Aštuntajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje į serijinės gamybos automobilius pradėta montuoti stabdžių antiblokavimo sistema (ABS) išgelbėjo tūkstančius gyvybių. Autonominės avarinio stabdymo sistemos (angl. „Autonomous Emergency Braking“, AEB) yra naujas technologijų raidos etapas, kuris sprendžia problemas, kylančias vairuotojui nespėjus laiku paspausti stabdžių pedalo.
Veikimo principas iš pažiūros labai paprastas: radarai ir kameros stebi aplinką, praneša vairuotojui apie galimą susidūrimo pavojų, o šiam nereaguojant aktyvuoja stabdžius. Įrangos galimybes lemia efektyvios naujausios technologijos. Geras pavyzdys šių dienų gatvėse yra į kompaktišką „Ford Puma“ įdiegta susidūrimo prevencijos sistema, kuri veikia 5–80 km/val. greičio diapazonu ir fiksuoja ne tik transporto priemones, bet ir dviratininkus, pėsčiuosius.
Avarinio stabdymo sistemos gali suveikti greičiau nei reaguoja žmogus, tačiau kartu neturi jam trukdyti, todėl įranga visuomet pirmiausia įspėja apie gresiantį pavojų garsiniu signalu ir prietaisų skydelyje rodomu pranešimu. Užfiksavusi, kad naudotojas nukėlė koją nuo akceleratoriaus ir spaudžia stabdį, įranga nesikiša, tačiau net ir tada gali stabdyti, jei nustatys, kad lėtėja ne taip intensyviai.
Vaizdų analizė suteikė naujų galimybių
Vilniaus Gedimino technikos universiteto Transporto inžinerijos fakulteto docentas Vidas Žuraulis primena, kad panašiai, kaip ir pirmos prisitaikančios pastovaus greičio palaikymo sistemos, autonominis stabdymas iš pradžių veikė tik su radarais. Pagal išsiųsto signalo sugrįžimo laiką būdavo nustatomas tik atstumas iki kliūties.
„Pirmieji radarai veikė tik gaudami nuo metalinio objekto atsispindėjusį signalą, be to, nebuvo galimybės identifikuoti, koks konkrečiai objektas juda priekyje. Atitinkamai pagal kelias įvestas sąlygas sistema įvertindavo, ar reikia avarinio stabdymo, ar pavojaus dar nėra“, – komentuoja mokslininkas.
Atnaujinant įrangą, be radarų, pradėtos naudoti kameros, atsirado galimybė efektyviai analizuoti vaizdą. Progresą lėmė ir tobulėjančios dirbtinio intelekto sistemos, atsakingos už apdoroto signalo objektų klasifikavimą.
„Taip atsirado galimybė nustatyti, kokį objektą mato įranga. Pagal technikai būdingas formas tapo atpažįstami automobiliai, suaugusių ar nepilnamečių pėsčiųjų siluetai. Vėliau sistemos pradėjo tiksliau klasifikuoti objektus ir atpažinti daugelį aplinkos detalių, pavyzdžiui, tvoras ar kelio ženklus“, – aiškina pašnekovas.
Atsiradus kameroms ir pažangiai vaizdų analizei, autonominio stabdymo sistemų galimybės iš esmės pasikeitė. Tiesa, prireikė ne tik pajėgesnių skaičiavimo procesorių, bet ir supaprastintų algoritmų, kad sumažintų kompiuteriams tenkančią apkrovą.
„Toliau tobulinamas tikslus atpažinimas ir kartu siekiama, kad vaizdus būtų galima analizuoti išnaudojant kuo mažiau kompiuterio pajėgumų. Priežastis paprasta – nėra galimybės kiekvienam procesui įrengti papildomą galingą kompiuterį“, – dėsto mokslininkas.
Tobulinimui ypač skiria dėmesio
Autonominės šiuolaikinių automobilių sistemos veikia drauge, todėl kritinėse situacijose, be avarinio stabdymo, atsirado ir greičio mažinimas ar netgi kliūties apvažiavimas. Iš pradžių avarinis stabdymas veikė tik važiuojant gyvenamosiose zonose iki 30 km/val. greičiu, tačiau tobulėjant algoritmams šis diapazonas gerokai prasiplėtė.
„Sistema jau gali ne tik maksimaliai efektyviai aktyvuoti stabdžius, bet ir, pavyzdžiui, iš pradžių stabdyti agresyviau, po to – švelniau arba atvirkščiai. Tiksliau įvertinus aplinką galima įdiegti papildomų komandų, užtikrinti efektyvų ir saugų didesnį greitį“, – konstatuoja pašnekovas.
Skirtingiems automobilių gamintojams autonominio valdymo įrangą gali tiekti ta pati kompanija, tačiau, kaip pažymi V. Žuraulis, efektyvumą nemažai lemia tinkamai įdiegta ir kalibruota programinė įranga. Pradinį algoritmą būtina adaptuoti pagal veikiančias inercijos jėgas, svorio centrą ir kitus parametrus.
„Automobilių inžinierių darbas – suderinti sistemas taip, kad veiktų kuo efektyviau ir atitiktų konkretaus segmento reikalavimus. Be saugumo, svarbu įvertinti ir komfortą, dinaminius parametrus“, – kalba docentas.
Tobulėjant technologijoms pasikeitė automobilių saugumą vertinančios organizacijos „Euro NCAP“ testai, kurių metu dabar imituojamos situacijos, kai į kelią išbėga vaikas ar išvažiuoja dviratininkas. Anot V. Žuraulio, ne visų gamintojų sistemos – vienodai efektyvios.
„Ford“ buvo vienas iš pirmųjų gamintojų, pradėjusių autonominių automobilių bandymus bendro naudojimo keliuose ir greitai pritaikiusių patirtį. Pavyzdžiui, miesto visureigis „Kuga“ saugumo testuose pelnė 82 proc. įvertinimą už pažeidžiamų eismo dalyvių apsaugą, o tokį rezultatą lėmė būtent efektyvi autonominio stabdymo įranga. „Ford Ranger“ dėl savo aktyviojo ir pasyviojo saugumo apskritai buvo pirmasis pikapas, surinkęs maksimalų 5 žvaigždučių įvertinimą.
Specialistas pažymėjo, kad bandymų metu sistema greitai atpažindavo tiek pėsčiuosius, tiek dviratininkus ir laiku stabdydavo automobilį arba maksimaliai mažindavo susidūrimo pasekmes.
Diegti skatina ir draudimo kompanijos
V.Žuraulis tikisi, kad sparčiau bus adaptuojami algoritmai prieš ar jau stabdant. Pažangios kameros, pastebi mokslininkas, turėtų leisti įrangai atpažinti kelio dangą ir pagal ją koreguoti ABS veikimą ar pradinio aktyvavimo momentą, įvertinti paros metą ir oro sąlygas.
Daugelio užsienio šalių ekspertai sutaria, kad ši įranga turi įtakos eismo saugumui. Nuo 2020 metų autonominio avarinio stabdymo sistemos privalomos visiems Japonijoje parduodamiems lengviesiems asmeniniams ir komerciniams modeliams. Nuo 2022 metų šiuo pavyzdžiu turėtų pasekti ir Europos Sąjungos šalys.
Automobilių gamintojai seniai ėmėsi iniciatyvos siūlyti autonominio stabdymo sistemas net standartiniams kompaktiškiems miesto modeliams. Įrangą, kuri ilgą laiką buvo siejama su prabangiais sedanais, dabar galima rasti kiekviename „Ford Focus“ automobilyje.
Draudimo kompanijos itin suinteresuotos, kad autonominio avarinio stabdymo įrangos masiškai būtų diegiamos į naujus automobilius. Maždaug 80 proc. eismo įvykių automobilis trenkiasi į galinę priekyje važiuojančios transporto priemonės dalį. Australijos ir JAV draudikai automobiliams su autonominio stabdymo sistemomis jau siūlo palankesnes draudimo sąlygas.
