Sistemi Za Detekciju Vozila, Djelomicnu Kontrolu

8/8/2019 Sistemi Za Detekciju Vozila, Djelomicnu Kontrolu

1/24

1. UVOD Napredak nauke i tehnike omoguio je proizvodnju pouzdanih i ekonominih vozila

kojima voza, bez veeg zamora, moe ostvariti svaki transporti zadatak. Elektronika nalazi

sve iru primjenu u vozilu, naroito na podruju informacija i kontrole rada vozila, kao iregulacionih sistema. Nauka i tehnika je dosta postigla na polju proizvodnje sigurnosnogvozila. Meutim, ovakva vozila, zbog svoje cijene, ne nalaze iroku primjenu. Proizvoaivozila nastoje ograniiti ukupne trokove razvoja, proizvodnje i isporuke vozila, kako bi zasvoj proizvod osigurali kupca. Trite i brojna konkurencija uslovili su takmienjena podrujuvozila, kao i na poveanju performansi i ekonominosti, ali nisu posvetili dovoljno panje

pouzdanosti i sigurnosti. Na sigurnost saobraaja vozilo utie nizom svojih konstruktivnih, proizvodnih i

eksploatacionih parametara. Kvalitet motornih vozila je uslovljen brojnim faktorima od kojihzavisi funkcionalnost, ekonominost, pouzdanost i sigurnost. Sve se to odraava na stepen

prilagoenosti vozila fiziolokim i psiholokim sposobnostima ovjeka kao vozaa i zatitiputnika. Prilagoavanje vozila ovjeku manifestuje se kroz eliminisanje dodatnih optereenja

i obezbjeenja veeg komfora i udobnosti. Konstrukcijom i proizvodnjom, vozilo dobijaodreene elemente od kojih zavisi i sigurnost saobraaja Zadnja etiri desetljea je obiljeionagli porast broja i sloenosti elektronikih sistema u automobilima.

Udio elektronike u dananjim automobilima ini ak 23% ukupne proizvodne cijene.Analitiari procjenjuju da vie od 80% inovacija u automobilskoj industriji je temeljeno naelektronikim sistemima. Sa porastom broja elektronikih sistema u automobilima rastu izahtjevi na strukturnu izgradnju jer u prosjenom automobilu se nalazi vie od etirikilometara raznih vodova dok je taj broj 1955. godine iznosio samo 45 metara. 1969. godineApollo 11 je radio sa malo vie od 150 Kbytes memorije dok samo 30 godina kasnije je

potrebno vie od 500 Kbytes da CD player u autu ne bi preskakao na neravninama.


2/24

Sistemi za detekciju vozila, djeliminu kontrolu vozila i podrka vozau

3

2. AKTIVNA SIGURNOST MOTORNIH VOZILA

U aktivne sigurnosne elemente vozila ubaraju se:ureaji za upravljanje, ureaji za koenje,ovjes i pneumatici, mjenja, polje vidljivosti vozaa, ureaji za osvjetljavanje puta, udobnostvozila i dr. (zbog neispravnosti ovih elemenata moe doi do nastanka saobraajnih nezgoda).

Aktivne sigurnosne karakteristike pomau vozaima da sprijee saobraajne nezgode. U posljednjih nekoliko godina uvedeno je mnogo znaajnih sigurnosnih sistema u vei brojautomobila koji se mogu ubrojati u aktivne elementi sigurnosti motornih vozila ali esto serazvrstavaju u grupu antikolizonih sistema sigurnosti motornih vozila (ABS, kontrola vunesnage, kontrola elektronske stabilnosti vozila, i automatska vonja). Najvanije karakteristikemotornog vozila koje pomau svim vozaima za izbjegavanje saobraajnih nezgoda kao i zaadekvatno reagovanje prilikom saobraajne nezgode su:

- upravlja,- konice,- sistem ovjesa i gume;

Upravljanje vozilima velike nosivosti, kao i putnikim automobilima zahtijeva fiziki napor

od vozaa. Naroito teko je upravljati automobilom pri kretanju po loim putevima. Da bi seomoguilo lako upravljanje automobilima u sistem za upravljanje se ukljuuju specijalniservomehanizmi iji je osnovni zadatak da se smanji potrebna sila na toku upravljaa, asamim tim da se povea manevarska sposobnost automobila. U dananje vrijeme, servoureaji upravljakih mehanizmama se ugrauju i na laka vozila visoke klase i autobuse.

Namjena servo ureaja u ovom sluaju je ne samo da olaka upravljanje, nego da omoguisigurno kretanje sa visokim brzinama jer u sluaju eksplozije gume na prednjim tokovimadaleko je lake odrati kretanje u pravcu kod sistema upravljanja sa servoureajem.

Najvaniji dio motornog vozila, u sigurnosnom smislu, jesu gume; one su ono to povezujenae auto sa cestom. Dobre gume mogu znaajno utjecati na nain na koji auto reaguje uodreenim situacijama. 1Razvoj motornih vozila u smislu poboljanja ekonominosti kroz poveanje nosivosti,

paralelno trai i zadovoljenje aktivne sigurnosti u javnom saobraaju, to se u prvom redumanifestuje kroz koioni sistem. Pritiskom papuice konice, koioni sistem prenosi silu od papuice do tokova pomou tenosti (ulje). S obzirom da zaustavljenje motornog vozilazahtijeva puno veu silu nego to bi se moglo nanijeti nogom, automobil mora umnoiti silu

pritiska stopala. Vozilo ovo umnoavanje sile stopala ini na dva naina:- Mehanikom prevagom (rad poluge)- Mnoenjem hidrauline sile

Konice prenose silu do tokova pomou trenja, a tokovi zajedno sa gumama tu silu prenosena cestu, takoer preko trenja i na taj nain se vri usporavanje kao i sigurno zaustavljanjeautomobila. Prenos koione sile do tokova se moe ostvariti na sljedea etiri naina i to:

- Mehaniki;- Hidraulini;- Pneumatski;- Kombinovani (hidromehaniki, hidropneumatski itd.).

1 Prof.dr. Osman Lindov, Prirunik o poznavanju elemenata i pravila sigurnosti saobraaja na putevima, Sarajevo, 2009. god


3/24


4

2.1. Mree u automobilima

Kao to LAN-om moemo povezivati raunala tako kontrolne mree povezuju elektronikuopremu u vozilu. Tim mreama se izmjenjuju podaci izmenu raznih elektronikih sistema iaplikacija koje se u njima vrte. U prolosti su se komponente menusobno spajale icama to je

postalo problem kako je broj komponenata rastao. Glavni problem je u poveanju mase

vozila, smanjenju pouzdanosti i zauzimanju sve vie prostora. Tako je oienje postalonajsloenija i najskuplja komponenta u vozila. Dananje kontrolne i komunikacijske mree setemelje na serijskim protokolima ime se uklonio problem sloenog oienja. Tako je 1998.Godine Motorola razvila kompletnu automobilsku kontrolnu i informacijsku mreu temeljenuna LAN tehnologiji ijom je ugradnjom u tada novu klasu BMW-a smanjila teinu ukupnogoienja za 15 kilograma i poveala uinkovitost.

Slika 1. Primjer moderne arhitekture automobilske mree


4/24


5

3. AKTIVNI ELEKTRONSKI SISTEMI SIGURNOSTI

Motorna vozila vie nisu inertni objekti koji mogu funkcionirati iskljuivo ako njimaupravlja voza. Sve vie, vozila postaju inteligentna, primaju informacije, bilo direktno izinfrastukture, bilo od senzora prikljuenih na vozilo. Zahvaljujui ovim informacijama, vozila

su u mogunosti da "donose odluke" o okolini u kojoj saobraaju, obavijeste vozaa o potrebnim intervencijama i preduzmu odreene akcije u vozaevo ime. Proizvoaiautomobila konstantno razvijaju nova i poboljana vozila, a sve u cilju drutvene koristi i

brige za drutvo kroz razvijanje savremenih sistema koji obezbjeuju efikasniju upotrebuvozila i saobraajne mree i doprinose poveanju sigurnosti u saobraaju

3.1. Sistem globalnog pozicioniranja-GPS

Sistem globalnog poziocioniranja (engl.- Global Positioning System) je satelitski radionavigacijski sistem koji omoguava odreivanje pozicije, brzine kretanja i vremenaupotrebom metode TOA - metode mjerenja vremena dolaska radio signala. Razvilo ga jeministarstvo odbrane SAD.

Sistem ine tri segmenta: svemirski (sateliti), kontrolu (nadzor, upravljanje i kontrolasistema) i korisniki (prijemnici). Princip rada sistema je takav da se u potpuno orbitalnomdijelu sistema nad kojim dijelom Zemlje uvijek nalaze najmanje etiri satelita to je dovoljnoza precizno odreivanje poloaja. Svi sateliti sistema neprekidno odailju signaleelektromagnetnim valovima koji sadre niz podataka. U podacima su sadrane informacije o

putanji, vremenski kod i vrijeme odailjanja signala. Na temelju tih podataka i ugraenog satakorisnikov prijamnik odreuje udaljenost do satelita i njihov poloaj u trenutku kada su

podatke odaslali, na temelju ega se moe izraunati vlastiti poloaj. Sistem je izveden takoda omoguava pokrivenost Zemljine povrine 24 sata dnevno.

GLONASS je ruski satelitski sistem. Sistem omoguava mjerenje pozicije, vektora smjerai vremena, ponekad s tanou veom od GPS sistema. 24 GLONASS satelita raspodijeljenasu u 3 orbitalne ravnine. Sateliti odailju isti kod, ali upoterbljavaju razlitite frekvencije. Dvijesu razine usluga:

- civilna razina upotrebe sistema kanal standardne tanosti- razina za posebne korisnike, kanal visoke tanosti.GLONASS ima dvije vrste navigacijskih signala: navigacijski signal standardne tanosti

(SP) i navigacijski signal visoke tanosti VP. SP osigurava horizontalnu pogreku u poziciji ugranicarna unutar 57-70 m s vjerovatnou 99.7% i vertikalnu pogreku u granicama 70 m svjerovatnoom 99.7%, te pogreku vremena unutar 1 s s vjerovatnoom od 99.7%. Koristi lise diferencijalni navigacijski mod ove karakteristike se mogu znatno poboljati. Ovaj sistem

je relativno novi sistem (januar 1996.) i njegova ira uporaba se tek predvida.Radna frekvencija sistema GLONASS se mijenja po radnim kanalima u blizini vrijednosti

1.2GHz za veliku preciznost i 1.6 GHz za malu preciznost. Razvijeni su i radio-lokacijski prijamnici GPS+GLONASS. Sve su izraenija nastojanja da se ta dva vodea satelitskasistema integriraju u jedan, to e omoguiti poveavanje tanosti zbog veeg broja satelitakoje e korisnik moi istodobno pratiti i samog postupka obradbe signala.


5/24


6

3.1.1. Princip rada GPS

GPS sistem za pozicioniranje pomou satelita se sastoji od 24 satelita, 21navigacionog i 3 rezervna. Svaki od satelita obie Zemlju za 12 sati, a njihovo kretanje je

programirano tako da se u svakom trenutku sa svake take na Zemlji moe vidjeti 5-8 satelita,koji pokrivaju odreeni dio zemljine povrine, odnosno konstantno daju signal na svakom

dijelu zemljine povrine. Orbitalni segment se sastoji od 24 satelita koji se nalaze u priblinocirkularnim orbitama radijusa 26 560 kilometara sa periodom obilaska oko Zemlje od 11 sati i58 minuta (subsinhroni satelit).

Svaki satelit ima oznaku. Prvo slovo oznaava orbitu, a broj oznaava mjesto u orbiti.Podsatelitska taka svakog satelita je priblino iste putanje. Sateliti su rasporeeni u 6orbitalnih ravni ugla inklinacije od 55 stepeni u odnosu na ekvatorijalnu ravan sa po 4 satelitarasporeena ravnomjerno u svakoj orbiti. Sateliti se kreu na visini od oko 20 000 kilometaraiznad Zemlje. Na jednoj strani Zemlje se moe nai najvie 12 satelita.2

Slika 2. Izgled GPS satelita

Veina GPS prijemnika ima sposobnost praenja 8-12 satelita. Obino su potrebna trisatelita da bi se izraunala geografska duina i irina (2D) i sa najmanje jo jednim satelitomda bi se izraunala visina (3D) slika 8.2. Za tu lokaciju GPS ureaj zna koji sateliti trebaju bitiu blizini u dato vrijeme poto on prima obnovljene informacije putem signala sa satelita.Orbitalne putanje su otprilike izmedu 60 Sjeverne i 60 June irine. Ovo znai da moe

primati signale sa satelita bilo gdje na Zemlji. Satelit nosi po 2 cenzijumska i 2 rubidijumskaatomska frekvencijska oscilatora pomou kojih se odrava veoma precizno i tano vrijeme toje bit GPS sistema.

2 http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System


6/24


7

Slika 3. Signal sa jednog, dva i tri satelita

U kontrolnoj stanici se sakupljaju svi podaci o stanjima satelita, donose se odluke iodreuju sadraji navigacijskih podataka, poruke te parametri za korekcije putanja satelita i

parametri za korekciju satova na satelitima. U stanici se nalaze cenzijumski i rubidijumskiatomski oscilatori koji odravaju GPS vrijeme. Postoji pet monitorskih stanica i tri zemaljskestanice.Ove stanice vre prijem i analizu signala satelita i te podatke proslijeuju ka MSC-u.Preko zemaljskih antena se vri slanje podataka i parametara ka satelitima.

GPS-prijemnik od satelita prikuplja dvije vrste kodiranih informacija. Jedan tipinformacija-sadre priblini poloaj satelita.Ti se podaci kontinuirano prenose i spremaju umemoriju GPS-prijamnika tako da on zna orbite satelita i gdje bi koji satelit trebao biti. Svakisatelit moe putovati malo izvan orbite, pa zemaljska stanica za praenje prati orbite satelita,njihovu visinu, poloaj i brzinu. Zemaljska stanica za praenje alje orbitalne informacijeglavnoj kontrolnoj stanici, koja alje satelitima ispravljene podatke. Podaci o poloaju satelitau bilo kojem trenutku nazivaju se podacima almanaha. Kad je GPS-prijemnik "hladan", trebate mu malo due vrijeme da pronae satelite. Prijamnik se smatra "toplim" kad su podacisakupljani u posljednjih etiri do est sati. Pri izabiru koji GPS-prijemnik kupiti, dobro je

pogledati specifikaciju vremena "hladnog" i "toplog" traenja satelita.Kad GPS-prijemnik zna precizan poloaj satelita u prostoru, jo treba znati koliko su

oni daleko kako bi mogao odrediti svoj poloaj na Zemlji. Postoji jednostavna formula kojakae prijemniku koliko je pojedini satelit daleko: Udaljenost od satelita jednaka je brziniemitiranog signala pomnoenoj s vremenom koje treba da signal doe do prijamnika (brzina xvrijeme putovanja = udaljenost).

d= c t

d - Udaljenost satelita od zemljec - Brzina radio valova (brzina svjetlosti)t - Vrijeme putovanja signala

Mogua su dva poloaja u kojima se sijeku ove tri sfere oni se znatno razlikuju po

koordinatama. Za odluku o tome koja od dviju zajednikih taaka daje stvarni poloaj, trebate unijeti priblinu visinu u GPS prijamnik.To e omoguiti prijemniku da izraunadvodimenzionalni poloaj (geografsku irinu i duinu). Nadalje, uz pomo etvrtog satelita,

prijamnik moe odrediti i trodimenzionalni poloaj (geografsku irinu, duinu i visinu).Pretpostavimo da je udaljenost od etvrtog satelita 18 000 kilometara. Sad imamo

situaciju da etvrta sfera sjee prve tri u jednoj zajednikoj toki. Do pogreaka mjerenjadolazi zbog pogreke satelitskog vremena, pogreke orbite, utjecaja ionosfere i troposfere na

propagaciju signala, refleksije i loma signala na svome putu, zaklanjanja signala i umasamog prijemnika.


7/24


8

Utjecaj nekih pogreaka moe se smanjiti modeliranjem, odnosno predvianjemnjihova iznosa (npr. Model ionosfere), boljim odabirom satelita koji se uzimaju u obzir primjerenju, drugim metodama mjerenja ili mjerenjem njihova iznosa na neki nain. Prvi GPSsatelit je lansiran u februaru 1978. g. Svaki satelit je teio oko 1000 kilograma i imao je oko5,5 metara prenika sa izvuenim solarnim ploama. Napajanje predajnika je samo 50 W ilimanje. Svaki satelit odailje dva signala, 5 L1 i L2.

Civilni GPS koristi L1 sa frekvencijom od 1575,42 MHz. Oekivano vrijeme trajanjasvakog satelita je 10 godina. Zamjene se stalno prave i lansiraju u orbitu, odnosno kada satelitdotraje izbacuje se iz orbite i zamjenjuje se sa novim. Najvei problem svakog satelita jevrijeme, stoga svaki satelit nosi u sebi 4 atomska generatora takta. Navigacijska poruka sadriorbitalnu poziciju satelita, vrijeme i status ispravnosti satelita.

3.1.2. Diferencijlni GPS

Diferencijalni GPS (engl.- Differential Global Positioning System) koristi se jedanfiksni prijemnik na tano poznatim koordinatama koji inverznim algoritmom iz poznatihkoordinata rauna parametre signala kojeg bi sa satelita trebalo primati te odailje korekcijeokolnim prijamnicima (rover) koji ih obino primjenjuju izravno na mjereni signal, jo prije

raunanja PVT solucije.Bazne stanice za svaki vidljivi satelit mjere pogreku odaslanog vremena i brzinu

njene promjene (dovoljno je odrediti pogreku u obliku vremena - u to su ubrojene sveotklonjive pogreke, sve dok je rover blizu baze pa signal s pojedinog satelita podjednakogrijei do baze i do rovera). Time se uspjeno otklanja namjerno kvarenje signala SA(Selective Availability), propagacijska kanjenja signala na putu do prijemnika, pogrekesatelitskog vremena, kao i veina greaka orbite.

Tabela 1. Razlika izmeu GPS i DGPSKomponente pogreketipino (po satelitu)

Standardni GPS (m) Diferencijalni GPS (m)

Vrijeme u satelitu 1.5 0Pogreke u satelitu 2.5 0Inosfera 5 0.4Troposfera 0.5 0.2

um u prijemniku 0.3 0.3Viestruki put 0.6 0.6UKUPNO 10.4 1.5

Tri su temeljne tehnike DGPS-a:

Dva su prijemnika na bliskim koordinatama, a trai se njihov relativan poloaj Signal s jednog satelita putuje odreeno vrijeme do jednog prijemnika, a malo due do drugoga.Odredi li se ta razlika i ona primijeni u rjeavanju sistema jednaina za izraunavanje poloajadobiva se relativan poloaj tih dvaju prijemnika (single differencing tehnika). Ovime jeotklonjena pogreka satelitskog vremena, putanje satelita i inosfere. Budui da prijemnici nisusavreno meusobno sinhronizirani, pri mjerenju koliko signal due putuje do drugog

prijamnika u odnosu na prvi nastala je pogreka ekvivalentna tom vremenskom razilaenju,ali jednaka za svaki satelit.


8/24


9

Uz dodatni satelit, matematikim je postupkom mogue (jo prije prorauna relativneudaljenosti prijemnika) nai i otkloniti ovu greku (doubledifferencing tehnika). Ovaj se

postupak koristi prije statistikog usrednjavanja u cilju nalaenja cijelog broja perioda nosiocau faznom mjerenju. Postoji i tehnika zvana triple-differencing koja koristei dva uzastopnamjerenja dva satelita u potpunosti eliminie cjelobrojnu nesigurnost perioda nosioca (integerambiguity) u sluaju bez privremenih gubitaka satelitskog signala. Danas daleko najraireniji

standard (format prenoenih korekcija) za SPS DGPS je RTCM SC-104, koji je prvenstvenonamijenjen primjeni u stvarnom vremenu i pokriva irok spektar vrsta DGPS mjerenja.Komercijalno dostupne usluge diferencijskih korekcija obino se odailju kao RDS

usluga pojedinih radio-stanica ili u posebnom 300 kHz-nom pojasu (samo na podrujuAmerike). Za prijem tih korekcija potrebno je uz GPS prijemnik imati i DGPS radioprijemnik,a postoji i velik broj GPS prijemnika s ve ugraenim takvim radiom. Radio TechnicalCommission for Maritime Services, Special Committe-104

Slika 4. GPS navigacija u cestovnom saobraaju

3.1.3. eMAP (Elektronska karta) i elektronski navigacijski ureaji

Ureaj eMAP je zapravo elektronska karta sa ugraenim GPS-om. eMAP dolazi saugraenom kartom svijeta sa naznaenim gradovima, mjestima, cestama, rijekama, jezerima,obalom itd. U eMAP moe se pohraniti do 500 taaka sa imenom i grafikim simbolom.Funkcije putnog raunara i pretraivanje baze podataka gradova posluit e na svakom

putovanju. Street Pilot donosi navigaciju u automobil, spajajui tehologiju praenja pomousatelita s detaljnom elektronskom kartom. Sigurnost i udobnost informacija o tanom poloajuautomobila, u svim vremenskim prilikama i 24 sata dnevno dostupne su sa komandne ploeautomobila.

Ovaj ureaj dizajniran je upravo za automobil, a sadri osnovnu kartu sa svimsaobraajnicama, rijekama i jezerima, te osnovnim ulicama u skoro svim evropskimgradovima. Postoji mogunost unosa podataka sa GARMIN-ovog CD ROM-a, koji suizgraeni za sve zapadnoevropske zemlje. Tada Street Pilot posjeduje informacije i onajmanjim ulicama, pretraivanje baze podataka po restoranima, hotelima, muzejima itd.Street Pilot takoer posjeduje i tzv. putni raunar sa informacijama o trenutnoj, srednjoj inajveoj brzini puta, vremenskim prilikama na putu, preenom udaljenou i ostalo.3

3O. Lindov, Sigurnost u cestovnom saobraaju, skripta predavanja, Sarajevo, 2009.


9/24


10

Slika 5. eMAP, Street Pilot, GPS III plus

Novi GPS III plus nudi kartografske mogunosti koje su do sada imali samoprofesionalni ureaji za cestovnu navigaciju i nautiki ploteri. Ovaj ureaj slui besprijekornona cesti i na vodi, sa baznom kartom Evrope i Afrike, te mogunou unosa drugih karata idetaljnih podataka sa MapSource CD ROM-a, jednostavnim prikljuivanjem na PC. Ve uosnovnoj verziji, u odnosu na bazne karte prijanjih ureaja, karta GPS III plus sadri jo vei

broj gradova, aerodroma, lokalnih cesta i mnotvo ostalih korisnih informacija.

Slika 6. GPS navigacija- displej u vozilu

3.1.3.1. Smjetaj navigacijskog ureaja

U strunoj literaturi vode se mnoge dvojbe o idealnom mjestu za smjetaj cestovnenavigacije u automobilu. Slaemo se da je svakako najbolje mjesto za GPS navigaciju navjetrobranu - malo je nespretno okretati se prema stranjem staklu da provjerite kamo trebaii. No tona mikro-lokacija na "ajbi" preputena je samom korisniku, iako postoje neke ope

preporuke. Prvi je uvjet da ne zaklanja pogled na cestu i ne umanjuje sigurnost u prometu,kako vozaa, tako i drugih sudionika.


10/24


11

Drugi je uvjet da u blizini postoji napajanje elektrinom energijom i po potrebi izvodza eksternu GPS antenu. Kako bilo, ice nije mogue izbjei, a elektrinu instalaciju trebaizvesti s presjekom voda od priblino 1 mm2 s osiguraem strujnog kruga od oko 2 do 4 A.Postoje etiri mikro-lokacije za smjetaj GPS auto-navigacije: prva je sredinja lokacija navjetrobranu izmeu vozaa i suvozaa na donjoj strani stakla vjetrobrana ta je lokacijaosobito pogodna ako elite da zaslon GPS ureaja bude vidljiv i ostalim putnicima u

automobilu. Druga lokacija je slina prvoj, samo se GPS smjeta nie od spomenute lokacijena vjetrobranu, u blizini mjenjaa brzina, na mjesto gdje se nalazi audio sistem CD/DVD iFM radio te upravljanje klimatizacijom. Trea i etvrta lokacija su sa strane vozaa navjetrobranu, jedna dolje blizu bonog vanjskog retrovizora na lijevoj strani i jedna gore lijevo

prema pominom zaslonu koji titi od sunca.

3.2. Kontrola brzine vozila-CC

Najvanija funkcija cruise control sistema jeste kontrola brzine vozila, kao iizvravanje ubrzanja odnosno usporenja vozila. Bitno je spomenuti da e cruise control sistem

prestati funkcionirati jednostavnim pritiskom na konicu, to je vrlo bitno sa aspektasigurnosti.

Slika 7. Cruise control u automobilu

Na sistemu je vidljivo pet komandi: On, Off, Set/Accel, Resume i Coast.

- ''On'' aktivacija kontrole, automobil se samo ''obavjetava'' da e se moda ubrzo pritisnuti

neko drugo dugme.- Dugme ''Off'' iskljuuje cruise control.- ''Set/Accel'' dugme obavjetava automobil da odrava onu brzinu kojom trenutno vozi.- Ako smo pritisnuli konicu i samim tim iskljuili cruise control, pritiskom na ''Resume'',automobilu se nalae da ubrza do one brzine kojom smo vozili prije koenja.- ''Coast'' dugme uzrokuje usporavanje automobila. 4

4 O. Lindov, Sigurnost u cestovnom saobraaju, skripta predavanja, Sarajevo, 2009.


11/24


12

3.3. Inteligentna regulacija brzine-ISA

Inteligentna regulacija brzine (engl. Intelligent speed regulation) je veoma znaajanelektroniki sistem. Akcije u vezi kontrole brzine su zaista neophodne, pogotovo ako se znada se ogranienja brzine uglavnom ne potuju. Najvei broj saobraajnih nesrea u Evropi se

deava u naseljenim mjestima, a jedan od osnovnih razloga za to je brzina neprimjerenaodreenom dijelu puta. ISA sistem su razvili veani i njega sainjava jednostavan maliureaj koji upozorava vozaa da je prekoraio dozvoljenu brzinu na cestama blizu kola ili udrugim osjetljivim podrujima sa dosta pjeaka.Taj ureaj u automobilu prima signal odsvjetlosnog signala montiranog na saobraajni znak ogranienja brzine na cesti. Sistem

provjerava brzinu automobila uporeujui je sa onom koja je dozvoljena na tom dijelu puta i,ako je potrebno isputa odgovarajui zvuk i na taj nain upozorava vozaa na prekoraenje inavodi ga da smanji brzinu. Urbani ISA sistemi poveavaju sigurnost na cestama, pogotovona podrujima sa dosta pjeaka i osjetljivim zonama. Ispitivanja su pokazala da su veaniveoma zadovoljni sistemom, 90% ispitanih je eljelo da se sistem proiri i na ostala, manjeosjetljiva podruja u gradu. Evropski istraivanja su pokazala da u ruralnim podrujima, dasmanjenje prosjene brzine za 1%, smanjuje broj fatalnih nesrea za oko 4%, a ako bi svi

uesnici u saobraaju posjedovali ISA opremu, saobraajne nesree i ozljede zadobivene unjima, mogle bi se smanjiti i do 30%.

Slika 8. Funkcioniranje ISA sistema3.4. Adaptivna automatska kontrola brzine-ACC

Adaptivna automatska kontrola brzine (engl. adaptive cruise control) je automatskiureaj za podeavanje udaljenosti od vozila ispred, koji kontinuirano mjeri udaljenost meuvozilima te po potrebi ubrzava ili zaustavlja automobil.


12/24


13/24


14

Slika 10. Nain funkcionisanja ACC

ACC sistem obino ima tri mogunosti djelovanja: iskljuen sistem (bez ACCkontrole), ACC na "stand by" (aktivira ga voza runo) i automatski nain rada (ACCukljuen cijelo vrijeme aktivnosti tempomata).

Sistem se sastoji od tri modula:

1. ACC kontrolni modul - "mozak" sistema, upravlja informacijama dobivenim odradara, procesuira dobivene informacije i alje potrebne impulse ACC moduluupravljanja motorom i ACC modulu koenja.

2. ACC modul upravljanja motorom - kontrolira brzinu vozila putem kontroleotvorenosti usisa ("gasa"), sukladno informacijama dobivenim od ACC kontrolnogmodula

3. ACC modul koenja - sukladno informacijama dobivenim od ACC kontrolnog modulaautomatski usporava (koi) vozilo.

Slika 11. Prikaz sistema ACC u vozilu


14/24


15

Slika 12. Blok shema sistema ACC

3.5. Sistem pomoi ostanka vozila u svojoj saobraajnoj traci-LKAS

Sistem pomoi ostanka vozila u svojoj saobraajnoj traci (engl. Lane Keep AssistanceSystem) obezbjeuje pomo ostanka u svojoj saobraajnoj traci i to na sljedei nain: on

prepoznaje oznake na cesti, procesirajui oblike CCD kamerom, procjenujui irinu, pasamim tim i sredinu saobraajne trake kojom vozilo treba da se kree. Sistem takoer

obezbjeuje i upozorenje kada vozilo izae van trake u kojoj se do tada kretalo.

Slika 13. Sistem pomoi ostanka vozila u svojoj saobraajnoj traci


15/24


16

3.6. Sistem upozorenja izlaska iz svoje trake-LDWS

Sistem upozorenja izlaska iz svoje trake (engl. Lane Departure Warning System) je jojedan inteligentan sistem koji pomae u vonji. Glavna zadaa mu je detektiranje nepoeljnihprelazaka preko crta koje oznaavaju pojedine trake i to kod brzina veih od 80 km/h.

Sistem se ukljuuje kada vozilo pree crtu. Rad sistema je slijedei. Ako voza preepreko crte na cesti, a da nije ukljuio pokaziva smjera sistem automatski obavjetava vozaavibriranjem sjedala. Postoje dva vibrirajua motora ugraena u vozaevo sjedalo. Jedan senalazi na lijevoj, a drugi na desnoj strani. To omoguuje paljenje odgovarajueg motoraovisno sa koje je strane voza preao crtu. Sistem se aktivira pritiskom na gumb smjeten nakontrolnoj ploi vozila i ostaje ukljuen sve dok vozilo radi.

Slika 14. Prepoznavanje linija (Infinity sistem)

Da bi detektirao nepoeljne prijelaze crte LDWS koristi est infracrvenih senzora.Senzori su smjeteni u prednji odbojnik vozila i to po tri komada sa svake strane. Svaki odnjih ima crvenu emitirajuu diodu i detektirajuu eliju. Prijelaz preko crte se detektira

promjenom izmenu reflektirane i primljene zrake. Infinity je razvio svoj sistem koji ne koristi

infracrvene senzore ve kameru smjetenu u putnikoj kabini koja gleda na cestu kroz prednjestaklo vozila.

Senzor moe detektirati kako bijele, tako i privremene ute, crvene i plave oznakekoritene u nekim Europskim zemljama. Takoer sistem identificira pune i isprekidane linije iostale cestovne oznake kao to su strelice za pokazivanje smjera, ali ne i nestandardnesimbole


16/24


17

Slika 15. Prikaz smjetanja LDWS i funkcijski sistem LDW

3.7. Sistem za uoavanje mrtvog ugla-BLIS

Sistem za uoavanje mrtvog ugla (engl. Blind Side Information System) koristi dvijedigitalne kamere i napredni kompjuterski softver za detektiranje vozila u vozaevom 'mrtvomkutu'. On kontrolira zone oko automobila koje voza ne vidi. Kada neko vozilo ue u jednu

od tih zona koja je 9.5 metara duga i tri metra iroka BLIS aktivira uto upozoravajuesvijetlo koje se nalazi na samom retrovizoru.

Slika 16. Podruje pokrivenosti BLIS-a

Dvije digitalne kamere, po svaka na jednom retrovizoru snimaju do 25 slika u sekundi,a softver usporeujui susjedne slike donosi zakljuak da li se nalazi kakvo vozilo u zoni kojuvoza ne vidi. Sistem radi danju i nou, a u uvjetima vrlo slabe vidljivosti ne radi. Ako je tosluaj, sistem obavjetava vozaa. Na rad BLIS-a ne utjeu parkirana vozila, stubovi uz cestuili neke druge prepreke. Aktivan je na brzinama veim od 10 km/h i reagira na vozila koja sevoze do 20 km/h sporije ili 70 km/h bre od vlastitog.


17/24


18

Slika 17. Smjetaj digitalne kamere i signalnog svjetla

3.8. Sistem regulisanje brzine sudara-CVRS

Sistem za regulisanje brzine sudara (engl. Collision Velocity Reduction System) sluida rastojanje izmeu dva vozila progresivno smanjuje, CVRS upozorava vozaa na oprezupozoravajuim zvukom. Ako voza ne odgovori na upozorenje i nastavi se opasno

pribliavati vozilu ispred, tako da se rastojanje opasno smanjuje, sistem ponovo upozoravavozaa,da izbjegne sudar sa vozilom ispred, pravilno upravljajui i pritiskajui konicu.

I, nadalje, ako CVRS procijeni da je sudar neizbjean, onda on smanjuje brzinusudara koristei konicu za hitne sluajeve koja pomae vozau pri koenju i doprinosismanjenju stepena udarne tete.

3.9. Sistem detekcija pjeaka

Pjeaci su najranjiviji uesnici u saobraaju, pogotovo u nonim uslovima kada zbogsmanjene vidljivosti dolazi do estih nalijetanja vozila na pjeake. Radi poveanja stepenasigurnosti pjeaka u saobraaju razvijena je tehnologija u automobilu koja slui za zatitu

pjeaka u nonim uslovima vonje. Sistem vizuelne identifikacije slui da upozori vozaa naprisustvo pjeaka, koji hodaju van svjetlosnog radijusa automobila i koje je teko uoiti golimokom. Rastojanje od pjeaka, njihov poloaj i veliina proraunavaju se procesirajui slikestereoskopskim infracrvenim kamerama.


18/24


19

Slika 18. Nove tehnologije automobila radi ranijeg uoavanja pjeaka

3.10. Sistem za praenje opreznosti vozaa

Sistem za praenje opreznosti vozaa DVM- DriverVigilance Monitoring (eng.) pratiizgled vozaa i oglaava se zvunim signalom, ili na drugi nain stimulira vozaa ukolikoutvrdi da panja vozaa nije na nivou koji je potreban za sigurnu vonju. Kod nekih izvedbiovog sistema, preuzima se potpuna kontrola nad vozilom i zaustavlja ga ako to stanje vozaazahtjeva. Sistem prati nepanju i ili/zamor na nekoliko naina koji ukljuuju i vozaa i vozilo.Ovi sistemi se najee nazivaju sistemi za praenje vozaa i vozila. Informacije se mogu

prikupljati od naina upravljanja vozaa, poprene pozicije vozila, brzine i ubrzanja. Takoer,mogue je pratiti i ponaanje vozaa, pomicanje oiju, izraze lica, modane valove i nain nakoji voza dri upravlja. Osjetljiviji sistemi mogu koristiti i kombinaciju ovih senzora.

Kljuna pretpostavka ispravnog rada ovih sistema je da na vrijeme uoi znakove nepanjevozaa kako bi se moglo djelovati.

Slika 19. Sistem za praenje opreznosti vozaa


19/24


20

3.11. Sistem za otkrivanje alkohola i blokiranje

Sistem za otkrivanje alkohola u vozilu utvruje nivo intoksikacije vozaa alkoholom, itako odreuje da li je voza sposoban upravljati vozilom. U mehanizam za paljenje je

integriran ureaj za blokiranje koji onemoguava startanje vozila sve dok voza ne proe testalkoholiziranosti. Neki sistemi su napravljeni tako da vre ponovna testiranja nakon to se

pree odreena razdaljina. Nivo alkohola u organizmu sa kojim je doputeno upravljanjevozilom moe biti podeen na nulu, ili na zakonski dozvoljen nivo na odreenom podruju, ilina bilo koji predodreeni nivo. Postoje razliite izvedbe ovog sistema i to:

U vozilo integriran test zadaha; Predstavlja najeu izvedbu ovog sistema. Korisnik pue u cjevicu koja je povezana sa senzorom koji odreuje nivo alkohola uorganizmu. Ovaj sistem je dosta slian sistemu kojeg policija koristi pri uobiajenimtestovima zadaha. Ukoliko sistem otkrije previsok udio alkohola u organizmu, motorvozila se imobilizira, a neki sistemi zadravaju motor imobiliziranim odreeni

vremenski period kako bi se sprijeile zloupotrebe. Takoer, neki sistemi suopremljeni senzorima koji otkrivaju da li je zadah plitak ili filtriran na neki nain;

U klju integriran analizator zadaha; Ovaj sistem se postavlja na privjeskukljueva, te je stoga prihvatljiv za veinu korisnika. Sistem se aktivira priotkljuavanju vozila i voza pue u malu jedinicu za testiranje koja se nalazi u

privjesku kljueva vozila. Ukoliko je nivo alkohola u organizmu manji odmaksimalnog nivoa propisanog zakonom, sistem doputa ukljuivanje motora. Ovakvaizvedbe jedinice za testiranje je otporna na uticaje hladnoe koja u odreenimsluajevima moe uticati na ishod testiranja;

Njukalo sistem (Eng.-sniffer); Ovaj sistem otkriva nivo alkohola u zraku koji senalazi u vozilu dok je vozilo u upotrebi. Ukoliko se otkrije prisustvo alkohola u zrakuu kabini, sistem informira vozaa da je potrebno izvriti test zadaha. Ukoliko voza neobavi test zadaha, ili ga ne proe, sistem nakon odreenog vremenskog periodadeaktivira sve elektronske sisteme u vozilu. Ukoliko test zadaha pokae da postojiodreeni nivo alkohola u tijelu vozaa, moe zahtjevati i dodatna periodina testiranja.Poznati su pod nazivom pasivni otkrivai alkohola;

Sistemi dodira koe; Sistemi za otkrivanje alkohola i/ili blokadu vozila koji otkrivajunivo alkohola u organizmu na osnovu analize koe pri dodiru upravljaa. Oni vre

testiranje na osnovu analize krvnog pritiska, glukoze i kolesterola, i tako eliminirajupotrebu za primjenom testa zadaha. Konstruirani su tako da ih se ne moe zavarati akni noenjem rukavica.

Ostali sistemi za otkrivanju alkohola podrazumjevaju testiranje psiho-motorikih spsobnostikako bi se otkrila prisutnost alkohola kod vozaa. Jedna Njemaka studija je procijenila da eu sluaju ugradnje ovih sistema u 70% vozila, biti ostvaren uticaj na oko 25% nezgoda

povezanih sa alkoholom, to e uticati na smanjenje ukupnog broja nezgoda za oko 1,1%.


20/24


21

Studija provedena u Kanadi pokazuje da se broj ozlijeenih u nezgodama povezanim saalkoholom smanjio za ak 60%, a da je pozitivan trend nastavljen i est mjeseci nakonuklanjanja ovih sistema iz vozila. Potrebno je napomenuti da se prethodno navedene studijeodnose na ureaje koji ispituju udio alkohola u organizmu puhanjem i ne odnose se na drugemetode. Nedostaci ovih sistema su da im se efikasnost smanjuje sa poveanjem duine

vremena upotrebe, pouzdanost sistema blokade jo uvijek je na niskom nivou, a ovi ureaji sudosta skupi za instalaciju i odravanje, to sprijeava njihovu iru primjenu.

3.12. Aktivna zatita od prevrtanja

Aktivna zatita od prevrtanja (ARP) je sistem koji je dizajniran da sprijei prevrtanjetako to prilagoava koionu snagu i raspodjelu vunog momenta odvojeno za svaki toak navozilu. Nezgode koje ukljuuju prevrtanje su veinom predvidive za vozaa, sve dok se

prevrtanje ne pone deavati, a u tom momentu prevrtanje je ve uglavnom neizbjeno.Aktivna kontrola prevrtanja potpomae elektronsku kontrolu stabilnosti pratei popreninagib vozila. Kao i kod elektronske kontrole stabilnosti kontinuirano se prate brzina vozila,

prijanjanje i ugao rotacije vozila, a uz to prati se jo i centar gravitacije vozila. Aktivna zatitaod prevrtanja se uglavnom primjenjuje na vozilima sa viim centrom gravitacije kao to su na primjer SUV vozila, kombi vozila i slino. Kada vozilo prie pragu prevrtanja od bonogubrzanja koje djeluje na njega (kao to je sluaj pri brzom ulasku u krivinu), sistem

primjenjuje dodatni vuni moment i/ili snagu koenja za svaki toak na vozilu posebno kako bi se sprijeilo prevrtanje vozila. Ovakva reakcija sistema sprjeava odvajanje tokova od podloge. Sistem aktivne zatite od prevrtanja moe takoer sadravati i dodatnu kontrolnu jedinicu u vozilu koja obavjetava vozaa kada se pribliava pragu prevrtanja vozila. Ovajsistem moe pomoi u smanjenju broja nezgoda u kojima je prevrtanje vozila doprinoseifaktor.

Kako su moderna vozila uglavnom konstruirana da se prevrtanje dosta rijetko deava, ikako do sada nije provedena niti jedna relevantna studija koja bi mjerila uticaj ugradnje ovihsistema na smanjenje broja nezgoda, teko je procijeniti uticaj ovog sistema na ukupnosmanjenje broja saobraajnih nezgoda. Takoer, nisu zabiljeene negativne posljediceupotrebe ovog sistema kod niti kod jednog relevantnog izvora.

3.13. Kamera za vonju unazad

Parkirni senzori postali su nezaobilazna stavka na popisu dodatne opreme svih veihmonovolumena, SUV-a ili terenaca. Pitavi zvuk, koji ubrzavanjem tempa glasanja daje doznanja vozau da se pribliava prepreci, od velike je koristi pri parkiranju velikih automobila

ije gabarite zbog dananjih dizajnerskih standarda malo ko moe ispravno procijeniti.

Kamere za vonju unazad potpomognute radarom logian su razvojni nastavaktehnologije za vonju unazad, odnosno parkiranje. Za razliku od informacijski oskudnezvune signalizacije, kamere omoguavaju projekciju ive slike onoga to se nalazi iza vozila.Sigurno najvea prednost ovog sistema je izbjegavanje prelaska preko sruenog djeijeg

bicikla, ivotinje i sl.


21/24


22

Kamere za vonju unazad i radar mogu biti korisni i u drugim praktinim situacijama, poput namjetanja vozila kako bi se za njega mogla zakaiti prikolica te prilikomsvakodnevnog paralelnog parkiranja. Stalnim rastom dimenzija automobila, posebno SUV-a,u svim smjerovima, ovaj sistem postaje sve vaniji u svakodnevnici vozaa.

Slika 20. Kamera za pomo pri vonji unazad

3.14. Automatski farovi

Pri ulasku u tunel, garau, ili kada se poinje smrkavati, oborena svjetla se automatski pale im se detektuje pad luminoziteta vanjskog svjetla, ime se poveava vidljivost isigurnost vozaa i putnika u automobilu, ali i drugih vozila na cesti.

3.14.1. Prilagoavanje osvjetljenja-ALC

Prilagoavanjem osvjetljenja (engl. Adaptive Light Control) to je sistem kojiomoguava prilagoavanje osvjetljenja zavisno od potreba vozaa. Adaptive light controlsistem sastoji se od pokretnih bi-xenon projektorskih svjetala. Projektor se okree u radijusu

od 15 prema vani i 8 prema unutra. Kontrolni modul prima inpute o brzini vozila, ugluupravljanja i ubrzanju, kao i podatke dobivene od GPS-a (krivine, usponi na putu i slino).Koristei podatke GPS navigacije i elektronske mape puta, sistem moe prilagoditi svjetla naoptimalno osvjetljenje na dijelu puta kojim se kree, odnosno na koji dolazi.

Slika 21. Prikaz ALC sistema


22/24


23

3.14.2. Automatsko paljenje migavaca

migavci za upozorenje (sva etiri migavca) automatski se aktiviraju kada posebansenzor registruje usporenje vozila vee od 70 m/s2 . migavci ostaju aktivirani sve dok vozilone zapone ponovo ubrzavati. Voza je u mogunosti sam runo aktivirati i iskljuiti

migavce upozorenja u svakom trenutku.


23/24


24

4. ZAKLJUAK

Inteligentne tehnologije u sprezi sa upravljakim jedinicama, organizaciju tehnolokog procesa ine fleksibilnom i u skladu sa sveobuhvatnim programom upravljanja omoguujuelementima sistema pokretljivost i novo znaenje. Tako da se od fiksno organizovanogsistema dobija ivi, fleksibilni i adaptivni sistem. Postoje mnoge definicije inteligentnihtransportnih sistema. Potrebno je naglasiti da mnoge koritene tehnologije, sublimirane krozinformacijska i komunikacijska dostignua, imaju za cilj znatno poveanje stepena sigurnostii efektivnosti. Razvoj i primjena savremenih tehnologija upravljanja i kontrole i inteligentnitransportni sistemi (ITS), stvara nove mogunosti za racionalno, ekonomino i bezbijednoodvijanje saobraaja. Inteligentni transportni sistemi obuhvataju veliki broj tehnologija,ukljuujui i procese vezane za protok informacija, komunikacija, upravljanja i kontrole. ITSukljuuje hardver za visoku amortizaciju sistema informisanja i navigacije, koji pored

statikih daje i dinamike informacije i obezbjeuje koordinirano kretanje vozila.

Osnovni cilj inteligentnih transportnih sistema jeste uspostava potupnog razumijevanjaizmeu korisnika sistema i onih koji upravljaju sistemom. ITS svojim novim konceptom i

primjenom donose novi pogled na transportne komunikacijske sisteme koji su integrisani uneki novi sistem. Taj novi sistem ustvari predstavlja rezultat napretka informacionih ikomunikacijskih tehnologija u saobraaju i transportu. U okviru ovog rada obraeni su sistemikoji omoguavaju bolju komunikaciju vozaa i putnika.


24/24


LITERATURA

1.

Lindov. O, Sigurnost u cestovnom saobraaju, skripta predavanja, Sarajevo, 2009.2. Markovi.I, seminar-Elektroniki sustavi u automobilu, Zagreb, 2010 internet izvorwww.fpz.hr

3. Automatska kontrola brzine internet izvorwww.wikipedia.com4.

Documents

Sistemi Za Detekciju Vozila, Djelomicnu Kontrolu