Fizikalni temelji
Tokrat gre za sisteme, ki jim je skupen elektronski nadzor in ki vozniku pomagajo. Lahko bi jih razdelili v varnostne in v preostale sisteme, a bi tu lahko prišlo do križanja, saj je denimo parkirni pripomoček v glavnem stvar udobja, a je tudi varnostni, saj varuje avtomobil pred poškodbo. Morda jih kaže razdeliti nekoliko drugače: v tiste, ki vozniku pomagajo oziroma ga nadomeščajo, in v tiste, ki počnejo nekaj, česar voznik ne more.
V praksi gre menda večinoma takole: tehniki v avtomobilskih tovarnah, lahko pa tudi marketingarji, strategi in drugi, razmišljajo, kje bi lahko pomagali vozniku, kje pogosto naleti na težave, kakšne so najpogostejše napake in podobno. Sledi razmišljanje o fizikalnem ozadju in ustreznih fizikalnih zakonih, potem pa na podlagi teh po ustaljenem načinu prenosa nekega poznanega procesa v programski jezik nastane softver. In prav ta zadnje čase pogosto nagaja avtomobilskim proizvajalcem - oziroma voznikom. A to je neka povsem druga zgodba.
Pot od fizike do softvera še zdaleč ni lahka, je pa zanesljiva: čas zanjo ni merjen v letih, pač pa, vsaj do prve različice softvera, v tednih. Večji problem se pogosto pojavi pri tipalih, saj od njih pričakujemo, da bodo merili in dajali nam pomembno informacijo, kot so denimo zunanja temperatura, zračni tlak in tako naprej. Marsikatero tipalo poznamo že stoletja, a elektronika pač potrebuje takšno, ki je dovolj natančno in ki bo dajalo ustrezen električni signal, ki ga elektronika lahko ovrednoti in upošteva.
Ultrazvok, vidna svetloba, mikrovalovi
Tipala za sisteme, o katerih gre beseda, so zvečine takšna, ki 'tipajo' okolico: ultrazvočna tipala, kamere (različni koti objektivov, pa tudi stereokamere za oceno globine), laserji (lidar) in radarska tipala. Prva delujejo z mehanskim valovanjem (zvok), kamere, laserji in radarji pa z elektromagnetnim valovanjem (vidna svetloba, mikrovalovi); pri kameri je načelo poznano (a je tu potreben zapleten protokol prepoznavanja objektov s slike), pri zvoku, laserju in mikrovalovih pa gre za načelo sklopa oddajnika in sprejemnika ter sprotnega računanja oddaljenosti do predmetov iz časa sprejema odboja poslanega signala.
Kaj zmorejo omenjeni tipi tipal? Skoraj vse ali večino tistega, kar danes dobimo z asistenčnimi sistemi. Morda je med najbolj koristnimi sistem samodejnega zaviranja. Ta z enim od tipal zaznava predmete pred vozilom, in ko se začnejo prehitro približevati, voznik pa ne reagira, se vklopi samodejno zaviranje. V odvisnosti od uporabljenega tipala tak sistem lahko deluje le do omejene hitrosti (sistem 'mestnega' zaviranja do 60 km/h, ko je v uporabi kamera) ali do visokih hitrosti (radar). Preprostejši sistemi zaznajo le večje (največkrat kovinske) predmete, najsodobnejši pa tudi kolesarje, pešce in večje živali.
S tem sistemom je navadno kombiniran tudi opozorilnik za prekratko varnostno razdaljo, ki v primeru, da se ta preveč zmanjša, opozori voznika o možnem naletu. Šele ko zazna veliko verjetnost trčenja, sistem zavira sam.
Tudi tempomat, ki je bil sprva zgolj sistem za ohranjanje nastavljene hitrosti, je s temi tipali postal pameten. Obstajajo tudi preprostejše, a danes le redko uporabljene izvedbe, tako da danes zvečine vse temeljijo na radarskem tipalu. Načelo je preprosto: sistem vzdržuje nastavljeno hitrost, dokler ne zazna približajočega se vozila; takrat bolj ali manj mehko prilagodi hitrost temu vozilu, navadno pa lahko voznik izbere med eno od do petih varnostnih razdalj, merjeno v sekundah, grafično pa prikazano kot razdalja.
Vse bolj pomemben je danes sistem za prepoznavanje prometnih znakov, predvsem tistih za omejitev hitrosti. Temelji na kameri, pri kateri poseben algoritem iz njenih slik prepozna standardne elemente, v našem primeru znake za omejitev in za konec omejitve hitrosti. Številko v obliki prometnega znaka potem prikaže v merilnikih. Ta sistem doseže največji učinek, če sodeluje z navigacijsko napravo, v kateri so tudi podatki o splošnih omejitvah hitrosti, ker hitrost pač ni vedno podana s prometnim znakom. Ne glede na to pa zmore danes ta sistem sodelovati tudi s tempomatom - če voznik želi, da se hitrost, ne glede na prej nastavljeno, prilagodi glede na posebne omejitve (delo na cesti …), izbere to vrsto pomoči in tempomat se začne prilagajati tudi hitrostnim omejitvam.
Tu ne smemo pozabiti na na videz marginalen, a v praksi izjemo učinkovit sistem za prečni promet za vozilom. Kadarkoli namreč peljemo vzvratno (s parkirnega prostora …), voznik ne more videti več, kot vidi skozi zadnjo šipo, le malo več mu pokaže slika s kamere za vzvratno vožnjo. Tak sistem lahko uporablja zelo širokokotno kamero ali širokokoten radar, na podlagi tega pa glasno opozori (nekateri po potrebi tudi zaustavijo avtomobil) voznika na nevarnost. Soroden temu in po navadi kombiniran z njim je sistem za mrtve kote, ki med vožnjo opozarja na vozilo v mrtvem kotu, kar je posebno uporabno pri menjavi prometnega pasu (prehitevanje). Ta sistem je lahko pasiven (samo opozori, po navadi oranžna lučka v ustreznem ogledalu) ali aktiven (z nežnim uporom na volanu preprečuje menjavo pasu).
V to skupino sodi še en sistem, in sicer za ohranjanje prometnega pasu. Na podlagi slike s kamere sistem zazna, da vozilo ni na sredini oziroma da se pomika proti robu. Sistem je lahko pasiven (samo opozori) ali aktiven - v tem primeru upravlja volan tako, da se vozilo pomakne na sredino pasu. Gre za sistem, ki je seveda pomemben pri vpeljavi samovoznosti avtomobilov, nekateri pa lahko že danes preprečijo trčenje in še kaj hujšega, saj nekaj časa vztrajajo pri ohranjanju prometnega pasu, nato pa avtomobil počasi zaustavijo ob robu ceste in vklopijo varnostne utripalke. Govorimo seveda o primeru, ko voznik za volanom zaspi.
Projekcija
S tem še zdaleč ni konec elektronsko podprtih asistenčnih sistemov. Med novejše sodi tudi sistem, ki prepreči zavijanje v levo (zavre avtomobil), če zazna avtomobil, ki pripelje nasproti. Vse skupaj se zlaga v kompleksen sistem, ki bo znal v vsakem trenutku oceniti stanje in morebitno nevarnost ter ukrepati, in ko bo popoln, bo znal sam voziti avtomobil. Takrat bomo govorili o resnični samovoznosti avtomobila, o kateri smo na teh straneh že pisali.
Ključni tehnični izhodišči za elektronsko podprte asistenčne sisteme
Ne glede na njihovo delitev ima ta vrsta asistenčnih sistemov v praksi dvoje pomembnih reči: softver, ki temelji na fizikalnih zakonitostih, in tipala, ki so ključna za to, da lahko softver ustrezno ukrepa preko pripadajočega mehanizma.
