ADAS (سیستم های پیشرفته کمک راننده) چیست؟

ADAS چیست؟

تقریباً تمام تصادفات وسایل نقلیه ناشی از خطای انسانی است که با سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS) قابل اجتناب است. نقش ADAS جلوگیری از مرگ و میر و صدمات با کاهش تعداد تصادفات رانندگی و تأثیر جدی حوادث غیر قابل اجتناب است.

سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS) سیستم‌های الکترونیکی در خودرو هستند که از فناوری‌های پیشرفته برای کمک به راننده استفاده می‌کنند. آنها می توانند بسیاری از عملکردهای ایمنی فعال را در بر گیرند و اغلب اصطلاحات ADAS و ایمنی فعال به جای یکدیگر استفاده می شوند.

این سیستم ها ایمنی و زمان واکنش را از طریق هشدار اولیه و سیستم های خودکار افزایش می دهند. برخی از این سیستم‌ها به‌صورت استاندارد در خودروهای خاص ارائه می‌شوند، در حالی که ویژگی‌های پس از فروش و حتی سیستم‌های کامل را می‌توان در آینده برای شخصی‌سازی خودرو برای راننده اضافه کرد.

نوآوری های تکنولوژیکی و انفجار ابتکارات اتوماسیون به میزان زیادی محبوبیت سیستم های ایمنی در وسایل نقلیه را افزایش داده است.

کاربردهای ضروری ADAS از نظر ایمنی عبارتند از:

• تشخیص/اجتناب از عابر پیاده
• هشدار خروج از خط / اصلاح
• تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی
• ترمز اضطراری خودکار
• تشخیص نقطه کور

این سیستم‌های نجات جان کلید تضمین موفقیت برنامه‌های ADAS، ترکیب آخرین استانداردهای رابط، و اجرای الگوریتم‌های مبتنی بر دید متعدد برای پشتیبانی از چندرسانه‌ای، پردازش مشترک بینایی و زیرسیستم‌های همجوشی حسگر هستند.

ADAS چگونه کار می کند؟

ADAS از حسگرهایی در وسیله نقلیه مانند رادار و دوربین‌ها برای درک دنیای اطراف خود استفاده می‌کند و سپس اطلاعاتی را در اختیار راننده قرار می‌دهد یا بر اساس آنچه که درک می‌کند، اقدام خودکار انجام می‌دهد. ویژگی‌های ADAS که اطلاعات را ارائه می‌کنند معمولاً شامل «هشدار» در نام می‌شوند.

به عنوان مثال، اگر وسیله نقلیه شیئی مانند وسیله نقلیه دیگر یا دوچرخه سوار را در مکانی تشخیص دهد که ممکن است راننده نتواند آنها را ببیند، ویژگی هایی مانند آشکارساز نقطه کور یا تشخیص معکوس به راننده هشدار می دهد. به همین ترتیب، اگر سیستم تشخیص دهد که وسیله نقلیه در حال انحراف از خط خود است، می تواند هشدار خروج از خط را برای هشدار به راننده فعال کند.

هنگامی که این تشخیص ها با فناوری فراتر از یک هشدار ساده همراه می شوند، ADAS به یک سیستم ایمنی فعال تبدیل می شود – به این معنی که خودرو به طور فعال ترمز یا فرمان را کنترل می کند. این ویژگی‌ها معمولاً شامل «پشتیبانی» در نام می‌شوند.

این ویژگی‌ها می‌توانند اثربخشی ADAS را در نجات جان انسان‌ها بسیار افزایش دهند. به عنوان مثال، موسسه بیمه ایمنی بزرگراه دریافت که سیستم های هشدار برخورد از جلو، برخورد از عقب را تا 27 درصد کاهش می دهد. اگر سیستم دارای قابلیت ترمز خودکار نیز باشد، این تعداد تقریبا دو برابر می شود. به طور مشابه، دوربین‌های معکوس، تصادفات معکوس را تا 17 درصد کاهش می‌دهند، اما ترمز خودکار عقب، آن‌ها را تا 78 درصد کاهش می‌دهد.

ADAS همچنین شامل ویژگی‌های پیشرانه مانند کروز کنترل تطبیقی ​​است که سرعت را تغییر می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که وسیله نقلیه فاصله ایمن با خودروی جلویی را حفظ می‌کند. ویژگی‌های پیچیده‌تر ADAS حتی می‌توانند فرمان و نیروی محرکه را بدون نیاز به کنترل دستی راننده تحت شرایط خاص، مانند رانندگی در بزرگراه یا ترافیک توقف و حرکت، مدیریت کنند.

اینها معمولاً به عنوان سیستم های ایمنی فعال سطح 2+ نامیده می شوند و برخی از پیشرفته ترین ویژگی های موجود در بازار را نشان می دهند.

ویژگی های ADAS

پیشرفت های قابل توجه ایمنی خودرو در گذشته (به عنوان مثال، شیشه مقاوم در برابر شکستن، کمربند ایمنی سه نقطه ای، کیسه هوا) اقدامات ایمنی غیرفعال بودند که برای به حداقل رساندن آسیب در هنگام تصادف طراحی شده بودند. امروزه، سیستم های ADAS به طور فعال ایمنی را با کمک دید تعبیه شده با کاهش وقوع تصادفات و آسیب به سرنشینان بهبود می بخشند.

پیاده سازی دوربین ها در خودرو شامل یک عملکرد هوش مصنوعی جدید است که از ترکیب حسگر برای شناسایی و پردازش اشیا استفاده می کند. همجوشی حسگرها، مشابه فرآیند اطلاعات مغز انسان، مقادیر زیادی داده را با کمک نرم افزارهای تشخیص تصویر، حسگرهای اولتراسوند، لیدار و رادار ترکیب می کند.

این فناوری می تواند از نظر فیزیکی سریعتر از یک راننده انسانی پاسخ دهد. می‌تواند پخش ویدیو را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل کند، آنچه را که ویدیو نشان می‌دهد تشخیص دهد و نحوه واکنش به آن را تعیین کند.

برخی از رایج ترین برنامه های ADAS عبارتند از:

1. کروز کنترل تطبیقی

کروز کنترل تطبیقی ​​(ACC) به‌ویژه در بزرگراه‌ها مفید است، جایی که رانندگان می‌توانند برای مدت طولانی نظارت بر سرعت خود و سایر خودروها را مشکل کنند. کروز کنترل پیشرفته می تواند بسته به اجسام دیگر عمل در منطقه نزدیک، به طور خودکار به وسیله نقلیه شتاب دهد، سرعتش را کاهش دهد و گاهی اوقات خودرو را متوقف کند.

2. نور بالا و پیکسل بدون تابش خیره کننده

پرتوهای بدون تابش نور بالا و نور پیکسلی از حسگرهایی برای تنظیم با تاریکی و محیط اطراف خودرو بدون ایجاد مزاحمت برای ترافیک مقابل استفاده می‌کنند. این برنامه جدید چراغ های جلو، چراغ های وسایل نقلیه دیگر را تشخیص می دهد و چراغ های خودرو را به سمت دور هدایت می کند تا از کور شدن موقت دیگر کاربران جاده جلوگیری کند.

3. کنترل نور تطبیقی

کنترل نور تطبیقی ​​چراغ های جلوی خودرو را با شرایط نوری خارجی تطبیق می دهد. قدرت، جهت و چرخش چراغ های جلو را بسته به محیط و تاریکی خودرو تغییر می دهد.

4. پارکینگ اتوماتیک

پارک خودکار به اطلاع رانندگان از نقاط کور کمک می کند تا بدانند چه زمانی فرمان را بچرخانند و بایستند. خودروهای مجهز به دوربین دید عقب نسبت به آینه های بغل سنتی دید بهتری نسبت به محیط اطراف خود دارند. برخی از سیستم ها حتی می توانند بدون کمک راننده با ترکیب ورودی چند سنسور، پارک را به طور خودکار تکمیل کنند.

5. پارکینگ نوکر مستقل

پارکینگ خودکار یک فناوری جدید است که از طریق مش بندی حسگر خودرو، ارتباطات شبکه 5G، با خدمات ابری که وسایل نقلیه خودران را در مناطق پارکینگ مدیریت می کند، کار می کند. حسگرهای وسیله نقلیه اطلاعاتی را در مورد اینکه کجاست، کجا باید برود و چگونه ایمن به آنجا برود، در اختیار خودرو قرار می دهد.

تمام این اطلاعات به صورت روشی ارزیابی شده و برای انجام شتاب گیری، ترمز و فرمان تا زمانی که خودرو به طور ایمن پارک شود، استفاده می شود.

6. سیستم ناوبری

سیستم‌های ناوبری خودرو دستورالعمل‌های روی صفحه و اعلان‌های صوتی را ارائه می‌کنند تا به رانندگان کمک کنند در حالی که روی جاده تمرکز می‌کنند مسیری را دنبال کنند. برخی از سیستم‌های ناوبری می‌توانند داده‌های دقیق ترافیک را نمایش دهند و در صورت لزوم، مسیر جدیدی را برای جلوگیری از ترافیک طراحی کنند. سیستم‌های پیشرفته حتی ممکن است برای کاهش حواس‌پرتی راننده، نمایشگرهای Heads Up (HuD) ارائه دهند.

7. دید در شب

سیستم های دید در شب رانندگان را قادر می سازد چیزهایی را ببینند که در غیر این صورت دیدن آنها در شب دشوار یا غیرممکن است. دو دسته پیاده‌سازی دید در شب وجود دارد: سیستم‌های دید در شب فعال نور مادون قرمز را طراحی می‌کنند و سیستم‌های غیرفعال به انرژی حرارتی که از ماشین‌ها، حیوانات و سایر اشیاء می‌آید متکی هستند.

8. نظارت بر نقاط کور

سیستم‌های تشخیص نقطه کور از حسگرها برای ارائه اطلاعات مهم به رانندگان استفاده می‌کنند که در غیر این صورت به دست آوردن آنها دشوار یا غیرممکن است. برخی از سیستم‌ها زمانی که جسمی را در نقطه کور راننده تشخیص می‌دهند، زنگ هشدار به صدا در می‌آورند، مانند زمانی که راننده سعی می‌کند به یک لاین اشغالی حرکت کند.

9. ترمز اضطراری خودکار

ترمز اضطراری خودکار از سنسورهایی برای تشخیص اینکه آیا راننده در حال برخورد با خودروی دیگر یا اشیاء دیگر در جاده است استفاده می کند. این اپلیکیشن می تواند فاصله ترافیک اطراف را اندازه گیری کند و راننده را از هر خطری آگاه کند.

برخی از سیستم‌های ترمز اضطراری می‌توانند اقدامات ایمنی پیشگیرانه را انجام دهند، مانند بستن کمربند ایمنی، کاهش سرعت، و فرمان تطبیقی ​​برای جلوگیری از برخورد.

10. تثبیت باد متقابل

این ویژگی نسبتاً جدید ADAS از خودرو در مقابله با بادهای متقابل قوی پشتیبانی می کند. سنسورهای موجود در این سیستم می‌توانند فشار شدید وارد بر خودرو را در حین رانندگی تشخیص دهند و روی چرخ‌هایی که تحت تأثیر اختلال باد مخالف هستند، ترمز کنند.

11. تشخیص خواب آلودگی راننده

تشخیص خواب آلودگی راننده به رانندگان در مورد خواب آلودگی یا سایر عوامل حواس پرتی جاده هشدار می دهد. راه های مختلفی برای تعیین اینکه آیا توجه راننده کاهش می یابد وجود دارد. در یک مورد، حسگرها می توانند حرکت سر و ضربان قلب راننده را تجزیه و تحلیل کنند تا مشخص کنند که آیا آنها خواب آلودگی را نشان می دهند یا خیر. سیستم‌های دیگر هشدارهای راننده را مشابه سیگنال‌های هشدار برای تشخیص خط صادر می‌کنند.

12. سیستم مانیتورینگ راننده

سیستم مانیتورینگ راننده روش دیگری برای اندازه گیری توجه راننده است. حسگرهای دوربین می توانند بررسی کنند که آیا چشم راننده به جاده است یا دریفت. سیستم های نظارت بر راننده می توانند رانندگان را از صداها، لرزش های فرمان یا چراغ های چشمک زن آگاه کنند. در برخی موارد، خودرو اقدامات شدیدی را انجام می دهد که وسیله نقلیه را به طور کامل متوقف می کند.

13. 5G و V2X

این ویژگی داغ جدید 5G ADAS، با افزایش قابلیت اطمینان و تاخیر کمتر، ارتباط بین وسیله نقلیه و سایر وسایل نقلیه یا عابران پیاده را که معمولاً به عنوان V2X شناخته می‌شوند، فراهم می‌کند. امروزه میلیون ها وسیله نقلیه برای ناوبری بلادرنگ به شبکه های تلفن همراه متصل می شوند.

این نرم افزار روش های موجود و شبکه تلفن همراه را برای بهبود آگاهی موقعیتی، کنترل یا پیشنهاد تنظیمات سرعت برای محاسبه تراکم ترافیک، و به روز رسانی نقشه های GPS با به روز رسانی در زمان واقعی، بهبود می بخشد.

V2X برای پشتیبانی از به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار هوایی (OTA) برای طیف گسترده‌ای از سیستم‌های مبتنی بر نرم‌افزار در خودروها، از به‌روزرسانی نقشه گرفته تا رفع اشکال تا به‌روزرسانی‌های امنیتی و موارد دیگر، ضروری است.

چرا ADAS مهم است؟

بیشتر تصادفات رانندگی ناشی از خطای انسانی است. این سیستم‌های ایمنی پیشرفته برای خودکارسازی و بهبود جنبه‌های تجربه رانندگی برای افزایش ایمنی و عادات رانندگی ایمن‌تر طراحی شده‌اند. ثابت شده است که ADAS تعداد تلفات جاده ای را با کاهش احتمال خطای انسانی کاهش می دهد.

این فناوری‌ها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: آن‌هایی که رانندگی را خودکار می‌کنند، مانند سیستم‌های ترمز اضطراری خودکار، و آن‌هایی که به بهبود آگاهی راننده کمک می‌کنند، مانند سیستم‌های هشدار خروج از خط.

تمام هدف این سیستم های ایمنی افزایش ایمنی جاده ها و کاهش صدمات وسایل نقلیه با کاهش تعداد کلی تصادفات رانندگی است. آنها همچنین تعداد مطالبات بیمه را به دلیل تصادفات جزئی که منجر به خسارت مالی می شود، اما آسیب جانی نمی بینند، محدود می کنند.

مزایای ADAS عبارتند از:

• انطباق خودکار و افزایش سیستم های ایمنی برای بهبود رانندگی در بین جمعیت. ADAS برای جلوگیری از برخورد با استفاده از فناوری‌هایی برای هشدار دادن به رانندگان در مورد خطرات احتمالی یا در اختیار گرفتن کنترل وسیله نقلیه برای جلوگیری از چنین خطری در نظر گرفته شده است.
• ویژگی های تطبیقی نورپردازی خودکار، کروز کنترل تطبیقی، و کاهش جلوگیری از تصادف عابر پیاده (PCAM) ویژگی‌هایی هستند که هشدارهای ناوبری را برای هشدار به رانندگان در مورد خطرات احتمالی، مانند وسایل نقلیه در نقاط کور، خروج از خط، و غیره ترکیب می‌کنند.
• حسگرها این پتانسیل را دارند که در آینده خود کالیبره شوند تا بر ایمنی و قابلیت اطمینان ذاتی این سیستم ها تمرکز کنند.

چالش های تکیه بر ADAS چیست؟

معایب ADAS عبارتند از:

• بیمه‌های آمریکایی به طور کلی برای خودروهای مجهز به ADAS تخفیفی برای راننده ارائه نمی‌دهند. این به دلیل فقدان داده‌های محکم از سوی تولیدکنندگان خودرو است که ایمنی را در جاده‌ها افزایش می‌دهند، اگرچه برخی از شرکت‌های بیمه پتانسیل قابل توجه ADAS را برای کاهش تعداد تصادفات رانندگی تشخیص داده‌اند.
• انتخاب ها، آموزش و چالش های اجرا. در حالی که این فناوری در بازار موجود است، بسیاری از رانندگان غرق در گزینه‌ها هستند، زیرا نمی‌دانند چگونه بهترین گزینه را انتخاب کنند. علاوه بر این، حتی با نصب و اجرای چنین سیستم‌هایی، موضوع آموزش رانندگان برای استفاده حداکثری از آنها به منظور به حداکثر رساندن عوامل محدودکننده خطر ویژگی‌های سیستم وجود دارد.

با پیشرفت فناوری و مهندسی خودرو، ویژگی‌های ADAS نیز پیشرفت می‌کنند. این سیستم های ایمنی در حال حاضر برخی از ویژگی های مورد تقاضا برای رانندگانی هستند که به دنبال وسیله نقلیه بعدی و ایمن تر خود هستند.