14.3. 2017 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

Adaptivní tempomat: Jak funguje? A jaké známe druhy?

 

Tempomat, coby zařízení pro udržování předvolené rychlosti, mají auta už desítky let. Dnes se k původně pasivně pracujícímu zařízení přidávají pokročilé elektronické systémy. Mluvíme o tzv. adaptivním tempomatu.

Adaptivní tempomat se označuje zkratkou ACC (Adaptive Cruise Control). Technicky vychází ze systému CC (Cruise Control), což je vlastně klasický tempomat, původně vyvinutý pro zvýšení komfortu řidiče při dlouhých jízdách.

Adaptivní tempomat funguje jako běžný tempomat. To znamená, že umožňuje vozidlu udržovat předem zvolenou rychlost. U konvenčního tempomatu však musíte třeba před pomaleji jedoucím řidičem přibrzdit sami. V praxi tato skutečnost dost omezovala využití tempomatu coby pomocníka ke snížení zatížení řidiče. Vozidlo sice udržovalo rychlost, ovšem řidič musel být stále připraven v případě potřeby brzdit.

Adaptivní tempomat dokáže samočinně přizpůsobit rychlost vozidla tomu před vámi. Pokud řidič auta před vámi sníží rychlost, upraví systém ACC i rychlost vašeho vozidla ve snaze udržet předem zvolenou bezpečnou vzdálenost. Tu lze navíc nastavovat v několika stupních.

Flexibilita v popisu práce

Hlavní předností adaptivního tempomatu je tedy schopnost pružně reagovat na vzniklou dopravní situaci. I v tomto případě je základní vstupním parametrem požadavek řidiče na předvolenou rychlost. Ta se udržuje do té doby, než je nezbytně nutné ji na základě vpředu jedoucího auta snížit. Jakmile však vozidlo před vámi opět zrychlí, případně třeba odbočí či změní jízdní pruh, vůz se zapnutým ACC se opět vrátí na původně předvolenou rychlost jízdy.

Adaptivní tempomat tedy spojuje konvenční tempomat s moderními elektronickými systémy pro zvýšení aktivní bezpečnosti. Aby auto dokázalo samočinně brzdit, musí být ACC napojený na systémy ABS/ESP, neboť jedině tak může dojít k úpravě rychlosti zásahem do brzdové soustavy, aniž to provede sám řidič. A dále je to samozřejmě propojení tempomatu s regulací výkonu motoru, tedy akcelerátorem. Jinak by vozidlo samo po nezbytném snížení rychlosti nemohlo opět zrychlit. Ke snížení rychlosti ACC využívá nejprve moment brzdění motorem. Pokud nestačí, zapojí do činnosti brzdy.

Jak to mám ještě daleko?

Adaptivní tempomat využívá ke zjišťování pohybu a polohy vozidla snímače systému ABS/ESP. V potaz se bere rychlost auta, rychlost stáčení vozidla kolem svislé osy či příčné zrychlení. Jednotka adaptivního tempomatu komunikuje s jednou ABS/ESP prostřednictvím datové sběrnice CAN.

Nejdůležitějším údajem pro činnost adaptivního tempomatu je ovšem zjištění vzdálenosti vozidla od objektů, nacházejících se před ním. K tomu se využívá radaru, který může být nahrazen lidarem (viz níže). Oblast snímání se pohybuje v rozsahu 2 až 120 metrů před vozidlem při úhlu snímaní 10 stupňů. Systém měřící vzdálenost využívá třípaprskovou anténu, neboť musí umožňovat vysílání i příjem.

Radar - Radio Detecting And Ranging

Radiolokátor je přístroj sloužící k identifikaci, zaměření a určení vzdálenosti objektů, přičemž využívá velmi krátkých elektromagnetických vln. Slovo „radiolokátor“ je původem z latiny. Skládá se ze dvou slov - radius (paprsek) a locator (zaměření). Systém vysílá svazky vln v krátkých impulzech, načež v pauzách přijímá vlny odražené od hledaného objektu.

Radiolokátor pracuje na principu Dopplerova jevu. Paprsek radiových vln, v použití pro silniční vozidla zpravidla o frekvenci 76 až 77 GHZ a vlnové délce 4 mm, je vyslán parabolickou anténou. Následně se odrazí od pohybujícího se vozidla zpět k anténě, přičemž se vypočítává vzdálenost na základě doby od vyslání k návratu.

V současnosti se pro systémy ACC využívá mikrovlnný radar středního dosahu. Používá jej třeba současná Škoda Superb a také VW Golf 7. generace. Umístěn je v přední části vozidla, pod maskou chladiče. Současně se radar využívá jako hlavní prvek protikolizního systému. Pokud zůstaneme u adaptivního tempomatu, skupina VW jej nabízí ve dvou verzích: k základní variantě určené pro verze s manuální převodovkou se přidává ještě pokročilejší verze ACC Stop & Go dostupná pouze s automatem. A ta je navíc ještě ve dvou verzích. Jednak pro rychlosti od 0 do 160 km/h a dále pro rychlosti od 0 do 210 km/h. Tento adaptivní tempomat dokáže vozidlo zcela zastavit a následně se samočinně rozjet.

Základní verze pro manuální převodovky nabízí rozsah rychlostí od 30 km/h do 160 km/h, respektive od 30 do 210 km/h (pokročilejší verze). Navíc vozidlo zcela zastavit neumí.

Mikrovlnný radar je z hlediska parametrů nejlepším řešením pro adaptivní tempomat, neboť je schopný pracovat až do vysokých rychlostí. Nevýhodou je vyšší cena, snadná “zranitelnost” jednotky radaru, který je “první na ráně” i při kolizi v nízké rychlosti. Z toho pramení vysoké ceny oprav, s čímž souvisí vyšší ceny havarijního pojištění. Radar jako takový dokáže z principu detekovat pouze tvrdé objekty. Je tedy zcela nevhodný třeba k detekci chodců či zvěře. Jejich měkkou tkání totiž radiové vlny snadno projdou, takže systém nezaznamená takřka nic.

Lidar – Light Detection And Ranging

Alternativou k radaru (radiolokátoru) je lidar. Jde o systém, který slouží ke zjišťování světla a měření vzdálenosti. Funkce lidaru je tedy stejná jako radaru, ovšem pracuje s odlišným vysílačem. Zatímco základem radaru jsou radiové vlny, lidar využívá k určení vzdálenosti laserovou diodu. Ta přes optické čočky vysílá krátké světelné impulzy, které následně optickým přijímačem přijímá. Coby odrazové plocha se na vpředu jedoucím vozidle využívá odrazových částí svítilen či reflexních registračních značek. Světelný parsek lidaru je oproti radiovým vlnám vyzařovaných radarem užší, což přináší větší přesnost měření. Vysílané světlo se pohybuje většinou v infračervené oblasti světelného spektra. Část vyzářeného světla je zjišťovaným objektem pohlcena, část se však od něj odrazí zpět. Jaké množství to bude, záleží na na složení zjišťovaného objektu a dále na prostředí, v němž se světelný parsek šíří.

Lidar původně sloužil ke zkoumání atmosféry, oceánů či polárních ledovců. Počátky systému se datují do roku 1970, kdy jej vyvinula americká NASA. Už o rok později byl odzkoušen při letu Apolla 15 na Měsíc. Astronauti této předposlední mise Apolla s pomocí Lidaru mapovali povrch Měsíce.

Lidar, podobně jako radar, měří dobu „letu“ světelného svazku. Vysílané infračervené světlo dopadne na objekt (vozidlo), odrazí se zpět a je přijato přijímačem laserového skeneru. Doba od vyslání po příjem je úměrná vzdálenosti objektu (vozidla) od vysílače (skeneru).

Předností Lidaru v porovnání s radarem je schopnost měřit vzdálenost ve větším rozsahu a také na větší vzdálenosti. Tím, že se používá světlo, nedochází ke vzniku takzvaného elektrického smogu. Další výhodou je lepší účinnost při nepříznivých povětrnostních podmínkách. K tomu, aby Lidar pracoval přesně, ale vyžaduje spojení s dalšími senzory, třeba videokamerou.

Lidar má však i nevýhody. V porovnání s radarem, který využívá Dopplerův jev, nedokáže poskytovat tak přesné informace o rychlosti. Lidar potřebuje k činnosti dva údaje o vzdálenosti objektu vzhledem k poloze detektoru, a to ve dvou časových intervalech. K určení polohy využívá Lidar spolupráci s GPS.

Stereokamera - specialita Subaru EyeSight

Využití videokamery ve vozidlech se používá zejména pro noční vidění, identifikaci (čtení) dopravních značek, zjišťování dalších vozidel a také k identifikaci jízdy vozidla v pruzích.

Specifický systém představuje stereokamera, která je základem systému EyeSight firmy Subaru. Ta jej vyvíjela dlouhých 25 let, přičemž první generace označená jako ADA dorazila do aut v Japonsku v roce 1999. Základní filozofií při vývoji byla skutečnost, že EyeSight nemá být automatický systém řízení. Jde tedy pouze o zařízení, které podporuje řidiče.

Základem EyeSight jsou dvě CMOS (Complementary Meta Oxide Semi - conductors image sensors) kamery. Jejich schopnosti snímat okolí v zásadě plně předčí lidar i radar. Na rozdíl od lidaru nepotřebují pomocné prostředky a na rozdíl od radaru dokáží detekovat i měkké objekty, tedy třeba chodce či zvířata. Navíc lidar i radar sice umějí detekovat přítomnost objektů, ovšem rozpoznat je už nedokáží. To systém EyeSight toto nabízí. Nevýhodou je však ovlivnění systému nepříznivým počasím. V tomto ohledu je lidar či radar lepší.

Systém EyeSight zahrnuje všechny asistenční systémy. Od adaptivního tempomatu (ACC) přes monitorování jízdního pruhu až po upozornění na rozjezd vozidla. Dále rozpozná nouzové brzdění a s pomocí stabilizačního systému u Subaru označeného VDC nabízí rovněž přednárazový asistent. Systém poskytuje také schopnost úplného zastavení vozidla do rozdílu rychlostí 50 km/h., nouzové brzdění pak poskytuje od klidové rychlosti do 180 km/h.

Při tolika “nej” se možná divíte, proč se stereokamera nepoužívá více. Na vině je patrně cena a také softwarové nároky. Záznam je potřeba elektronicky zpracovat, což není úplně jednoduché.

Laserové měření - Pouze pro malé rychlosti

K detekci vozidel jedoucích před vámi, případně nepohybujících se objektů, se využívá také laserového senzoru. Jde o nejlevnější zařízení k měření vzdálenosti. Poskytuje vysokou přesnost měření, avšak efektivní je tento systém pouze při nízkých a tedy zejména městských rychlostech.

Laser je základem systému Smart City Break skupiny VW. Díky příznivé ceně jej mohou nabízet i v nejmenších automobilech VW Up! a Škoda Citigo. Systém dokáže sám zastavit vozidlo, ovšem pouze v intervalu rychlostí od 5 km/h do 30 km/h. Jedním z důvodů je aktivních dosah pouhých 10 metrů. Senzor Smart City Break se skládá ze tří subjektů, které jsou sdruženy do “kazety”, umístěné za čelním sklem vedle vnitřního zpětného zrcátka. Podobný systém najdete také u vozu Mazda CX-5.

Měření s pomocí laseru neumí kvůli krátké detekční vzdálenosti nabídnout funkci adaptivního tempomatu.

Co je Dopplerův jev

Dopplerův jev představuje změnu frekvence a vlnové délky přijímaného oproti vysílanému signálu při nenulové (tedy rozdílné) vzájemné rychlosti vysílače a přijímače. Poprvé byl popsán matematikem a fyzikem Christianem Dopplerem v roce 1842. V praxi se lze s Dopplerovým jevem setkat poměrně často. Třeba u vozidla s právem přednosti jízdě. V okamžiku, kdy se k vám vozidlo s modrým majákem blíží, vydává jeho siréna poněkud jiný tón (vyšší a tedy s kratší vlnovou délkou a vyšší frekvencí), než když se od vás vzdaluje (to je pak tón poněkud nižší, vlnová délka je delší, frekvence nižší). To stejné se děje, když pozorujete auta jedoucí po dálnici. Když se k vám blíží, znějí jinak, než v okamžiku, kdy vás minou a začnou se vzdalovat.

Spolupracujeme s TipCars.com
Ozbrojenci Tálibánu narušili příměří s Afghánistánem, zajali stovku žen a dětí Ozbrojenci Tálibánu narušili příměří s Afghánistánem, zajali stovku žen a dětí

Více než 100 rukojmích včetně žen a dětí zajali…

Nejvyšší kontrolní úřad varuje: Centrální nákup státu nefunguje a úspory nepřináší Nejvyšší kontrolní úřad varuje: Centrální nákup státu nefunguje a úspory nepřináší

Centrální nákup státu po čtyřech letech od spuštění…

Vědci objevili nejmenšího mořského koníka na světě. Je velký jako zrnko rýže Vědci objevili nejmenšího mořského koníka na světě. Je velký jako zrnko rýže

Biologové z Texas A&M University bádající v mořích…

Glosa Martina Čabana: Odboráři při chuti Glosa Martina Čabana: Odboráři při chuti

Ministru zdravotnictví Adamu Vojtěchovi se nelíbí, že…

 

Štítky Technika

 







Doporučujeme
Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí? Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí?

Vysoké tresty za rychlost jako již tradičně hrozí v…

Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

 

AutoRevue
Škoda Kodiaq dostala nové motory. A také výrazně vyšší cenovky... Škoda Kodiaq dostala nové motory. A také výrazně vyšší cenovky...

V nabídce Škody Kodiaq se nově objevuje patnáctistovka…

Mercedes V Maybach Edition položí svým luxusem na lopatky i třídu S Mercedes V Maybach Edition položí svým luxusem na lopatky i třídu S

Francouzi nabízí v Paříži prohlídky města či „prostý“…

 





 
Tady všude najdete motor Ferrari: Třeba u značek ASA, Fiat nebo Lancia!

Tady všude najdete motor Ferrari: Třeba u značek ASA, Fiat nebo Lancia!

Dnes 08:00

V historii lze narazit na několik více či méně známých případů, kdy mířily motory z Maranella ke zcela jiným značkám.




Blesk.cz

Zázračné přežití českého řidiče v Itálii: Poprvé se postavil na nohy a chystá se domů

Zázračné přežití českého řidiče v Itálii: Poprvé se…

Dobrá zpráva! Český kamioňák Martin K. (46), který přežil zřícení mostu v Janově, se už postavil na nohy. V…

Buďte neodolatelní pro opačné pohlaví. Víme, jak na to!

Buďte neodolatelní pro opačné pohlaví. Víme, jak na to!

Říká se, že muži jsou z Marsu a ženy z Venuše. Nevíme sice, co je na tom pravdy, ale faktem zůstává, že zaujmout…

 

iSport.cz

Zraněná Hejnová letos končí, k závodění se chce vrátit příští rok

Zraněná Hejnová letos končí, k závodění se chce…

Dvojnásobná mistryně světa v běhu na 400 metrů překážek Zuzana Hejnová kvůli zdravotním problémům ukončila…

SESTŘIHY: Slavia poprvé padla, Spartu obrala Příbram. Plzeň opět o gól

SESTŘIHY: Slavia poprvé padla, Spartu obrala…

Fotbalisté Sparty i Slavie přišli v 5. kole FORTUNA:LIGY o stoprocentní bilanci, tu si drží už jen Plzeň.…

 

Reflex.cz

Herecká legenda Liv Ullmannová ostře vystoupila proti kampani #MeToo

Herecká legenda Liv Ullmannová ostře vystoupila…

Slavná norská filmová herečka a režisérka Liv Ullmannová (79) ostře vystoupila proti celosvětové kampani #MeToo,…

Letiště: Jak funguje svět, kam se běžný člověk nikdy nepodívá?

Letiště: Jak funguje svět, kam se běžný člověk nikdy…

Právě v tuto chvíli je ve vzduchu v letadlech na celém světě asi půl milionu lidí. Čtyřicet tisíc z nich každý…