Juni 2007 RF 70408-d Kl Budoucnost automobilismu: Bezpečnost informace asistence Referát Dr. Rainer Kallenbach Řiditel divize prodeje automobilové elektroniky Robert Bosch GmbH Přednáška na 58. mezinárodním kolokviu motoristického tisku Červen 2007 v Boxbergu Robert Bosch GmbH Postfach 10 60 50 70049 Stuttgart Corporate Communications E-Mail Thomas.knoll@bosch.com Telefon: +49 711 811-7088 Telefax: +49 711 811-7656 Leitung: Uta-Micaela Dürig Presse-Forum: www.bosch-presse.de
Vážené dámy a vážení pánové, celosvětově roste mobilita společnosti. Hustota dopravy a transportní výkony stále stoupají jak v průmyslových zemích, tak v rychle se rozvíjejících zemích. Současně rovněž roste podíl nezkušených, ale také starších účastníků dopravy. Vedle cílů dalšího snižování potřeb energie a s tím spojených emisí je proto nutné nadále zlepšovat aktivní a pasivní systémy bezpečnosti vozidel. Auta budoucnosti budou řidiče více podporovat, lépe informovat a značně jeho činnost odlehčí i přes anebo právě kvůli rostoucímu provozu. Již dnes zajišťuje řada pasivních a aktivních systémů vyšší bezpečnost v automobilu. Aktivní systémy bezpečnosti pomáhají řidiči zamezit nehodám, pasivní bezpečnostní systémy snižují při nehodách následky nehod. Bezpečnostní pásy, protiblokovací systémy ABS, protiprokluzová regulace ASR, airbagy, elektronický program stability ESP to jsou dnes již etablované systémy. Jen v Německu v době od roku 1970 do současnosti poklesl počet osob usmrcených při dopravních nehodách z 19 200 na přibližně 5 000 a to i přes to, že se podstatně zvýšil počet obyvatel, počet vozidel a ujetý počet kilometrů jednotlivých řidičů v tomto časovém intervalu. Studie firmy DaimlerChrysler dokládá mimořádně zřetelně zvýšení bezpečnosti díky systému ESP. V okamžiku sériového zavedení elektronického programu stability ve všech osobních vozidlech Mercedes poklesl podíl u těchto nově do provozu uváděných vozidel u nehod s vlastním zaviněním o více než 40 procent. Vyšší průnik na trhy v průmyslových zemích Na základě svých zřejmých příspěvků k bezpečnosti pronikly systémy aktivní a pasivních bezpečnosti v průmyslových zemích již výrazně na trh. Jsou již tak cenově výhodné, že naleznou široké uplatnění i v rychle se rozvíjejících zemích. 2 von 9
My u společnosti Bosch celosvětově tento vývoj podporujeme. Pracujeme také intenzivně na nových technikách rovněž v oblasti asistenčních systémů pro řidiče. Intenzivně pracujeme na senzitivním automobilu. Auto tedy brzy bude vidět vše v okolí. K tomu však potřebuje senzory a mimořádně výkonné elektronické systémy. Auto se naučí znát své okolí a dokáže je interpretovat. Očima automobilu jsou kamery, hmatovými orgány jsou ultrazvuková a radarová čidla. Orientace je zajištěna informacemi z map a určováním pozice pomocí satelitů nebo navigačních systémů. Tak získají asistenční systémy vlastní pochopení jízdní situace. Se získanými informacemi budou předávat řidiči pokyny, odlehčí jej a budou jej podporovat. V kritických okamžicích zlepší jeho pozornost a budou jej varovat. Bezpečnostní systémy by měly zjišťovat riskantní situace a v případě potřeby dokonce samočinně zasáhnout do manévrování vozidla. To vypadá na vizi budoucnosti. Ale kdo zná firmu Bosch, ten ví, že tyto funkce budeme krok za krokem dostávat do podoby pro sériovou výrobu. Polovodičové čipy jako klíčový komponent pro vyšší bezpečnost Klíčem pro fungování těchto funkcí jsou inteligentní polovodičové čipy. Inovaci zajišťují nejen mobilní telefony, digitální kamery nebo počítače. Také v automobilech jsou vysoce integrovaná zapojení klíčovým komponentem pro bezpečnost, spolehlivost a komfort. Požadavky na čipy jsou však v elektronice pro automobily několikanásobně vyšší než na čipy u spotřební elektroniky. Proto si vyrábíme tyto klíčové komponenty pro automobilovou elektroniku sami. Naše pokroky u mikrořadičů a v oblasti senzorů jsou rozhodující proto, abychom dokázali v příštím desetiletí vyrábět asistenční systémy, bezpečnostní systémy a komfortní systémy se stále stoupající výkonností a se stále výhodnějšími náklady. Proto 3 von 9
jsme investovali přibližně 600 miliónů euro do nové továrny na výrobu polovodičů v Reutlingenu v Německu. Již dnes máme v portfoliu řadu průkopnických systémů se senzory pro okolní prostředí. Ultrazvukové senzory snímají blízké pole do čtyř metrů kolem automobilu, videokamery sledují pole před vozidlem ve střední oblasti do 80 metrů a radarové senzory snímají vzdálenou oblast až 200 metrů před vozidlem. Tyto smyslové orgány využíváme pro vývoj dalších systémů asistentů řidiče s novými funkcemi a ještě vyšší výkonností. Propojujeme tyto systémy do sítí tak, aby si své informace mohly vzájemně předávat. Tím můžeme přinést zcela nové funkce, jako například automatické nouzové brzdění nebo parkovacího asistenta, který si sám řídí vozidlo do parkovací mezery. Vozidla vyšší třídy jsou přitom naším nejdůležitějším polem pro inovace. Zde se veškeré tyto funkce nejrychleji stávají standardním vybavením. Asistenční funkce však přinášejí velký užitek také u vozidel střední a kompaktní třídy jako je například elektronický parkovací asistent. Zákazníci tyto funkce akceptují, čímž stoupá stupeň vybavení vozidel. Zjišťování ohrožení systémem videokamer Automobil se s videokamerami naučil vidět. Pokusy ukazují, že ve tmě je nebezpečí nehody dvakrát tak velké jako za světla, i když je v noci na cestách pouze pětinový provoz. Nejdůležitější příčinou je omezení výhledu řidiče v noci. Zde lze použít asistenta pro noční vidění, který se od konce roku 2005 úspěšně prodává v Mercedesech nejvyšší třídy. Infračervený světlomet osvítí zorné pole až do vzdálenosti 150 metrů před vozidlo neviditelně pro lidi a bez oslňování protijedoucích vozidel. Naše videokamery však tento infračervený obraz vidí a vysoce výkonná elektronika převádí signály na obraz viditelný pro člověka. Řidič tak dokáže nebezpečné situace včas zjistit prostřednictvím displeje v centrálním zorném poli. Získá 4 von 9
tak čas reagovat na tyto situace. Systém nočního vidění tak řidiči přináší přídavnou bezpečnost. Videokamera však dokáže daleko víc. Stále inteligentnější výpočetní postupy a výkonnější obvody umožňují interpretovat jízdní situace a na této bázi vybudovat zcela nové funkce. Z video obrazu budou v budoucnosti v noci i ve dne identifikovány jak omezení jízdních stop, tak stojící nebo pohybující se objekty na vozovce. Elektronika přitom bude tak inteligentní, že se zjistí automaticky nebezpečí na vozovce a řidič před ním bude varován. Nebezpečím přitom mohou být jezdci na kolech, kteří naráz vjedou z vedlejší silnice, může se také jednat o míč kutálející se na silnici a za ním by mohlo následovat dítě. Systém reaguje rychleji a bezpečněji než řidič, ve dne, v noci i za špatného počasí. V prvních verzích bude řidiče varovat akusticky nebo opticky. S narůstajícím technickým pokrokem a ve spojení s radarovými senzory potom bude také automaticky brzdit. Do roku 2010 zvýší naši vývojáři výkonové schopnosti kamer a elektroniky společně s vysoce inteligentními systémy zpracování obrazu tak, aby byly systémy připravené pro sériovou výrobu. Video-systém varuje řidiče před nepozorností Videokamera zjišťuje díky moderní elektronice a softwaru průběh silnice. Může řidiče například včas varovat, pokud nežádaně opouští jízdní stopu což je častý následek krátké nepozornosti končící nehodou. V této funkci spojuje systém signály videokamery se senzory úhlu volantu. Pokud nesouhlasí průběh vozovky a nastavený úhel řízení a není zapnuto směrové světlo pro změnu jízdní stopy, tak elektronika zjistí nebezpečnou situaci a vyvolá alarm. Řidiče varuje buďto vibrace nebo jemně působící krouticí moment ve volantu, který jej přivede zpět do správné stopy. Tyto další funkce na cestě k senzitivnímu vozidlu již Bosch připravuje. Sériové použití se plánuje od roku 2009. 5 von 9
Když systém dokáže rozpoznat nebezpečí, dokáže také automaticky zjišťovat a interpretovat dopravní značky. Jak často řidič přehlédne rychle za sebou následující dopravní značky? Jak snadno jej provoz od této činnosti odvrátí? Bylo poslední omezení rychlosti 60 nebo 80? To v budoucnosti jednoznačně vyjasní pohled na displej. Nebo také systém varuje při překročení rychlosti zcela podle modelově specifických požadavků výrobce automobilů. Do roku 2009 budou tyto funkce připravené pro trh. Důležité rozhraní mezi člověkem a technikou Nezávisle na tom, zda se jedná o indikaci, alarm nebo citelný zásah, rozhraní mezi řidičem a touto technikou má mimořádný význam. Pro komunikaci mezi technikou a řidičem můžeme využívat hned několik lidských smyslů. Pomocí zraku sledujeme indikace buď displejem na přístrojové desce s volně programovatelným povrchem nebo také Head-up-displeje, které zobrazují informace na předním skle. Hmat vybudíme jinými technikami. Zde se může jednat o lehce zjistitelné momenty v řízení nebo o vibrace volantu varující před opuštěním jízdní dráhy nebo o automaticky vyvolané krátké a zřetelně zjistitelné brzdné impulsy alarmující řidiče při hrozícím nebezpečí nárazu. Zahrnout lze pochopitelně také sluch jak pomocí varovných tónů, nebo také přehráváním hluků vznikajících např. při přejetí značek na vozovce. U všech komunikačních cest je především důležité: Informace jsou společně připravovány a mají své priority. K řidiči se přímo dostanou pouze relevantní a prokazatelné informace. Asistenčními systémy nesmí být zatěžován a v kritických situacích v žádném případě přetěžován. Nejlepší rozhraní je takové, které řidiče intuitivně podněcuje k provedení správné reakce, aniž by nejprve musel spustit komplikovaný proces myšlení. 6 von 9
Řidič dokáže vždy přehlasovat techniku I když tyto systémy řidiče odlehčují, musí být řidič vždy schopen přehlasovat systémové funkce a uplatnit vlastní zodpovědnost. Tak tomu je při automatické jízdě v kolonách s naším Adaptive Cruise Control ACC technologie Stop&Go, při podpoře asistenta pro jízdu v jízdním pruhu nebo u našeho parkovacího asistenta, který automobil dokáže řídit tak, aby samočinně zajel do mezery pro zaparkování. V roce 2006 jsme na trh uvedli kompaktní a cenově výhodný systém ACC Stop&Go s druhou generací našich senzorů ACC. V celém rozsahu rychlosti až po zastavení systém samočinně udržuje bezpečnou vzdálenost od vpředu jedoucího vozidla. Systém kromě toho podporuje řidiče až po zastavení. Když se vpředu jedoucí vozidlo opět rozjede, bude o tom řidič vizuálně a akusticky informován. Pokud chce následovat vpředu jedoucí vozidlo, musí pouze krátce stisknout ovládací prvek ACC nebo krátce sešlápnout pedál akcelerace. Vozidlo potom začne sledovat vpředu jedoucí vozidlo. Také zde platí: Řidič může kdykoliv zasáhnout a své auto nechat akcelerovat nebo brzdit. Pokusy ukázaly, že se vozidla při důsledném využívání ACC budou v provozu pohybovat velmi rovnoměrně. Automobily také budou mít daleko nižší spotřebu paliva, budou vytvářet méně CO 2 a řidič ušetří peníze. Elektronika varuje před hrozící kolizí Informace radarového senzoru využíváme nejen pro regulaci vzdálenosti v závislosti na rychlosti ACC, ale také pro preventivní varování proti kolizi Predictive Collision Warning. Když se blíží vozidlo vysokou rychlostí ke vpředu jedoucímu vozidlu, aniž by řidič reagoval, začne reagovat systém. Varuje řidiče před hrozící kolizí. Varování je akustický nebo optický signál, krátké brzdové cuknutí 7 von 9
nebo přitažení napínače pásů. Koncepce výrobce automobilu rozhoduje o druhu varování. Řidiči však zůstane dostatek času pro úhybný manévr nebo pro nouzové brždění tak, aby se zamezilo nehodě v případě nárazu. Náš Predictive Collision Warning je na trhu v Audi Q7 již od poloviny roku 2006. Do roku 2009 vyvineme ještě cenově výhodnou a výkonnější variantu radarových senzorů pro sériovou výrobu. Tato varianta bude schopna sledovat různé velké pole před vozidlem. Budeme tak schopni vybavovat radarovými senzory a jejich funkcemi také vozidla na trhu ve střední a kompaktní třídě. Dokážeme současně přemýšlet nad rozsahem aplikací pro osobní vozidla a zároveň dodáváme přes našeho partnera Knorr Bremse naše systémy do těžkých užitkových vozidel. Nabízíme tak vyšší bezpečnost pro všechny třídy vozidel. Virtuální deformační zóna pro automobil Největší vývojový pokrok jsme dosáhli kombinací radarových senzorů a videosenzorů. Vznikla tak funkce prediktivního nouzového brzdění Predictive Emergency Brake. Z našich výzkumů nehod způsobených najetím na překážku víme, že u poloviny nehod řidič vůbec nedokázal reagovat. Pokud však systém zjistí předvídatelnou a nezamezitelnou kolizi a řidič přes veškeré varovné pokyny nereaguje, tak zařízení spustí automaticky nouzové brzdění. I když nelze zamezit nehodě, dojde ke značnému zeslabení nárazu. Nehoda tedy není tak těžká a riziko zranění klesá. Naši vývojáři tím autu přidávají virtuální deformační zónu. S kombinací videa a radaru naše systémy zvyšují potřebnou bezpečnost tak, aby dokázaly skutečně zamezit nehodám. Výzkumní pracovníci v oblasti nehod očekávají, že tyto preventivně působící bezpečnostní systémy dokáží snížit počet při nehodách usmrcených osob až o 35 procent. Plánujeme sériové použití těchto systémů automatického nouzového brzdění od roku 2009. 8 von 9
Vážené dámy a pánové, Věnujeme značnou část našich výdajů v oblasti výzkumu a vývoje na systémy, které činí automobilový provoz bezpečnějším. Přitom jsou již osvědčené techniky jako ABS nebo ESP optimalizovány z hlediska funkce, stávají se komfortnějším a také cenově výhodnějším. Nové funkce přinesou přídavnou bezpečnost a krok za krokem si získají všechny třídy vozidel. Pracujeme s plným úsilím na tom, abychom se dostali co nejblíže k vizi jízdy bez nehod. 9 von 9