Diplom Ski

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA NIŠ

ZAVRŠNI RAD Savremeni sistemi za upravljanje motornim vozilom Predmet: Motorna vozila

Mentor: dr Tomislav Marinković

Student: Adamović Nataša RMs 23/09 - 1-

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA NIŠ

ZAVRŠNI RAD Savremeni sistemi za upravljanje motornim vozilom Predmet: Motorna vozila

Mentor: dr Tomislav Marinković

Student: Adamović Nataša RMs 23/09

Članovi komisije: 1. _______________ 2. _______________ - 2-

1. UVOD Sa stanovišta bezbijednosti saobraćaja upravljački mehanizmi spadaju u najvaţnije ureĎaje na motornom vozilu. Upravljački mehanizam ima zadatak da obezbijedi usmjeravanje upravljačkih točkova i odrţavanja pravca u vrijeme kretanja vozila. Upravljački mehanizam po pravilu deluje na prednje točkove vozila. Kod vozila sa zavisnim sistemim oslanjanja ( teretna vozila I autobusi) upravljački mehanizam deluje na točkove preko jednodelne poprečne spone , dok kod vozila sa nezavisnim oslanjanjem deluje na točkove preko visedelne poprečne spone. Pored osnovnog ureĎaja za upravljanje koristi se dopunski ili servo ureĎaj. Broj saobraćajnih nezgoda u svetu je poraţavajući, a one su direktno povezane sa povećanjem broja vozila u saobraćaju.Broj vozila u saobraćaju neprekidno raste jer paralelno sa novim modelima, stariji modeli bivaju sve pristupačniji. Rast broja automobile je nemoguće sprečiti, ali se mora naporno raditi na poboljšanju bezbednosti saobraćaja. Osnovni uzročnici saobraćajjne nezgode su čovek, vozilo i put. MeĎutim, vozilo I put su pod direktnim uticajem čoveka, jer čovek proizvodi I upravlja vozilom, a takoĎe I projektuje I izdraĎuje puteve. Vozilo je jedan od osnovnih faktora bezbednosti u saobraćaju. Da bi se sprečio nastanak saobraćajne nezgode I ublaţile njene posledice u se ugraĎuju razni ureĎaji koji se svakim danom sve više usavršavaju. Telematika je tehnologija koja je sastavljena iz informatičke i komunikacione tehnologije, koja tehnološki objedinjuje područja telekomunikacija i informatike. Telematika je pojam koji moţe da ima različite definicije u zavisnosti od trţišta ili sektora u kome se koristi, pa je tako telematika, takoĎe, pojam koji podrazumjeva korišćenje kompjutera za kontrolu i nadziranje daljinskih ureĎaja ili sistema. U drumskom transportu pod pojmom daljinski ureĎaji koji se kontrolišu i nadziru podrazumjevaju se solo, vučna i priključna vozila. Osnovni zadatak svakog transportnog preduzeća je pruţanje transportnih usluga. Transportnu uslugu potrebno je obaviti sa što niţom cenom koštanja transporta, koja nastaje kada je obezbeĎena maksimalna proizvodnost transportnih sredstava. Nivo proizvodnosti rada transportnih sredstava zavisi u velikoj mjeri od organizacije transportnog procesa, stepena zaposlenosti voznog parka kao i od nivoa tehničke ispravnosti vozila, odnosno sposobnosti voznog parka za rad. Dakle, kada je reč o telematici u drumskom transportnom sistemu zapravo se radi o inteligentnoj kombinaciji izmeĎu upravljačkih centrala i automobilskih kompjutera, koji treba da se stara za tečno odvijanje saobraćaja i ujedno da ga učini sigurnijim i ekološki čistijim.Telematski sistemi u vozilima se mogu iskoristiti u različite svrhe, kao što su prikupljanje podataka o voţnjama, upravljanje prevoznim procesima, praćenje lokacije vozila, pronalaţenje ukradenih vozila, pruţanje usluge davanja informacija vozačima o putanjama kretanja vozila i sl. Na trţištu postoji veliki broj proizvoĎača telematskih sistema i drugih kompanija koje pruţaju usluge ovog tipa, te se usled toga pojavljuju proizvodi različitih mogućnosti i cena. Upravo zbog toga je vaţno da se prilikom izbora dobavljača ove opreme razmotri njihov proizvod u cjelini i da se tom prilikom odluke ne donose na osnovu atraktivnosti opreme u vozilima ili spoljašnjeg izgleda, nego je potrebno prilikom izbora komponenti i vrste telematskog sistema razmotriti sve mogućnosti koje oni nude. Po opremljenosti s telematskom opremom trenutno prednjače SAD, zatim ih prati zapadna Evropa, dok su telematski najmanje opremljena vozila koja se sreću na Japanskom trţištu i ako ovo trţište predstavlja uzor na području mobilnih komunikacija i zabavne elektronike.U mnogim evropskim zemljama se trenutno radi na razvoju nacionalnih telematskih sistema.

- 3-

2. SISTEM UPRAVLJANJA VOZILOM Sistem za upravljanje vozilom je ključni element u interakciji izmeĎu vozača i vozila. Glavni zahtev koji se očekuje od pomenutog sistema je da skretanje bude precizno. TakoĎe sistem mora da omogući vozaču da preko upravljača oseti stanje kolovozne površine i da upravljačke točkove nakon skretanja vrati u poziciju pravolinijskog kretanja. Sistem za upravljanje vozilom sa osnovnim elementima prikazan je na slici 2.1.

1-upravljač; 2-stub upravljača; 3-osovina upravljača; 4-upravljački prenosnik, 5-rashlaĎivač ulja; 6– rezervoar ulja; 7-servo pumpa; 8-spona. Sl.2.1. Osnovni elementi sistema za upravljanje vozilom Savremeni mehanizmi za upravljanje moraju ispuniti sledeće zahteve: a) Obezbediti stabilno kretanje vozila prilikom voţnje u pravcu. Točak upravljača u poloţaju pravolinijskog kretanja treba da ima minimalan slobodan hod. b) Obezbediti malu silu na točku upravljača (Fv): kod putničkih vozila 4-7 daN, a kod teretnih vozila i autobusa 15-20 daN, a kod teretnih vozila većih nosivosti i do 30-40 daN. c) Kinematika mehanizma za upravljanje mora biti takva da prilikom kretanja u krivini osigura kotrljanje svih upravljačkih točkova vozila bez klizanja kako bi se sprečilo brzo trošenje pneumatika. d) Spontano vraćanje upravljačkih točkova po izlasku iz krivolinijskog u poloţaj pravolinijskog kretanja pod dejstvom stabilizirajućeg momenta. e) Mehanizam mora ublaţiti udare izazvane neravninama puta, tako da se na točak upravljača prenesu samo neznatne sile koje neće zamarati vozača i time smanjiti sigurnost kretanja vozila. - 4-

Podela sistema upravljanja moţe se izvršiti na sledeće načine: a) Klasifikacija po karakteru upravljanja: - upravljanje točkovima, - upravljanje osovinama, - kombinovano upravljanje, - bočno zanošenje, gusenična vozila. b) Prema poloţaju vozačkog mesta: - upravljanje sa leve strane vozila, - upravljanje sa desne strane vozila. c) Klasifikacija prema karakteru funkcionisanja: - mehanički mehanizmi, - servo-mehanički mehanizam. Nastavljamo sa pričom o tehnologiji unutar jednog današnjeg, modernog automobila. Motor i njegovi podsistemi su zaduţeni za pokretanje, kočnice za zaustavljanje, menjač za prenošenje snage, kompjuter za kontrolu svih procesa, ali podjednako bitan sistem, odnosno sklop u jednom automobilu jeste i sistem upravljanja. Kao što kaţe slogan one poznate kompanije – snaga je ništa bez kontrole. Stoga, bitna stavka čitavog sistema jeste upravljanje vozilom, naravno, putem okretanja volana. On na prvi pogled deluje jednostavno, meĎutim, dosadašnji tekstovi u okviru sekcije TECH su nas naučili da danas više nema nijednog jednostavnog sistema u kolima. Istina je da je bazičan koncept upravljanja vrlo jednostavan, ali kako bi ujedno bio i efikasan, moralo se ipak malo zakomplikovati. U narednim pasusima ćemo pokušati da vam bliţe prikaţemo sistem upravljanja vozilom. Koncept je, dakle, vrlo lak za razumeti – u kabini imate volan koji okrećete na jednu ili drugu stranu, volan je povezan sa sistemom zupčanika koji rotacione pokrete pretvaraju u linearne, koji dalje pokret prenose ka točkovima, koji se okreću u zadatom pravcu. Glavni sistem koji je zaduţen za sprovoĎenje ove operacije je letva volana, koja u sebi i sadrţi pomenuti set zupčanika. Ali, krenimo redom. Volan je letvom povezan sa omanjim zupčanikom, koji zapravo čini drugi kraj iste. Taj zupčanik s kraja pomera horizontalno postavljenu zupčastu šipku, odnosno letvu, koja na sebi ima zupce koji odgovaraju zupcima sa pomenutog zupčanika. Dakle, u sistemu praktično imamo dve letve – uspravnu (ka volanu) I horizontalnu (ka točkovima). Tako vi kada pomerite volan udesno, zarotirate kruţni zupčanik, koji radom svojih zubaca pomera horizontalnu letvu. Ona je dalje u sprezi sa prednjim točkovima, koji se pomoću spona pomeraju u zadatom pravcu. Dakle, ovo nema nikakvog uticaja na slobodno rotiranje točkova – oni su >zakačeni< za automobil pomoću osovina i slobodno rotiraju oko istih pomoću lagera. Spone, koje su bitne za proces pomeranja točkova levo-desno, su u vezi sa celim tim sklopom koji >nosi< točak, pa je tako njegovo rotiranje potpuno efikasno u odnosu na okretanje volana i pomeranje sistema letve.

- 5-

Sl.2.2. Sistem upravljanja

2.1. Upravljački točak U sklopu upravljača su upravljački točak (volan) sa vratilom upravljača i upravljački mehanizam. Ovde će se posebno istaći upravljački točak sa vratilom upravljača. Dimenzije upravljačkog točka se biraju tako da vozač sa uobičajenom silom (Fv), bez velikog zamaranja, moţe da upravlja vozilom. Maksimalna sila koju vozač prenosi na upravljački točak ne bi smela biti veća od 200 N. Na osnovu toga se definiše poluprečnik točka. Naravno, ako postoje pojačivači kod prenosa sile od vozača do točkova vozila, onda je ovaj izbor daleko jednostvniji I osnovnu ulogu za dimenzije točka upravljanja ima funkcionalnost i estetski izgled. U novije vreme na točku upravljača se montiraju i neki drugi elementi (“air bag”, komande za radio, itd.), što direktno utiče na dimenzije upravljačkog točka. Upravljački točak nalazi se na vratilu koje se izraĎuje od cevi, a vratilo je obloţeno kućištem. Kod nekih vozila se na kućištu volana nalazi ručica menjača. Tu su i ostale uobičajene komande (svetla, brisači, itd.). Kod nekih vozila izraĎuje se, tzv. sigurnosna konstrukcija vratila (sl.2.1.1.). Na slici 2.1.1. a) jedan je dio vratila izraĎen od perforirane cevi. Ta perforacija se, zbog naleta vozača na volan pri sudaru sabija i tako zaštiti vozača od većih ozleda grudnog koša. Konstrukcija vratila na slici 2.1.1. b) ima cev koja je uzduţnimţljebovima spojena s drugom cevi i pri aksijalnom opterećenju u nju ulazi.

- 6-

Sl. 2.1.1. Izvedba sigurnosnog vratila upravljača

2.2. Upravljački prenosnik Upravljački prenosnik sluţi kao reduktor koji omogućava povećanje obrtnog momenta kojim vozač deluje na točak upravljača da bi izvršio zaokretanje točkova kojima se vrši upravljanje vozilom. Prenosni odnos upravljačkog prenosnika kod putničikih vozila se kreće u granicama od 12 do 20, a kod teretnih vozila i autobusa od 16 do 32. Ovaj prenosni odnos se uvećava za prenosni odnos spona koji zavisi od konstrukcije upravljačkog mosta. U zavisnosti od vrste prenosnih elemenata u kućištu, upravljački prenosnici se mogu podeliti na: a)prenosnike sa zupčastom letvom; b)puţne prenosnike; c)puţne prenosnike sa valjkom; d)prenosnike sa kuglicama. Prenosnik sa zupčastom letvom (sl.2.2.1..) se sastoji od zupčaste letve (1) postavljene poprečno na uzduţnu osu vozila i zupčanika (2) koji je naglavljen na vratilo upravljača (3). Okretanjem vretena a time i zupčanika, translatorno se pomera zupčasta letva u svojim voĎicama i svoje kretanje direktno prenosi na spone trapeza upravljačkog sistema. Zupčanik i zupčasta letva su najčešće sa kosim ozubljenjem kako bi se postigla veća duţina zahvata.

- 7-

11-zupčasta letva; 2-zupčanik; 3-vratilo upravljača. Sl. 2.2.1. Upravljački prenosnik sa zupčastom letvom Kod mehaničkog prenosa bez servo pojačanja sile upravljanja prenosni odnos zupčaste letve moţe da se izvede varijabilno, sa takozvanim direktnim i indirektnim prenosom. Prednost ovakvog izvoĎenja je u tome što kod voţnje na pravcu ili sa malim uglom zakretanja, kada je zupčasta letva u srednjem poloţaju, prenosni odnos je direktan, odnosno sa većom meĎuzubnom podelom zupčanika (veći modul) na zupčastoj letvi. U oblasti krajnjeg poloţaja zupčaste letve, odnosno pri velikim uglovima zakretanja, prenosni odnos je indirektan, odnosno sa manjom meĎusobnom podelom (manji modul) zupčanika na zupčastoj letvi (sl.2.2.2.).

- 8-

obrtanje na levo

obrtanje na desno

Sl.2.2.2. Zupčanik zupčaste letve sa varijabilnim prenosom Upravljački prenosnik sa zupčastom letvom ima niz dobrih osobina: jednostavna konstrukcija, visok stepen korisnog dejstva, male gabaritne dimenzije i neposredan spoj zupčaste letve i spona. Osnovni nedostatci su: osetljivost na udare, ograničena duţina spona i relativno mali vek trajanja. Pužni prenosnik (sl.2.2.3.) je jednostavan po konstrukciji, a njegov glavni nedostatak je veliki otpor trenja klizanja pri okretanju. Puţni prenosnik se sastoji od puţa (1) koji je čvrsto vezan za vratilo upravljača (2) i puţnog točka (3) i laktastog potiskivača (4). Puţni par je smešten u kućištu upravljača (5) u kome se nalazi ulje za podmazivanje puţnog para.

- 9-

1-puţ upravljača; 2-vratilo upravljača; 3-puţni točak; 4-laktasti potiskivač; 5-kućište upravljača. Sl.2.2.3. Konstrukcija pužnog prenosnika Pužni prenosnik sa valjkom (zavojni prenosnik) upravljačkog mehanizma ima izgled kao na slici 2.2.4. Delovi koji ga čine su: puţ upravljača (1), vratilo upravljača (2), puţni valjak (3), laktasti potiskivač (4) i kućište upravljača (5).

1-puţ upravljača; 2-vratilo upravljača; 3-puţni valjak; 4-laktasti potiskivač; 5-kućište upravljača. - 10 -

Sl.2.2.4. Konstrukcija zavojnog prenosnika Prenosnik upravljača sa kuglicama (sl.2.2.5.) je prenosnik sa zavojnim vretenom posebne konstrukcije. Osovina upravljača je sa kuglastom spoljnom zavojnicom (2), dok je u navrtki upravljača smeštena unutrašnja kuglasta zavojnica (1). Obe zavojnice čine leţište kuglica (3) koje se smeštaju po zavojnici.

1-navrtka upravljača; 2-osovina upravljača; 3-kuglice; 4-upravljački segment; 5-laktasti potiskivač. Sl.2.2.5. Upravljački prenosnik sa kuglicama Okretanjem osovine upravljača ista pokreće kuglice da se pomeraju po zavojnici, koje svoje pomeranje prenose na navrtku u aksijalnom pravcu osovine upravljača. Navrtka upravljaća zakreće upravljački segment (4), koji dalje pomera laktasti potiskivač (5). Dakle, cevaste voĎice na zavojnom vretenu i navrtki obezbeĎuju kruţno voĎenje kuglica. Ovakvom konstrukcijom vreteno upravljača ne pokreće navrtku kliznim trenjem već kotrljajućim čime se smanjuje potrebna sila za zakretanje upravljačkih točkova. Ova konstrukcija je uglavnom primenjena na teretnim vozilima. Savremene konstrukcije prenosnika zasnivaju se na kombinaciji klasičnih izvedbi. Tako je na slici 2.2.6. data konstrukcija kombinovana od zavojnog i zupčastog prenosnika.

- 11 -

Sl.2.2.6. Kombinovani prenosnik

2.3 Prenosni mehanizam (spone) Veza izmeĎu upravljačkog mehanizma sa točkovima kojima se upravlja ostvaruje se preko prenosnog mehanizma koji sluţi za obezbeĎenje pravilne kinematike zaokreta točkova. Prenosni mehanizam mora biti usklaĎen sa sistemom vešanja tako da njegova pomeranja u odnosu na ram ne utiču na sigurnost upravljanja. Ranije je pokazano da se dobra upravljivost moţe osigurati trapezom upravljanja. Kod zavisnog vešanja trapez stvaraju spone i poprečna greda (kućište mosta), a kod nezavisnog vešanja točkova sa kojima se upravlja trapez upravljanja čine spone i zamišljena linija koja povezuje ose rukavaca levog i desnog točka. Trapez upravljanja moţe biti smešten ispred ose upravljačkog mosta i iza ose upravljačkog mosta. Iz slike se jasno vidi da smeštaj trapeza ispred osovine zahteva duţu poprečnu (vezajuću) sponu koja je uz to izloţena eventualnim udarima.

Sl.2.3.1. Prikaz spone kod sistema za upravljanje - 12 -

3. SERVOUPRAVLJAČI Upravljanje vozilima velike nosivosti zahteva veliki fizički napor od vozača. Naročito teško je upravljati vozilom pri kretanju po lošim putevima. Da bi se omogućilo lako upravljanje ovim vozilima u sistem za upravljanje se uključuju specijalni servomehanizmi čiji je osnovni zadatak da se smanji potrebna sila na točku upravljača, a samim tim da se poveća manevarska sposobnost vozila. U današnje vreme, servo ureĎaji upravljačkih mehanizmama se ugraĎuju i na laka vozila visoke klase I autobuse. Namena servo ureĎaja u ovom slučaju je ne samo da olakša upravljanje, nego da omogući bezbedno kretanje sa visokim brzinama jer u slučaju eksplozije gume na prednjim točkovima daleko je lakše odrţati kretanje u pravcu kod sistema upravljanja sa servoureĎajem. Konstrukcija servoureĎaja u sistemu za upravljanje mora ispuniti sledeće zahteve: a) u slučaju kvara servomehanizma ne sme se narušiti normalno funkcionisanje sistema upravljanja, b) nemogućnost samouključenja servo ureĎaja usled uticaja neravnina puta pri pravolinijskom kretanju, c) da je okretanje upravljačkih točkova proporcionalno ugaonom pomeranju točka upravljača. Najrasprostranjeniji tipovi servoureĎaja su: - hidraulički i - pneumatski, - električni. Bez obzira na konstrukciju servoureĎaj mora imati sledeće osnovne elemente: 1. Izvor energije. Kod hidrauličnog servoureĎaja je to hidraulična pumpa koja dobija pogon od motora, a kod pneumatskog servoureĎaja izvor energije je kompresor sa rezervoarom. 2. Servomotor sluţi za predaju sila na sistem upravljanja. Kod hidrauličnih i pneumatskih servomehanizama je to radni cilindar koji pretvara energiju radnog fluida (tečnosti ili zraka) u silu koja dejstvuje na sistem upravljanja. 3. Razvodnik mora omogućiti distribuciju radnog fluida u jedan ili drugi dio rdnog cilindra u zavisnosti od potrebnog smera obrtnog momenta na upravljački točak, te da prekine dovod radnog fluida kada se dostigne zaokretanje točka diktirano točkom upravljača. Na slici 3.1. prikazana je šema najčešće korištenog, hidrauličnog servoureĎaja. Pumpa (2) – izvor energije ostvaruje odreĎeni pritisak ulja u magistrali (6) i akumulatoru (3). Ako pritisak naraste iznad dozvoljenih granica preko sigurnosnog ventila se uspostavlja prazan hod pumpe. Pritisak u uljnoj magistrali dostiţe 60–150 bar.

- 13 -

Sl. 3.1. Šema hidrauličkog servouređaja 1 – rezervoar ulja; 2 – pumpa; 3 – akumulator pritiska; 4 – klip razvodnika; 5 – radni cilindar; 6 – uljna magistrala; 7 – točak upravljača; 8 – razvodnik (tijelo); 9, 10 – prelivni ventil; 11, 12 – vodovi radnog cilindra; 13 – točak; 14 – veza točka sa kućištem razvodnika . Prilikom okretanja točka upravljača (7), diferencijalni klip (4), razvodnika (8) se pomera i otkriva kanal uljne magistrale (6), a zatvara prelivni kanal (9). Sada ulje pod pritiskom iz kanala (6) kroz kanal (11) dolazi do radnog cilindra (5) koji preko klipa i klipnjače pomera upravljajući točak (13). Pošto je upravljajući točak preko poluge (14) vezan za kućište razvodnika (8) to on vrši pomeranje kućišta razvodnika u pravcu pomjeranja diferencijalnog klipa (4) te klip razvodnika dolazi u neutralan poloţaj, pa se dovod ulja u radni cilindar prekida. Poluga (14) ostvaruje u ovom slučaju povratnu spregu. Da bi se točak (13) zaokrenuo za veći ugao potrebno je produţiti okretanje točka upravljača (7). Prilikom vraćanja točka (13) u neutralni poloţaj proces se odigrava obrnuto. Sistem koji smo gore bliţe objasnili se koristi već čitavu večnost u auto-industriji i godinama se bukvalno samo poboljšava, kako bi bio što efikasniji. Sami vidite da je to jedno vrlo jednostavno rešenje. Postoje i drugi, ozbiljniji sistemi, meĎutim oni su uglavnom rezervisani za veća vozila, poput kamiona, velikih terenaca itd. Današnji automobili koje mi vozimo imaju klasičnu letvu volana. Naravno, kada se priča o funkcionisanju letve, mora se reći da je veličina zupčanika I samih zubaca konfigurisana tako da vozaču bude što lakše da okreće volan. Dugo je takav sistem >drţao vodulakši< volan i da se njime lakše upravlja. Esenciju servosistema čini pumpa koja je povezana sa zupčastim kaišem motora. Dakle, obrtaji motora pokreću servo- 14 -

pumpu, koja u sebi sadrţi rezervoar ulja, samu pumpu (sa krilcima koji se okreću), izlazne i ulazne linije za ulje, kao I sigurnosni ventil. Dizajn i koncept ove pumpe je prilično jednostavan, moţda zato što ona i nije glavni deo, tj. >srce< sistema. Servo-ureĎaj uglavnom zavisi od rada specifičnog rotirajućeg ventila, odnosno sloţenog sklopa koji se nalazi na letvi koja je vezana za volan.

Sl. Prikaz servo sistema

- 15 -

Sl.Unutrašnjost servo sistema Servo je jedan zatvoren sistem, koji cirkulacijom ulja I stvaranjem pritiska potpomaţe efikasniji rad pomeranja letve. Dakle, vi okrećete volan u jednu stranu, rad motora automobila putem zupčastog potpomaţe rotiranje rotora u servo-pumpi, što dalje povećava pritisak u sistemu i pokreće ulje serva ka spoju zupčanika letve. Moţemo reći da se >izvršni< (ukupno treći, posle pumpe i rotacionog ventila) deo servo-ureĎaja nalazi na horizontalnoj letvi, sa desne strane od spoja zupčanika (gledajući sa pozicije vozača). To je kućište u kojem se nalazi specifičan i mali klip zatvorenog sistema, na koji utiče rad serva povećavanjem pritiska. Pritisak se povećava većom količinom ulja u jednoj od dve komore gde se klip nalazi. Sam klip je, naravno, izmeĎu komora, tako da se on moţe pomerati u jednu stranu ako povećate količinu ulja u jednoj od komora. Klip je u potpunosti povezan sa horizontalnom (zupčastom) letvom, što kao finalni rezultat ima njeno pomeranje levo ili desno. Dakle, bitna je kontrola sistema, odnosno sistem treba da zna kada da puni jednu komoru uljem, a kada drugu (različiti smerovi). Tu zaslugu ima pomenuti rotacioni ventil, koji kontroliše rad klipa I komora u zavisnosti od smera okretanja volana. Radi se o jednom komplikovanom sistemu, koji >otvara< odreĎene linije ulja ka klipu kada se volan okrene npr. udesno, i naravno radi suprotno (otvara suprotne linije ulja) u slučaju kada se volan okrene ulevo. Iz tog razloga se ovaj ventil nalazi upravo na delu letve koji je vezan sa volanom, dakle, još uvek ima rotacionu kretnju i ventil tako moţe da prepozna smer rotacije.

- 16 -

Sl. Šema servo sistema Pored ovog rotacionog ventila, ranije smo pomenuli i sigurnosni ventil koji se nalazi u samoj pumpi servo sistema. Svakako da ova dva ne treba pomešati, jer je sigurnosni ventil zaduţen za oslobaĎanje pritiska u slučaju prevelikog broja okretaja pumpe. Kako je pumpa povezana sa samim motorom automobila, jasno je da joj ne mogu odgovarati baš svi reţimi obrtaja. Pri visokom broju obrtaja, pumpa bi bez sigurnosnog ventila stvorila preveliki pritisak u servo-sistemu, što bi verovatno rezultiralo uništenjem nekog od unutrašnjih sklopova. Kao što i sami znate, servo-ureĎaji postoje već dugi niz godina i u poslednje vreme se sve više javljaju neki modifikovani sistemi. Problem klasičnih sistema jeste što volan moţe biti veoma lak za upravljanje pri velikim brzinama, što moţe biti pogubno u voţnji jer ne moţete pravilno oceniti koliko zaista pomerate volan. Tako se danas javljaju razni sistemi, uglavnom elektronska pomagala, koji mogu da eliminišu uticaj serva pri većim brzinama, ali i da ga povećaju u gradskim uslovima. Ono što nas u budućnosti (verovatno bliţoj) očekuje jeste potpuno nova generacija upravljanja, koja bi u celini eliminisala sve postojeće fizičke sklopove upravljanja. To je specifični >drive-by-wire< sistem, koji bi funkciju pomeranja točkova u potpunosti poverio elektronici I elektro-motorima. Volan bi tako samo ţicom bio vezan za nekoliko elektro-motora, koji će na osnovu zadatih komandi pomerati točkove levo ili desno. Ovo će ujedno smanjiti broj fizičkih ureĎaja pod haubom, volan više neće biti ograničen letvom i moći će slobodno da se pomera u bilo kom pravcu, mada će verovatno i povećati kompleksnost instalacije, ali i samu cenu vozila. Velika prednost budućeg sistema jeste I smanjenje potrošnje, a samim tim i emisije štetnih gasova u atmosferu. Naime, klasičan servo je vezan za rad motora i vi kada pomerate volan zapravo od motora zahtevate više snage, kako bi servo sistem funkcionisao. Tako se javlja veća potrošnja, ali i gubitak konjskih snaga! Elektronika neće biti vezana isključivo za rad motora, što će eliminisati problem koji se javlja kod današnjih sistema upravljanja.

- 17 -

Sl.3.1. Prikaz servo sistema Na kraju, najčešći kvarovi današnjih mehanizama su: 1) istrošenje kuglastih zglobova spona 2) istrošenje krajeva spona 3) deformacije samih spona 4) deformacije zupčaste letve 5) luft na zupčanom paru (spoj zupčasta letva – zupčanik zupčaste letve ka volanu) 6) oštećenje zaštitnih manţetni 7) curenje ulja iz kućišta zupčaste letve (servo-ureĎaj) 8) istrošenje zglobova kardanske osovine volana (prenosi rotacione pokrete do donje letve)

3.1. Otkazi i njihov uticaj na funkcionisanje upravljačkog sistema Upravljački sistem je sačinjen od niza sloţenih elemenata koji, kao i svi delovi na vozilu, nisu imuni na otkazivanje. MeĎutim, deo koji se ističe svojom bitnom ulogom u funkcionisanju upravljačkog sistema jesu spone. Spone – kada se izvrši analiziranje uzroka otkazivanja spona, dolazi se do tri najčešća faktora: 1. Zamor materijala - prilikom svakog okretanja volana, ogromnom naprezanju su izloţene spone a naročito njihove zglobne veze. Konstantne vibracije i izloţenost stanju kolovoza takoĎe u velikoj meri doprinose brţem zamoru materijala. 2. Predmeti na kolovozu - s obzirom da se spone nalaze u blizini točkova, one nisu dovoljno zaštićene od predmeta koji se mogu naći na putu. Bilo da je spona nova ili pri kraju svog upotrebnog veka, parče metala, kamena ili drveta moţe udariti i oštetiti sponu. Još jedan uzrok oštećenja moţe biti i parče pneumatika koje je otpalo sa oštećenog pneumatika teretnog vozila. Prilikom prelaska pneumatikom preko ovakvih komada, moţe doći do situacije da se jedan kraj parčeta obmota oko spone a drugi kraj upadne u točak koji se okreće pri čemu dolazi do momentalnog pucanja spone. - 18 -

3. Vibracije točkova - i pored urednog balansiranja pneumatika, usled uticaja neravnina na kolovozu pneumatik vremenom počinje da vibrira što u velikoj meri utiče na brţe trošenje spone. Otkaz se najčešće javlja na strani spone koja je povezana sa točkom. Otkazivanje spone u smislu njenog pucanja, dovodi do trenutnog gubitka upravljivosti vozila. Pored toga, točak povezan sa prekinutom sponom se zaokreće u stranu nezavisno od drugog točka i dolazi do naglog skretanje vozila što predstavlja još veću opasnost od gubitka upravljivosti vozila.

Slika 39. Položaj točka otkačenog od spone u toku vožnje

4. Motion Adaptive EPS (Electric Power Steering – električni servo sistem) U pitanju je novi sistem, koji kombinuje rad VSA i električnog servo ureĎaja. Ovaj servo sistem reaguje i adaptira se na uslove voţnje tako što detektuje nestabilnost vozila prilikom skretanja ili kočenja i automatski vrši blage korekcije volanom, kako bi vozač bio upozoren šta je potrebno da učini kako bi se automobil kretao po zadatoj putanji. Korekcije, koje sistem šalje na volan, su jedva primetne tako da vozač i dalje ima u potpunosti kontrolu nad upravljačem i vozilom. Uz pomoć tih blagih signala koje sistem šalje kroz upravljač, vozač će biti u stanju da reaguje pravovremeno i ispravno kako bi stabilizovao vozilo ili skratio kočioni put.

- 19 -

5. Elektronska kontrola stabilnosti ESC (Electronic Stability Control) ili ESP (Electronic Stability Programme) Pored sistema koji kontrolišu samo uzduţno klizanje vozila, postoje sistemi koji kontrolišu pojavu bočnog klizanja. Jedan takav sistem je Electronic Stability Program (ESP), koji konroliše bočno kretanje vozila, nezavisnim impulsnim kočenjem svakog točka ponaosob. Ovaj sistem koristi ABS-ove davače broja obrtaja točka, ali ima svoje davače ugla upravljača, pritiska na papuču kočnice, plivanja i bočnog ubrzanja. Ovde se izračunavaju dve veličine ugao bočnog klizanja i stepen zaokretanja. Zatim se vrši uporeĎivanje sa teorijskim modelom vozila sa jednim tragom. Kontrola samo stepena zaokretanja je nedovoljna za tačnost i efikasnost sistema. Ako se uoče razlike, teorijskog i stvarnog, sistem aktivira kočnice odreĎenih točkova, u cilju ispravljanja vozila i zadrţavanja ţeljenog poluprečnika putanje. ESP radi u svim uslovima: ubrzavanje, lako kočenje, jako kočenje, prelazak sa podloge na podlogu, kočenje i izvlačenje motorom i u paničnim reakcijama vozača. Moţe se reći da sistem ostavlja utisak da je više upravljajući, nego kočni sistem.

Vozilo bez ESP-a (nadupravljivo)

Vozilo sa ESP-om (podupravljivo)

Sl.5.1. Dejstvo ESP sistema na vozilo Govoreći uopšteno, kada je vozilo podupravljivo sistem aktivira kočnice unutrašnjih točkova, a ako je vozilo nadupravljivo aktivira kočnice spoljašnjih točkova Program stabilizacije ESP dopunjuje postojeće elektronske ureĎaje poput elektronskog antiblokirajućeg sistema ABS ili regulacije pogonskog proklizavanja ASR. Antiblokirajući sistem ABS već se dokazao u brojnim automobilima. Elektronski program stabilizacije (ESP) dodatno - 20 -

poboljšava sigurnost u voţnji. Dok ABS deluje na uzduţni pravac vozila, ESP utiče na poprečnu dinamiku. Pritom je potrebno suzbiti dve kritične pojave: 1. Preupravljanje: zadnji točkovi gube kontakt s kolovozom i vozilo se okreće oko svoje vertikalne ose u zavoj. 2. Podupravljanje: prednji točkovi gube kontakt s kolovozom i vozilo se okreće oko svoje vertikalne ose iz zavoja. Ciljanim kočenjem ESP osigurava korekciju vozačkih grešaka koje mogu dovesti do preupravljanja odnosno podupravljanja. Ako vozilo ima tendenciju zakretanja u zavoju, ESP lagano koči prednji točak koji se nalazi na spoljnom delu zavoja, pre nego što doĎe do izletanja zadnjeg dela vozila prema vani. Obrnuto ESP koči točak koji se nalazi u unutrašnjem delu zavoja ako postoji tendencija podupravljanja vozila, te vraća vozilo na neutralni pravac (Sl.5.2.). Na slici je ţutom bojom prikazano vozilo bez ESP-a, a crnom sa ESP-om i uporeĎeno je njihovo ponašanje prilikom iznenadnog skretanja radi izbegavanja prepreke na putu.

Sl.5.2. Šematski prikaz ponašanja vozila sa i bez ESP-a

- 21 -

Kočenje se odvija munjevito i traje samo delić sekunde. «Mozak» koji upravlja tim kočenjem je kompjuterska jedinica sistema. On preko senzora dobija informacije o tome kako se vozilo okreće oko svoje vertikalne ose. Ostali senzori isporučuju kompjuteru vaţne podatke: - senzor ugla zakrenutosti upravljača prati u kojem je smeru vozač hteo ići, - senzor bočnog ubrzanja otkriva bočno zanošenje - senzor pretpritiska meri pritisak u kočionom sistemu i - senzor brzine okretanja točkova registruje brzinu koju je odabrao vozač Kontrolna jedinica ESP-a je preko CAN (Controller Area Network) mreţe povezana sa motorom i automatskim menjačem i stoga moţe u svakom trenutku dobiti podatke o okretnom momentu motora, poloţaju papučice gasa, te o trenutno korišćenom stepenu prenosa. Korišćenjem iste mreţe, ESP moţe intervenisati, odnosno „izdati naloge“ sistemima elektronskog upravljanja motorom i elektronici automatskog menjača. ESP kontinuirano uporeĎuje trenutno ponašanje vozila sa unapred unesenim, odnosno programiranim adekvatnim vrednostima. U trenutku kada se podaci o ponašanju automobila odmaknu od onoga što nudi idealni model, posebno razvijena upravljačka logika aktivira sistem koji vraća vozilo na ţeljeni pravac. Prednost ESP-a je što vrlo brzo reaguje, odnosno analizira da li je došlo do zanošenja prednjeg dela ili se zanosi zadnji deo, te automatska intervencija kočenjem izvršava se u delovima sekunde. Evropska komisija je predloţila da svi novi automobili od 2012. godine moraju imati Electronic Stability Control (ESC) što bi značajno poboljšalo bezbednost saobraćaja. Dali se ESC uključuje prilikom tipične svakodnevne vožnje? Za većinu vozača ESC se neće uključivati često. Neće sprečiti većinu laganih sudara nastalih prilikom guţvi u prometu gde se stalno kreće i staje. Dizajniran je da bi pomogao vozaču u relativno retkim slučajevima gubljenja kontrole pri velikim brzinama.

- 22 -

6. Navigacioni sistem GPS Globalni sistem pozicioniranja (GPS) je satelitski navigacioni sistem koji se sastoji od mreţe od 24 satelita u Zemljinoj orbiti postavljena od strane američkog Ministarstva odbrane. GPS je izvorno namenjen za vojne primene, ali od 1980. godine američka vlada je dozvolila upotrebu sistema za civilnu upotrebu. GPS radi u svim vremenskim uslovima, bilo gde u svetu, 24 sata dnevno. GPS sistem čine tri osnovna segmenta: - svemirski (orbitalni) segment (24 satelita na visini od 20200 km) - kontrolni segment (serija kontrolnih stanica širom sveta i glavni kontrolni centar u Colorado Springsu, California, USA) i - korisnički segment (GPS prijemnik i antena) U saobraćaju GPS ureĎaji se ugraĎuju u automobile kao sistemi za navigaciju. Moderni ureĎaji za navigaciju prvu poziciju izračunavaju 1-2 minute nakon uključivanja ureĎaja, a zatim svake sekunde daju nove izračunate koordinate. GPS prijemnik računa brzinu i smer kretanja, a najčešće imaju ugraĎenu i mapu područja (Sl.6.1.). Nakon uključivanja i prijema signala sa ćetiri neophodna satelita, ureĎaj računa prvu poziciju nakon čega je otpočelo „praćenje“ i moţe se pratiti kretanje vozila (sa on-board GPS ureĎajem) na displeju po zadanoj ruti. Moguće je locirati traţenu tačku s pouzdanošću od 10 m. Ukoliko unesemo koordinate (lokaciju) odredišta i izaberemo funkciju navoĎenja, GPS prijemnik počinje strelicom usmeravati vozača prema traţenoj tački, istovremeno računajući preostalu udaljenost. Najpoznatiji proizvoĎači GPS ureĎaja prilagoĎenih upotrebi u automobilu su Garmin, Tom Tom i Motorola.

Sl.6.1. Eksterni GPS uređaj u automobilu

- 23 -

GPS ureĎaj prilagoĎen za automobil sadrţi osnovnu kartu sa svim saobraćajnicama, rekama i jezerima, te osnovnim ulicama u gotovo svim evropskim gradovima. Navigacijski ureĎaji mogu posedovati i tzv. putni računar sa informacijama o trenutnoj, srednjoj i najvećoj brzini puta, vremenskim prilikama na putu, preĎenoj udaljenosti i ostalom (slika 6.1.). TakoĎe, GPS sistem moţe da koristi glasovno ili vizuelno upozorenje koje vozača obaveštava o pokazateljima koji mogu doprineti većoj sigurnosti kretanja u saobraćaju (blizina škole, „crna tačka“ i dr.).

Sl.6.2. Interni navigacijski uređaj (putni računar) TMC je tehnologija za isporuku saobraćajnih i putnih informacija vozačima. Obiĉno je digitalno kodirana pomoću FM RDS (engl. Frequency Modulation Radio Data System) sistema na konvencionalnim FM radio ureĎajima. TakoĎe se moţe prenositi DAB (engl. Digital Audio Broadcasting) ili satelitskim radiom. To omogućuje tihu isporuku dinamičkih informacija pogodnih za reprodukciju ili prikaz na jeziku po izboru korisnika i bez ometanja normalnog audio emitovanja. Usluge, javne i komercijalne, sada su u upotrebi u mnogim zemljama širom sveta. Kada su podaci integrirani direktno u navigacijski sistem, to daje vozaču mogućnost da ide na alternativne pravce kako bi se izbegle saobraćajne guţve.

- 24 -

7. Blind-Spot Information System (BLIS) BLIS koristi dve digitalne kamere i napredni kompjuterski softver za detektovanje vozila u vozačevom 'mrtvom uglu'. Nalazi se u prodaji od 2005. godine na Volvu XC70 I XC90. On kontroliše zone oko automobila koje vozač ne vidi. Kada neko vozilo uĎe u jednu od tih zona koja je 9.5 metara duga i tri metra široka BLIS aktivira ţuto upozoravajuće svetlo koje se nalazi na samom retrovizoru.

Sl.7.1. Područje pokrivenosti BLIS-a Dve digitalne kamere, po svaka na jednom retrovizoru snimaju do 25 slika u sekundi, a softver usporavajući susedne slike donosi zaključak da li se nalazi kakvo vozilo u zoni koju vozač ne vidi. Sastav radi danju i noću, a u uslovima vrlo slabe vidljivosti ne radi. Ako je to slučaj, sastav obaveštava vozača. Na rad BLIS-a ne utiču parkirana vozila, stubovi pored puta ili neke druge prepreke. Aktivan je na brzinama većim od 10 km/h i reaguje na vozila koja se voze do 20 km/h sporije ili 70 km/h brţe od vlastitog.

- 25 -

Sl.7.2. Smeštaj digitalne kamere

Sl.7.3. Smeštaj signalnog svetla

- 26 -

8. PARK ASSIST – sistem za automatsko parkiranje Sledeći primer high end tehnologije primenjene u poslednjoj generaciji Golfa je Park Assist koji je i prvi put ponuĎen u Golfu. Sistem je u mogućnosti da skoro potpuno automatski obavi parkiranje meĎu paralelno parkiranim drugim vozilima. Vozač treba samo da kontroliše gas, kočnicu i kvačilo. Sistem na sebe preuzima kontrolu upravljača i usmerava vozilo ka mestu koje je prethodno izmereno pomoću senzora. Kada vozač sam pomeri volan sistem se automatski deaktivira. Park Assist sistem dolazi u kombinaciji sa Park Pilot akustičnim sistemom za upozorenje vozača o distanci u odnosu na vozila napred i pozadi, kao i Hill climb assistant sistemom. Sistem se aktivira uz pomoć dugmeta lociranog ispred ručice menjača. Tokom voţnje brzinama do 30 km/sat, na udaljenosti u rasponu od 0,5 do 1,5 metara od parkiranih vozila ultrasonični senzori detektuju prostor za parkiranje sa obe strane puta u zavisnosti od uključenog pokazivača pravca, a kompjuterski modul izračunava idealnu putanju za parkiranje. Startna pozicija za parkiranje se prezentuje vozaču putem ekrana, a zatim je na vozaču da aktivira rikverc brzinu. Sledi poruka na ekranu da je kontrola upravljača aktivna i da vozač obrati paţnju na okruţenje. Od vozača se zatim zahteva da kontroliše gas, kvačilo i kočnicu tokom ostatka procesa parkiranja. Kada Park Pilot počne da šalje neprekidan zvučni signal upozorenja to znači da je optimalna distanca od oko 20 cm do drugog vozila dostignuta. Ukoliko je brzina prevelika ili vozač napravi korekciju upravljačem, sistem se deaktivira. Kompletan proces parkiranja ne prelazi period od 15 sekundi. Sistemi koji nude pomoć pri parkiranju su veoma raznovrsni. Nekoliko velikih proizvoĎača automobila danas nudi svoje sisteme za pomoć pri parkiranju, tako da ovaj sistem moţemo naći pod različitim nazivima. Naprimer, Citroen ne prestaje istraţivati i predlagati sve jednostavnija rešenja u području pomoći u parkiranju. Citroen C5 već danas nudi pomoć pri parkiranju kako unazad tako i prema napred, sistem koji je obično rezervisan za vozila višeg segmenta. Pomoć pri parkiranju unazad, koja se češće zove radar voţnje unazad, je oprema koja se ugraĎuje u vozila srednje i visoke klase. Senzori postavljeni na zadnji branik otkrivaju prepreke koje se nalaze u blizini straţnjeg kraja vozila. Zavisno o poloţaju prepreke sistem emituje zvučne znake, bipove, a njihova frekvencija raste kako se vozilo pribliţava prepreci, sve do neisprekidanog zvučnog znaka kada se razmak smanji na nekoliko centimetara. Pomoć pri parkiranju napred nadopunjuje zadnje senzore. Senzori smešteni na prednji branik Citroena C5 na isti način obaveštavaju vozača o prepreci koju su otkrili u svom području otkrivanja. Osim toga, sistem omogućuje vizualiziranje manevra na višenamenskom ekranu. Pomoć pri parkiranju se nudi u seriji na nivou Exclusive i moţe se dobiti u opciji na nivou SX. Sistem se koristi pri brzini manjoj od 10 km/sat. Senzori obaveštavaju vozača o preprekama koje postoje u njihovom području otkrivanja zvučnim znacima koji se emitiraju preko prednjih ili zadnjih, levih i/ili desnih zvučnika, odnosno prikazom obrisa vozila s nizom kvadratića koji odgovaraju području u kojem je prepreka otkrivena. Kada se vozilo pribliţi prepreci, zvučni se znak emituje preko prednjeg levog ili prednjeg desnog, odnosno zadnjeg levog ili zadnjeg desnog zvučnika i na taj se način zvukom definiše poloţaj prepreke. Kako se vozilo pribliţava prepreci tako zvučni znaci postaju sve brţi. Što se tiče - 27 -

prikaza na ekranu, kvadratići se prikazuju sve bliţe prednjem ili zadnjem braniku, da bi na kraju bio prikazan signalni trokut "PAŢNJA", a zvučni znak postao neisprekidan. Ako je pomoć pri parkiranju napred ili unazad aktivna, kratak zvučni znak obaveštava vozača, pri prebacivanju menjaĉa u poloţaj za voţnju unazad, da je sistem u aktivnom stanju. Na ekranu se pojavljuje obris vozila. Ako je aktivna samo pomoć pri parkiranju napred, kada se vozilo kreće napred, brzinom različitom od nule i manjom od oko 10 km/sat, a mjenjač je u praznom hodu ili je uključena neka brzina, na ekranu se pojavljuje obris vozila, ako je na manje od 50 cm od vozila otkrivena neka prepreka. Pomoć pri parkiranju moţe biti neutralizirana, pritiskom na dugme na srednjoj ploči prednje ploče. Stanje ostaje memorisano pri zaustavljanju vozila. Najnapredniji sistem za pomoć pri parkiranju trenutno jeste Volkswagenov Park Assist Vision. Ovaj sistem koristi senzore koje vozač uključuje prilikom nailaska na slobodno parking mesto. Sistem preko senzora prikuplja podatke o širini slobodnog parking mesta, te se zatim automatski parkira bez intervencije vozača (slika 8.1.). Volkswagen nudi ovaj sistem u novim modelima Pola, Tiguana, Tourana i Passata.

Sl.8.1. Primer upotrebe Park Assist Vision sistema

- 28 -

9. Prepoznavanje saobraćajnih znakova (Traffic Sign Recognition) Ovaj sistem se pojavio 2008. godine na modelu BMW7, a godinu kasnije i u Mercedesu S klase. Ova prva generacija TSR sistema je mogla očitavati samo znakove ograničenja brzine. Druga generacija, koja se trenutno razvija (Opel je već počeo koristiti) je u mogućnosti prepoznati i znakove zabrane preticanja. Kod Opela, funkcija prepoznavanja saobraćajnih znaka zasniva se na čitanju ograničenja brzine i znaka za zabranjeno preticanje i njihovom prikazivanju na instrument tabli. Upozorenje za napuštanje trake signalizuje vozačima kada nenamerno napuste svoju traku. Ta dva sistema zajedno poboljšavaju sigurnost u voţnji, smanjuju stres i mogu da spriječe plaćanje skupih kazni za brzu voţnju. Kamera visoke rezolucije "Opel Eye", sa širokim vidnim poljem i procesorima, postavljena je izmeĎu vetrobrana i retrovizora i ona će registrovati znake na putu i oznake traka. UreĎaj nije mnogo veći od mobilnog telefona. Tehnologija "Opel Eye" je dostupna od prošle godine, a prvo se počela ugraĎivati na modelu Opel Insignia, a zatim i na drugim modelima. Očitavanjem ograničenja brzine, sistem je u mogućnosti da upozori vozača da smanji brzinu ukoliko je ona prekoračena (slika 9.1.). Sistem je sličan ISA, s tim da se ovde uvode kamere za prepoznavanje znakova, tako da nije potrebna posebno izvoĎenje saobraćajnih znakova.

Sl.9.1. TSR system

- 29 -

10. Detekcija pospanosti vozača (Drowsiness Detection System) Ovi sistemi su razvijeni za praćenje stanja vozača. Oni imaju za cilj utvrditi znake zamora, pospanosti, smanjene koncentracije, itd. Kao i ostali podsistemi DAS-a, i sistemi za monitoring vozača razvijani su nezavisno od strane raznih proizvoĎača vozila, a poĉeli su se koristiti od 2004. godine. Prema podacima Ministarstva transporta SAD-a u toj se drţavi desi oko 100 hiljada nesreća godišnje prouzrokovanih pospanošću i umorom vozača, od toga 1500 završi smrtnim slučajevima. Jedan od najvećih problema kod pospanosti vozača predstavlja činjenica da vozači teretnih vozila preteţno voze noću, te je zbog toga uzrok broj jedan u teretnom saobraćaju upravo pospanost vozača. Vozači najčešće zanemaruju svoj umor i ţele što pre doći do odredišta. Zbog toga se u vozila ugraĎuju sistemi koji upozoravaju na pospanost vozača. Sistem se sastoji od senzora i kamera koji prate oči vozača (slika 10.1). Poloţaj vozača se moţe utvrditi raznim merama, ali mnogi eksperti su utvrdili da je stanje vozača najbolje pratiti pomoću njegovog pogleda tako da pravac gledanja vozača najbolje pokazuje njegovu paţnju i orjentisanost na voţnju. Kamera prati pogled vozača i upozorava ako vozač ne prati put (npr. kod traţenja radiostanice, tipkanja po mobitelu i sl.) TakoĎe se prati i otvorenost očnih kapaka i upozoravanje ukoliko doĎe do duţeg zatvaranja očiju. Ovaj segment se upravo odnosi na detekciju pospanosti i umora kod vozača. Ukoliko sistem utvrdi pospanost ili smanjenu pozornost kod vozača, vrši se upozorenje zvučnim signalima i blještećim svetlima.

Sl.10.1. Uređaj za praćenje pospanosti vozača

- 30 -

11. Kontrola pri vožnji niz padinu (Hill Descent Control) Vozila sa pogonom na 4 točka (4WD) i pogonom na sve točkove (AWD) mogu imati ugraĎen Hill Descent sistem koji koristi ABS kočnice za kontrolu kretanja automobila nizbrdo. Prvi ovakav sistem je razvio Bosch za Land Rover. Sistem se moţe kontrolisati najčešće pomoću tipki Cruise Controla na upravljaču (slika 11.1). Hill Descent Control (HDC) omogućava ujednačen i kontrolisan silazak automobila niz padinu, bez potrebe da vozač dodiruje papučicu kočnice. Pritiskom na dugme uključuje se kontrola brzine svakog točka koja se odrţava pomoću ABS ureĎaja. Ako vozilo ubrzava bez volje vozača, sistem će automatski aktivirati kočnicu i usporiti vozilo na ţeljenu brzinu. Ukoliko vozač pritisne gas, HDC će to dozvoliti bez usporavanja vozila. U prvobitnim modelima HDC-a korisnici su se ţalili da je brzina bila prevelika za siguran i kontrolisan silazak niz padinu, tako da se to u narednim verzijama sistema popravilo. Sada HDC omogućuje silazak brzinama koje su manje od brzine hoda pešaka (oko 5 km/h).

Sl.11.1. Dugme za uključivanje HDC-a

- 31 -

12. Sistem za monitoring pritiska u gumama TPMS (Tyre Pressure Monitoring System) TPMS ili TPIS (tyre Pressure Indication System) je elektronski sistem napravljen tako da prati pritisak u gumama na različitim vrstama vozila. Informacija o pritisku u gumama se prezentuje vozaču putem analognog merača, skice na monitoru ili jednostavnim svetlosnim upozorenjem u slučaju niskog pritiska (slika 12.1). Prvi automobil koji je koristio ovu tehnologiju je Porsche 959 iz 1986. godine. Sistemi za praćenje pritiska u gumama će biti obavezni od 2012. godine, jer oni pravovremeno upozoravaju vozača da je pritisak gume znatno ispod propisanog. Odrţavanje propisanog pritiska u gumama je vaţno i zbog ekonomične potrošnje goriva i zbog boljih voznih karakteristika gume. Ispumpane gume mogu izazvati do 4% veću potrošnju goriva i smanjenje ţivotnog veka gume do 45%. Gume mogu gubiti 3-6% vazduha mesečno, a da vozač to i ne primeti. Nedovoljno napumpane gume su takoĎe vaţan faktor koji moţe izazivati saobraćajne nezgode.

Sl. 12.1. Očitanje pritiska u gumama na putnom kompjuteru

- 32 -

13. Sistem za pomoć pri prestrojavanju (Lane Change Assistant) i pregled mrtvog ugla (Blind Spot Detection) Lane Change Assistant ili Blind Spot Detection System BSD kontinuirano prati zadnje mrtve tačke na obe strane vozila. Na primer, pre preticanja ili promene trake, vozač gleda u retrovizor kako bi se uverio da je traka slobodna - ali odjednom auto dolazi straga u vidno polje, upravo kada vozač ţeli izvršiti promenu trake (slika 13.1.). Takve kritične situacije često nastaju u gradskom saobraćaju i mogu dovesti do nezgode ukoliko vozač ne primeti vozilo u mrtvom uglu. Nakon paljenja ţmigavca i davanja jasne namere o prelasku u drugu saobraćajnu traku, sistem detektuje vozilo u mrtvom uglu (ukoliko je prisutno), te upozorava vozača vizuelno (kod novijih automobila crvena lampica na retrovizoru) ili vibracijom volana kako trenutno nije bezbedno promeniti traku.

Sl.13.1. Primer upotrebe BSD sistema Sistem koristi dva radara za detekciju automobila u okruţenju. Oni su smešteni u uglovima zadnjeg branika i razmenjuju podatke meĎusobno kako bi stvorili jasnu sliku o poloţaju automobila u okruţenju. „Vidno polje“ radara je podešeno tako da detektuje vozila u 3 trake (onoj u kojoj se vozilo nalazi, desno i levo od vozila) 70 m iza vozila opremljenog ovim sistemom. Radari odlično rade na autoputevima, kao i u krivinama do odreĎenog radijusa. Sistem radi i pri velikim brzinama (do 250 km/h). Lane Change Assist je takoĎe poznat i pod imenom Side Assist (automobili Volkswagen grupacije).

13.1. Audijev sistem za nadzor “mrtvog ugla” – Side Assist Sigurnosni sistemi u automobilu se dele na pasivne i aktivne. Pasivni sistemi se aktiviraju tek nakon udesa, dok aktivni deluju kako bi sprečili udes ili ga učiniti što manje opasnim. Novi Audi sistem spada u grupu aktivnih i ovaj tekst objašnjava kako on funkcioniše. Aktivni sistem mogu samostalno delovati ili samo upozoravati vozača na potencijalno opasne situacije koje mu predstoje čime se vozaču omogućava duţe vreme za reakciju. Audijev terenac Q7 - 33 -

poseduje upravo jedan takav sistem koji upozorava vozače, pod nazivom „Side Assist“ ili „Bocna Asistencija“. Audijevo odeljenje za istraţivanje i razvoj je u proteklom periodu imalo kao jedan od zadatka da ispita veći broj podataka o sudarima i da uoči segmente u kojima vozači imaju vece šanse za pravljenje grešaka. Sistem Side Assist je upravo rezultat tog istraţivanja – sistem upozorava vozača na prisustvo vozila u „mrtvom uglu“. Veliki broj udesa su upravo rezultat vozačeve dekoncentracije pri čemu vozilo napušta svoju kolovoznu traku. Dekoncentracija moţe biti uzrokovana većim brojem faktora: razgovor mobilnim telefonom, razgovor sa saputnicima ili jednostavno premorenost vozača. Sistem Side Assist upozorava vozača na potencijalni udes kako bi oni mogli da se izbegnu. Audi sa ovim sistemom nije prvi proizvoĎač koji nudi model sa ovakvim sistemom upozoravanja – Volvo opciono isporučuje svoje XC90 model sa BLIS sistemom (BLIS – Blind Spot Information System, „Sistem za informisanje u mrtvom uglu“). Ovaj sistem koristi kamere koje su ugraĎene u spoljašnje retrovizore kako bi prepoznao vozila u mrtvoj tačci, a zatim pali lampu upozorenja na odgovarajućem retorvizora. Audi je Side Assit realizovao uz pomoć napredne tehnologije - radara. Radarski sistem je realizovan u vidu dva senzora koji se nalaze u zadnjem braniku vozila. Radar emituje signal na 24GHz i šalje rezultate centralnom računarskom sistemu vozila koji na osnovu tih informacije odlučuje šta je od detektovanih objekata vozilo. Sistem je veoma osetljiv tako da moţe da detektuje motorcikliste i manja vozila koja se pribliţe na 50m od zadnjeg dela vozila. Ukoliko se neko od detektovanih vozila kreće u susednoj traci i prolazi pored vozila opremljenog Side Assist sistemom, računarski sistem daje svetlosni signal u odgovarajućem retrovizoru paleći i gaseći LED diode.

Sl.13.1.1. Princip funkcionisanja Side Assist - 34 -

Ono što je problem sa ovakvom vrstom sistema je da je nepohodno da sistem upozorava samo onda kada je to i potrebno. U suprotnom, ukoliko sistem često (ili netacno) upozorava vozača moţe se postići kontra efekat. Druga veoma vaţna karakteristika ovog sistema je da pomoć vozaču pruţa diskretno kako ne bi došao u situaciju da se oseća neprijatno pred ostalim putnicima u vozilu. Audi razvojni tim je zbog ovih razloga koristio LED diode koje se nalaze na kućištu retrovizora i koje su tako pozicionirane tako da ih moţe videti samo vozač. Kako se drugo vozilo pribliţava, sistem daje signal upozorenja paljenjem ţutih LED svetala, a jačina svetlosnog sistema se automatski prilagoĎava spoljnim uslovima tako da se signal moţe lako uočiti, a opet neće biti previše upadljiv. Vozač moţe veoma brzo na osnovu ovih informacija zaključiti da li se neko vozilo nalazi u nekom od „mrtvih uglova“ vozila. Ukoliko vozač da signal (migavac) kako bi se prestrojio u traku u kojoj se nalazi vozilo u koje bi mogao da udari, sistem treptanjem LED dioda daje signal vozaču da postoji potencijalno opasna prepreka koju ne moţe da vidi u retrovizoru, a ukoliko vozač nastavi sa kretnjom sistem ce se i zvučno oglasiti. Side Assist se automatski aktivira pri brzinama vecim od 60 km/cas, a vozač po ţelji moţe da isključi ovaj sistem.Audi Side Assist sistem je dobio nagradu „Inovacija budućnosti“ koju dodeljuje najveći protrošacki časopis “Guter Rat”.

- 35 -

14. Prilagodljiva kontrola brzine (tempomat) ACC (Adaptive Cruise Control) Adaptive Cruise Control, odnosno prilagodljiva kontrola krstarenja je ekstenzija standardne kontrole krstarenja, odnosno tempomata. Vozilo opremljeno ACC-om ima radar ili neki drugi senzor koji meri udaljenost do vozila koje se nalazi ispred njega na putu. U slučaju da nema vozila ispred, ACC vozila putuju pri brzini koju je odredio vozač, kao i vozila sa tempomatom. MeĎutim, u slučaju da radar detektira vozilo ispred nas, ACC sustav odlučuje dali naše vozilo moţe nastaviti sigurno putovati pri ţeljenoj brzini. Ako je vozilo ispred našeg preblizu ili putuje manjom brzinom, ACC prebacuje sa kontrole brzine na kontrolu udaljenosti. Pri kontroli udaljenosti ACC kontrolira i gas i kočnice kako bi odrţalo ţeljenu udaljenost od vozila ispred. ACC sastav je autonoman, odnosno ne zavisi od beţične komunikacije ili interakcije sa okolnim vozilima. Koristi samo vlastite senzore (kao npr. radar) kako bi izvršilo zadatak odrţavanja ţeljene udaljenosti od vozila ispred.

Sl.14.1. - Način rada ACC-a ACC sustav pruţa vozaču ugodu i jednostavnost zato jer, za razliku od običnog tempomata, preuzima i kočenje i ubrzavanje kod prisutnosti drugih vozila. ACC sustavi mogu pridonijeti povećanoj sigurnosti na autoputevima. Ovo je iz razloga što statistika pokazuje da je preko 90% nesreća na autoputevima izazvano ljudskom greškom, samo mali postotak nezgoda se dogaĎa zbog kvara ili vremenskih uslova. S obzirom da ACC potencijalno smanjuje napor vozača i delimično zamenjuje operacije vozača sa automatiziranim operacijama, očekuje se da će ACC dovesti do smanjenja broja nezgoda. Ovaj sistem kod različitih proizvoĎača automobila ima razne nazive, ali većina ih funkcioniše na istom principu. Naprimer, Toyota je razvila „Radar Cruise Control“, Mercedes „Distronic“, Audi u saradnji s kompanijom Bosch „ACC plus“, BMW „Stop and Go“ (ranije „Active Cruise Control“), te Honda „Adaptive Cruise Control“. Tempomat (regulator brzine ili autokruzer) je sistem koji automatski kontroliše brzinu motornog vozila na način da dodaje gas u automobilu za odrţavanje brzine koju zadaje vozač. - 36 -

Primer rada ACC sistema je dat na slici 14.2.. Crveno vozilo je opremljeno ACC-om i podešeno na brzinu 70 mph (milja na sat – pribliţno 112 km/h). Radar detektuje sporije vozilo u traci ispred, usporava ACC vozilo i odrţava sigurno odstojanje. Tempomat je prilagodio brzinu u odnosu na sporije vozilo ispred i odrţava je dok se saobraćajna traka ne očisti. U slučaju da prvi automobil ubrza ili promieni traku, ACC automatski dodaje gas i vraća vozilo na ţeljenu brzinu od 70 mph.

Sl.14.2. Šema funkcionisanja ACC sistema na putu ACC takoĎe moţe da koristi bazu ograničenja brzine koju dobije preko GPS ureĎaja, te da brzinu vozila prilagoĎava tim ograničenjima bez uticaja vozača.

- 37 -

Sl.14.3. Dugmad na volanu za podešavanje ACC Tempomat (CC – Cruise Control) se uključuje jednostavnim pritiskom dugma na volanu i odabirom ţeljene brzine (slika 14.3. i 14.4.).

Sl.14.4. Podešavanje tempomata putem ručice

- 38 -

15. Sistem za upozorenje pri napuštanju trake -LDWS (Lane Departure Warning Systems) Sistem za upozorenje pri napuštanju trake je mehanizam osmišljen kako bi upozorio vozača kada se vozilo počne kretati izvan svoje trake (osim ako je upaljen migavac u tom smeru) na autoputevima i magistralnim putevima. Poznat i pod imenom LKAS (Lane Keep Assistance System), „ovaj sistem „prepoznaje“ oznake na putu, procesirajući oblike CCD (engl. Charge Coupled Device) kamerom, procenjujući širinu, pa samim i tim i sredinu saobraćajne trake kojom vozilo treba da se kreće“1. Ovaj sistem je dizajniran kako bi smanjio broj nezgoda uzrokovanih greškama u voţnji, dekoncentracijom i pospanošću. NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) je 2009. godine razmatrao da li da sistemi za upozorenje pri napuštanju trake i precrash sistem postanu obavezni na svakom novoproizvedenom vozilu. Postoje dve glavne izvedbe ovih sistema: 1. sistemi koji upozoravaju vozača ako vozilo napušta svoju traku (upozorenja vizuelna, zvučna i / ili vibracije) 2. sistemi koji upozoravaju vozača, a zatim, ako on ne poduzme korektivnu akciju, automatski vrše akcije kojima odrţavaju vozilo u traci. Trenutno dostupni LDWS sastavi su unapred usmereni optički sastavi koji koriste algoritme da bi interpretirali video snimke kako bi procenili poziciju vozila u odnosu na saobraćajnu traku, zavisno o tome koliko je široka i zakrivljena. LDWS upozorava vozača ako napušta traku prilikom velike brzine, a da nije uključio pokazivač smera. TakoĎe, LDWS upozorava vozača ako su oznake na putu preslabo vidljive za detekciju, ili se sastav pokvario. LDWS ne čini nikakvu automatiziranu akciju da bi se izbegao izlazak sa saobraćajne trake ili da preuzme kontrolu na vozilu, stoga vozač ostaje odgovoran za sigurnosne operacije upravljanja vozilom. Kada vozilo putuje u centru saobraćajne trake, nalazi se u „no warning zone“ (zone bez upozorenja) i sastav ne izdaje nikakvo upozorenje. Kako vozilo odstupa od zone bez upozorenja, sastav izračunava vreme potrebno da vozilo izaĎe iz saobraćajne trake. TakoĎe, izračunava liniju najranijeg I najkasnijeg upozorenja (slika 15.1.) . Linija najranijeg upozorenja je unutar ruba saobraćajne trake, dok je linija najkasnijeg upozorenja izvan granica saobraćajne trake. Zona upozorenja je zona izmeĎu linija najranijeg i najkasnijeg upozorenja, te svaki put kada vozilo preĎe iz zone u bez upozorenja u zonu upozorenja, LDWS obaveštava da vozilo izlazi iz saobraćajne trake.

- 39 -

Sl.15.1.- Prikaz granica zona upozorenja LDWS sastava LDWS moţe biti direktno instaliran nakon uzimanja vozila kod automehaničara, a neki su postavljeni odmah pri izradi vozila. Kako tehnologija napreduje, ovom sastavu dodavat će se nove komponente.

Sl.15.2. LDWS sastav na vozilu marke Infinity

- 40 -

Ovaj sistem je prvi put predstavljen 2000. godine u Americi na kamionima Mercedes Actros. 2002. godine firma Iteris počinje ugradnju i na Freightliner kamione u Severnoj Americi.

Sl.15.3. Šema rada LKAS sistema Ovaj sistem zvučnim signalom upozorava vozača ukoliko je primećen nenameran prelazak u drugu traku i (slika 15.3.). Usled nepaţnje (pospanosti) vozača, vozilo je počelo napuštati svoju traku (što detektuju CCD kamere), te se odmah uključuje zvučno upozorenje koje obaveštava vozača o ovom dogaĎaju i očekuje od njega korektivnu akciju kako bi se vozilo zadrţalo u toj traci.

- 41 -

16. Kontrola proklizavanja točkova ASR (Anti Slip Regulation) Sistem kontrole proklizavanja Anti-Slip Regulation (ASR), obično je (ali ne nuţno) sekundarna funkcija ABS sistema kočenja u proizvodnji vozila, te je dizajniran da spreči gubitak prijanjanja pogonskih točkova, a time i da zadrţi kontrolu nad vozilom kada vozač prejako pritiska pedalu gasa i podloga ne moţe primiti obrtni moment koji motor daje. Namesto točkova ovde se reguliše pogon kojim se kreću ti točkovi. Posebno je efikasan u situacijama kada je kontakt točka s podlogom loš (sneg, kiša, poledica). Zadatak sistema je da kontroliše I reguliše proklizavanje, a time I poboljša stabilnost vozila. Kod većine automobila ASR je moguće uključiti ili ugasiti pritiskom na dugme slika 16.1.

Sl.16.1.Dugme za aktiviranje ASR

- 42 -

17. Sistem za ublažavanje sudara PCS (Pre-Crash Safety) Precrash je sistem razvijen kako bi se predvidele i ublaţile posledice saobraćajnog udesa. Koristeći radare ili lasere (skenira prostor 25 m iza i ispred vozila), sistem na osnovu brzine vozila i udaljenosti od prepreke moţe „osetiti“ kada je sudar neizbeţan. I ovaj sistem razvija više različitih kompanija, tako da se moţe naći pod raznim imenima: PCS (Toyota i Lexus), Pre-Sense Plus (Audi), CMBS ili Collision Mitigation Brake System (Honda), Pre Safe (Daimler Chrysler), itd. U tabeli.1. je opisan sled akcija koje Toyotin Pre-Crash sistem radi u poslednjim trenucima (sekunda ili manje) pre saobraćajne nezgode. Tabela 1. Akcije koje inicira Toyota Pre-Crash sistem

Funkcija

Opis

Upozorenje o udaru

Vozač je obavešten indikatorom ili zvučnim signalom da će uslediti udes, još uvek je moguće da vozač brzom reakcijom izbegne veće posledice Brake Assist pojačava silu kočenja koju je vozač primenio u tom trenutku kako bi smanjio brzinu udara

PreCrash Brake Assist PreCrash pojasevi

sigurnosni Sigurnosni pojasevi se zateţu, nasloni za glavu se učvršćuju kako bi se smanjile posledice za putnike

Kontrola bočnih zračnih Ukoliko sistem predvidi automatski se aktiviraju zavesa

- 43 -

mogućnost

bočnog udara,

Sl.17.1. Akcije koje inicira Pre Sense sistem Na slici 17.1 je prikazana šema Pre Sense sistema u kritičnom trenutku pre sudara. Sistem zateţe sigurnosni pojas, obara sedište, te zatvara prozore automobila. Treba napomenuti da je ugradnja jednog ovakvog sistema u automobil prilično skupa, jer on podrazumeva i postojanje drugih hightech sistema u vozilu. Većina proizvoĎača Pre-Crash sistem nudi samo u ekskluzivnijim modelima ili u skupljim paketima opreme (opcionalno).

- 44 -

18. Inteligentno prilagoĎavanje brzine (ISA) Inteligentna regulacija brzine (Intelligent Speed Advice, Intelligent Speed Adaptation) predstavlja sisteme koji se u zadnje vreme razvijaju u pojedinim zemljama kako bi se smanjio broj saobraćajnih nezgoda, pre svega u segmentu ograničenja i smanjenja brzine kretanja vozila. Neophodnost savremenog nadzora kontrole brzine proističe iz tendencije da se definisana ograničenja brzine uglavnom ne poštuju. Najveći broj saobraćajnih nezgoda u Evropi se dešava u naseljenim mestima, a jedan od najčešćih uzroka je brzina neprimerena odreĎenoj deonici puta. Razlikujemo dve izvedbe ISA sistema: aktivni i pasivni. Pasivni sistem u slučaju prekoračenja ograničene brzine kretanja samo upozorava vozača. Napredniji, aktivni sistem je zaduţen da u slučaju da vozač ne poštuje ograničenja i upozorenja, preuzima akcije kojima usporava vozilo do zakonom dozvoljene brzine. ISA sistem su razvili ŠveĎani i njega sačinjava jednostavan mali ureĎaj koji upozorava vozača da je prekoračio dozvoljenu brzinu na putu blizu škola ili u drugim osetljivim područjima gde je velika prisutnost pešaka (slika 18.1). Taj ureĎaj u automobilu prima signal od svetlosnog signala montiranog na saobraćajni znak ograničenja brzine na putu. Sistem proverava brzinu vozila i ukoliko je ona veća od one dozvoljene znakom, vozaču šalje upozorenje da smanji brzinu. ISA sistemi povećavaju sigurnost na putevima, naročito u osetljivim područjima i pešačkim zonama. Analize vršene u Evropi su pokazale da se smanjenjem brzine za 1 % smanjuje broj fatalnih nezgoda za 4 %. Ukoliko bi sva vozila bila opremljena ISA ureĎajem, saobraćajne nezgode i povrede dobivene u njima, mogle bi se smanjiti i do 30 %.

Sl. 18.1. ISA daje zvučno upozorenje vozaču da smanji brzinu

- 45 -

19. Sistem za pomoć pri smanjenoj vidljivosti (npr. Night Vision) / HUD (Head Up Display) Ovi sistemi sluţe za povećanje vidnog polja vozača izvan dometa farova automobila. Jedan je od novijih sistema koji se ugraĎuje samo u luksuzna vozila (npr. Audi prvi put ugraĎuje Night Vison Assistant tek 2010. Godine u model A8) ili se doplaćuje kao dodatna oprema. Sistem poznat pod nazivima Night View Assistant, Night Vision, Intelligent Night Vision, sve zavisno od proizvoĎača. Prikaz objekata oko vozila se vrši putem LCD ureĎaja u automobilu, na navigacionom monitoru ili na head-up displeju na vetrobranskom staklu ispred vozača. Koriste se aktivni i pasivni sistemi. Aktivni sistemi su zasnovani na infracrvenim zracima koje se šalju od automobila i osvetljavaju okolinu čovjeku nevidljivom svetlošću. Na monitoru se prikazuje real-time video okoline snimljen infracrvenom kamerom (slika 19.1.). Prednosti su što je slika objekata jasna, rezolucija slike je velika i senzor je mali (moguće ga montirati na retrovizor). Nedostatak je slaba vidljivost pri kiši i magli, te relativno mali domet (oko 150 metara).

Sl.19.1. Mercedes Night Vision sistem sa infracrvenom kamerom Pasivni sistemi su zasnovani na korištenju termalne kamere koja na osnovu različitih temperetaura objekata i ţivih bića u okruţenju na displeju prikazuje ono što je ljudskom oku u tami nevidljivo. Prednost je što je domet veći od 300 m, a nedostaci su što ne radi dobro pri toplijim uslovima i što je termalni senzor veći od infracrvenog.

- 46 -

Sl.19.2. BMW Night Vision sa termalnom kamerom 8

- 47 -

20. Adaptivna kontrola svetala ALC (Adaptive Light Control) PrilagoĎavanje svetala ALC je sistem koji omogućava prilagoĎavanje osvetljenja zavisno od potreba vozača. PrilagoĎavanje osvetljenja se sastoji od pokretnih bi - xenon projektorskih svetala. Projektor se okreće u radijusu od 15o prema vani i 8o prema unutra. Kontrolni modul prima inpute o brzini vozila, uglu upravljanja i ubrzanju, kao i podatke dobivene od GPS-a (krivine, usponi na putu i sliĉno). Koristeći podatke GPS navigacije i elektronske mape puta, sistem moţe prilagoditi svetla na optimalno osvetljenje na delu puta kojim se kreće, odnosno na koji dolazi. Razlika izmeĎu klasičnog osvetljenja i naprednog prilagoĎavanja svetala je prikazana na slici 20.1.

Sl.20.1. Razlika između klasičnog i naprednog osvetljavanja puta

- 48 -

22. Sistem za detekciju i zaštitu pešaka (Pedestrian Safety Systems) Osim sigurnosti vozača, sigurnost pešaka je takoĎe vrlo vaţna i to će biti glavni zadatak u budućnosti automobilske industrije. Zaštita pešaka je nedavno uvrstana u Euro NCAP testove. Glavni ureĎaji za zaštitu pešaka jesu pravilno oblikovan poklopac motora automobila i vazdušni jastuci za pešake. Kada doĎe do nezgode u kojoj vozilo udara pešaka, veoma je bitno da je poklopac motora gde udara telo napravljen od mekog materijala. Istraţivanjem se utvrdilo da je moguće smanjiti povrede pešaka ukoliko se poklopac motora u trenutku udara digne iznad svoje uobičajene pozicije. Ako prednji deo poklopca motora ode unazag, povrede pešaka se umanjuju drastično. Poboljšanja su takoĎe moguća na prednjem braniku koji je druga kontaktna površina prilikom sudara. Branik treba biti izraĎen od pene visoke gustoće. Pešački vazdušni jastuk ima za cilj da spreči da pešaci prilikom nezgode udare u prednji vetrobran. Kompanija Ford je razvila dve vrste vazdušnih jastuka: jedan vazdušni jastuk na poklopcu motora, a drugi je prednji vazdušni jastuk.Istovremena upotreba ovih sistema smanjuje posledice nesreće. Volvo je automobilska kompanija koja je verovatno najdalje otišla u ovom segmentu, te oni razvijaju svoj Pedestrian Safety System. Ovaj sistem koristi radare kako bi detektirao pešake ispred vozila. U slučaju da bi moglo doći do udara, sistem deluje u 3 koraka: 1. najpre na monitoru pokazuje da se sistem aktivira 2. zatim šalje audio i/ili vizuelno upozorenje vozaču na HUD displej (slika 22.1) 3. sistem automatski koči automobil kako bi se smanjila brzina udara i posledice Volvo računa da će od 2010. svi njegovi modeli biti opremljeni ovim sistemom. Obzirom da svakih 113 minuta u svetu pogine pešak u saobraćajnoj nezgodi, a svakih 8 minuta jedan bude povreĎen, dalji razvoj sistema koji se bave zaštitom pešaka je neophodan.

Sl. 22.1. Volvo Pedestrian Safety System daje upozorenje vozaču o predstojećem udaru

- 49 -

23. ADC - Automatic Distance Control ADC je sistem koji bi se mogao prihvatiti kao dopuna tempomata. Kontrola odstojanja angaţuje laserski senzor lociran iznad unutrašnjeg retovizora i pet laserskih snopova koji skeniraju prostor ispred vozila, kao i brzinu istog. Sistem funkcioniše čak i u krivinama. Na bazi izmerenih vrednosti sistem kontroliše brzinu vozila pomoću motora i kočionog sistema tako da se uvek odrţava zadata idealna distanca.

Sl. 23.1. Automatic Distance Control ADC se aktivira ručicom na volanu. Vozač bira odgovarajuću brzinu i jednu od pet ponuĎenih distanci. Ukoliko vozač sam pritiskom na papučicu gasa ubrza vozilo, ADC sistem se automatski deaktivira. Ista reakcija je i ukoliko vozač sam pritisne kočnicu. Pri startovanju sistema multifunkcionalni displej prikazuje koji ADC program je aktivan od tri predefinisana: Normal, Comfort i Sport, te koja od pet ponuĎenih distanci je izabrana. Vozač u svakom trenutku pomoću pomenutog ekrana moţe saznati da li je sistem aktivan i ukoliko jeste koja je distanca i brzina zadata. Ukoliko ADC sistem dostigne svoj limit vozač se upozorava putem vizuelnog i zvučnog signala da preuzme kontrolu nad vozilom.

- 50 -

24. ZAKLJUČAK Nivo razvoja informatičke, telekomunikacione i procesorske tehnologije omogućuje da se razvijaju brojne usluge bazirane na tim tehnologijama. Integracijom ovih tehnologija u jedan jedinstven sisetm, kakav je telematski sistem, obezbeĎuje se veća ekonomicnost takvog sistema, kroz adekvatan doprinos navedenih tehnologija ponaosob. Daljim razvojem komponentnih tehnologija telematski sistemi će postajati još efikasniji, brţi, i pouzdaniji, a mnoga preduzeća koja se bave transportnim procesom pribegavaće upotrebi ovih sistema, jer primena telematskih sistema doprinosi bezbednijem, pouzdanijem i efikasnijem transportu. S obzirom da elektronika ima veliku vaţnost u autoindustriji, te se njome danas kontrolišu svi procesi koji se odvijaju u automobilima, potrebno je bilo osmisliti način umreţavanja u automobilima. Tako se danas, umesto klasičnog oţičenja, sastavi u vozilima umreţavaju serijski, poput računara. Jedan od takvih sastava je Controller Area Network (CAN), razvijen od strane Bocha, te je standard za komunikaciju izmeĎu sastava u automobilima. Osim oţičenja, u autoindustiji bilo je potrebno i minimizirati hidrauličke I mehaničke sastave, čime se dodatno smanjuje masa i povećava pouzdanost. Jedno od takvih rešenja jeste x-bywire, odnosno „upravljanje ţicom“, gdje ne postoji mehanička ni hidraulička veza izmeĎu upravljačkih kontrola i sastava kojima one upravljaju. U automobilima se koriste mnogi inteligentni sastavi. Tako je ABS, jedan od najvaţnijih, sastav zaduţen za sigurnije kočenje tako što će odrţati stabilnost automobila i pri jakim kočenjima, te kočenjima na skliskim površinama. Sastavi poput ESC-a osiguravaju stabilnost automobila pri većim brzinama i pokušajima naglih promjena smera. ACC sustav olakšava vozaču upravljanje na brzim putevima I autoputevima tako što odrţava ţeljenu brzinu i sigurnu udaljenost sa vozilom koje se nalazi ispred. Jedan od interesntnijih novih sastava je i LDWS, koji prati putanju vozila unutar saobraćajnih traka te upozorava vozača u slučaju da vozilo napušta traku. Saobraćajne nezgode su ozbiljan socio - ekonomski problem u kome je cenu ljudskog ţivota nemoguće proceniti. Razliĉita su rešenja predloţena kako bi se smanjile posledice nesreća. Teţnja današnjih inţenjera koji rade na razvoju automobila, je da svojim inovacijama učine što je moguće lakše i bezbednije upravljanje automobilom. Dosadašnji rezultati primene savremenih sistema akivne bezbednosti vozila, u mnogim primerima postojeće prakse u svetu, neosporno ukazuje na veoma značajne dobitke kod poboljšanja sigurnosti u saobraćaju I smanjenju saobraćajnih nezgoda. Ovi sistemi, kako i njihovo ime sugeriše, pomaţu vozaču pruţajući vitalne informacije o saobraćajnoj okolini ili delujući u odreĎenim okolnostima kako bi zaštitili putnike u vozilu ili olakšali voţnju. U ovom radu sam pokušala objasniti koji je značaj sistema za pomoć vozaču. Saznali smo kako svaki od ovih sistema funkcioniše, te koje su prednosti i mane pojedinih sistema. O njihovoj vaţnosti u današnjem saobraćaju je suvišno govoriti ako znamo da je saobraćaj na prvom mestu kao uzrok smrti koje su uzrokovane nezgodama. U prilog vaţnosti ove teme idu i odluke Evropske komisije, NHTSA-a i drugih institucija koje već u bliţoj budućnosti obavezuju proizvoĎače da neki od sistema za pomoć vozaču postanu obavezni u novoproizvedenim automobilima. Tako naprimer, Evropska komisija od evropskih proizvoĎača zahteva da novoproizvedena vozila od 2012. godine moraju biti opremljena ESP-om, Lane Assistom, a verovatno i PreCrash sistemom. - 51 -

Sistemi za pomoć vozaču čine saobraćaj sigurnijim, jer direktno utiču na broj saobraćajnih nezgoda. Ako znamo da je samo u Evropi 1998. godine u saobraćaju poginulo preko 100 000 ljudi, onda je jasno kolika je vaţnost razvijanja ovih sistema u budućnosti. Obzirom da bi detaljnija analiza i objašnjavanje svih sistema za pomoć vozaču zahtevala mnogo više vremena i prostora, u ovom radu su obraĎeni samo najpoznatiji sistemi.

LITERATURA 1. “Electronic Brake Management,” ALex Current Fact-. book, BMW Research and Development, http://www.semiconductors.bosch.de/pdf/expanding.pdf 2. Anti-lock braking system - Wikipedia, the free encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-lock_braking_system 3. Electronic Stability Control (ESC), http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_Stability_Program 4. Traction control - Wikipedia, the free encyclopedia,http://en.wikipedia.org/wiki/Traction_control 5. Adaptive cruise control system overview, 5th meeting of the U.S. Software System Safety Working Group, April 12th 2005 @ Anaheim, California USA 6. Blind-Spot Information System, http://www.mynrma.com.au/blis.asp 7. Lane-Departure Warning System, http://www.citroen.com/cww/en-US/technologies/security/afil/ Bosch ESC InformacijeChooseESC! kombinirani inicijativu Europske komisije, eSafetyAware, a Euro NCAPhttp://www.otpornik.info/zanimljivosti/autoelektronika/65-ziroskopski-senzor.html http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_stability_control http://en.wikipedia.org/wiki/Yaw_rate_sensor http://tabudic.wordpress.com/2009/06/10/vsc-%E2%80%93-stabilnost-vozila-contal-%E2%80%93stabilizator-osovina-tijekom%C2%A0voznje/ http://www.mvmmotors.com http://www.ltfe.org http.//www.old.sf.bg.ac.yu Dr.Vladimir odrţavanje

Papić,dr.Radomir

Mijailović,dr.Vladimir

- 52 -

Momčilović,Transportna

sredstva

i