musi być zaparkowana.
  • Pomoc parkingowa: do prędkości 10 km/h czujniki ultradźwiękowe w zderzakach kontrolują otoczenie pojazdu. Kierowca jest także ostrzegany optycznie i dźwiękowo o samochodach znajdujących się w pobliżu.
  • Zdalny asystent parkowania: samochód odczytuje informacje o przestrzeni wokół niego i określa możliwość zaparkowania. Jeśli taka istnieje informuje kierowcę o tym fakcie. W tym momencie kierowca może opuścić pojazd i użyć aplikacji na telefonie. Po jej uruchomieniu i przytrzymaniu przycisku aktywującego pojazd rozpoczyna automatyczną procedurę parkowania. W chwili, kiedy kierowca przestaje trzymać przycisk aktywujący pojazd zostaje zatrzymany.
  • Asystent hamowania przy manewrowaniu: do prędkości 10 km/h czujniki ultradźwiękowe w zderzakach kontrolują otoczenie pojazdu na dystansie do 4 metrów. Czujniki pomagają także przy określeniu ważnych i mniej ważnych przeszkód oraz ich ewentualnej kolizji z drogą jazdy samochodu. Jeśli jest ryzyko kolizji, kierowca jest ostrzegany. Jeśli nie ma reakcji ze strony kierowcy samochód jest automatycznie zatrzymywany.
  • Kontrola kierownicy przy parkowaniu: System używa czujników ultradźwiękowych do określania równoległych i prostopadłych miejsc parkingowych. Jeśli kierowca aktywuje procedurę parkowania system automatycznie rozpoczyna procedurę parkowania. System automatycznie kieruje pojazdem i zmienia przełożenia. Kierowca jest tylko odpowiedzialny za przyspieszanie i hamowanie.
  • Ostrzeżenie przed ruchem z tyłu pojazdu: przy wyjeżdżaniu tyłem z prostopadłego miejsca parkingowego czujniki radarowe wykrywają samochody, rowery i pieszych zbliżających się do samochodu. Czujniki działają na odległość do 50 metrów i ostrzegają kierowcę za pomocą sygnałów akustycznych i wizualnych o możliwej kolizji.

Elektryfikacja

Kolejną ideą stworzenia lepszej motoryzacji jest zmniejszenie emisji spalin do atmosfery. Realizowane jest to w różnoraki sposób. W związku z zaangażowaniem firmy w rozwój układów wtrysku Common Rail w trakcie konferencji prezentowano kolejne ich generacje kończąc na tym wykorzystującym ciśnienie 2700 barów. Zwiększanie ciśnienia wtrysku nie powoduje jednak zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery, więc Bosch zaczął poważnie myśleć nad elektryfikacją napędu samochodów. Mając na kocie wiele rozwiązań hybrydowych stosowanych między innymi w modelach VW Golf GTE Bosch wprowadza pomysł na skalowalne napędy do małych samochodów i motocykli. Skalowalne napędy to takie, które pozwalają na stosowanie w różnych rodzajach pojazdów przez odpowiedni dobór ilości takich samych komponentów. I tak stosując jeden silnik elektryczny o mocy 24 KW i jedną baterię stworzono kolejną wersję kultowego skutera „E-Schwalbe”, który może przejechać na jednym ładowaniu nawet 100 km. Stosując 2 silniki i większy pakiet takich samych baterii stworzono samochód miejski „e.Go”, który ma podobny zasięg. Firma zaangażowała się także w dostawy przesyłek, które w dużych miastach opierają się w coraz większym stopniu na pojazdach elektrycznych. Niemiecka spółka Deutsche Post DHL już przewodzi temu segmentowi ze swoją marką Streetscooter, która również wykorzystuje komponenty napędowe Bosch bazujące na bateriach 48 woltowych. To napięcie jest wykorzystywane także do napędzania hybrydowych modeli Golfa i Audi. 

Spółka przeznacza około połowę swojego budżetu związanego z działalnością badawczo-rozwojową na ochronę środowiska i zasobów naturalnych. W sumie jest to kwota ok. 3,5 mld EUR.

#BoschME

O Autorze

Tagi artykułu

autoExpert 7–8 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę