Jak samochody widzą nocą?
Podróżując po zmroku, baczniej wytężamy wzrok. Szczególnie jazda poza miastem szybko staje się w takich warunkach męcząca. Stopniowo obniża się koncentracja kierowcy i pojawia się senność. Wspaniale, gdyby samochód mógł za nas widzieć drogę i znajdujące się na niej przeszkody – pomyśleli japońscy inżynierowie i zamiast marzyć, zabrali się do pracy. Tak powstały stosowane w samochodach Toyoty i Lexusa dwa pakiety systemów bezpieczeństwa: Toyota Safety Sense i Lexus Safety System +, zwiększające poziom bezpieczeństwa podróżowania w każdych warunkach.
Mogłoby się wydawać, że najnowocześniejszym i zarazem najnowszym urządzeniem, stosowanym dla zwiększenia bezpieczeństwa, jest asystent nocnej jazdy, często mylnie nazywany noktowizorem. Urządzenie to wykorzystuje kamerę podczerwieni i daje kierowcy możliwość widzenia w ciemności znajdujących się na drodze przeszkód, pieszych czy np. nieoświetlonych samochodów.
To rozwiązanie już w 2002 roku pojawiło się w dwóch terenowych modelach japońskiego koncernu: w Toyocie Land Cruiser i Lexusie LX. Co ciekawe, obraz z kamery podczerwieni był emitowany z wyświetlacza HUD na przedniej szybie. Stosowany przez Lexusa asystent nocnej jazdy to aktywny system, oświetlający drogę promieniami podczerwieni na odległość do ok. 200 m przed samochodem. Odbite od obiektów światło jest widoczne na ekranie monitora jako kontrast termiczny. W przeciwieństwie do stosowanych przez niektóre marki systemów pasywnych, urządzenie daje wysokiej jakości obraz i czytelne odwzorowanie obiektów.
Asystent nocnej jazdy ma jednak swoje ograniczenia. Największym z nich jest człowiek, obserwujący ekran. Dlatego dalszy rozwój systemów asystujących podąża w kierunku urządzeń radarowych i czujników, działających niezależnie od kierowcy lub ostrzegających go o zagrożeniu, a w razie braku reakcji - automatycznie przejmujących inicjatywę i sterowanie pojazdem.
Pakiety systemów bezpieczeństwa Toyoty
Od 2015 roku w samochodach tej marki stosowane są pakiety Toyota Safety Sense (TSS), służące do zapobiegania kolizjom lub ograniczania ich skutków. W taki zestaw wyposażono już ponad 10 mln samochodów. W Japonii Toyota Safety Sense w rzeczywistych warunkach drogowych przyczynił się do zmniejszenia o połowę liczby kolizji z poprzedzającym samochodem. Samochody korzystające dodatkowo z układu automatycznego hamowania podczas manewrów Intelligent Clearance Sonar (ICS) uczestniczyły w kolizjach o 90 procent rzadziej.
W 2018 roku zaprezentowano drugą generację pakietu Toyota Safety Sense z nowym, bardziej precyzyjnym modułem, złożonym z kamery i czujnika radarowego. TSS2 jest stopniowo wprowadzany do wszystkich modeli. To właśnie te urządzenia pozwalają autom widzieć nocą, a dzięki temu w porę ostrzegać lub nawet wyręczać kierowcę w niebezpiecznych sytuacjach. Nowe generacje modeli RAV4 i Corolla otrzymały system TSS2 jako pierwsze.
Toyota Safety Sense 2. generacji obejmuje rozbudowaną wersję systemu zapobiegania zderzeniom z poprzedzającym samochodem (PCS), aktywny tempomat (ACC), układ ostrzegania o niezamierzonym opuszczaniu pasa ruchu (LDA), system rozpoznawania znaków drogowych o większej liczbie funkcji (RSA) oraz system automatycznego przełączania między światłami mijania i drogowymi (AHB). Nowością jest asystent pasa ruchu (LTA).
Udoskonalony system przedkolizyjny, Pre-Collision System (PCS) umożliwia większą redukcję prędkości podczas automatycznego hamowania. Zapobiega również zderzeniom z pieszymi w dzień i w nocy oraz z rowerzystami w świetle dnia. Z kolei nowy system Lane Tracing Assist (LTA), wspomaga kierowcę w utrzymaniu pasa ruchu także na drogach bez poziomego oznakowania. Swoje działanie opiera na współpracy radaru i jednosoczewkowej kamery o wydłużonym zasięgu. Montowany na górze przedniej szyby nowy moduł jest mniejszy od urządzenia poprzedniej generacji.
Druga generacja pakietu systemów bezpieczeństwa Toyota Safety Sense jest stopniowo wprowadzana do kolejnych modeli Toyoty, poczynając od nowej RAV4, Corolli i Supry. Natomiast pierwsza generacja TSS jest w standardowym wyposażeniu większości modeli, dostępnych w gamie Toyoty, m. in. Yarisa, C-HR, Camry, Priusa + i Priusa Plug-in Hybrid. W pozostałych jest dostępna w pakietach i wyższych wersjach wyposażenia.
Jak działa Toyota Safety Sense?
Pre-Collision System (PCS) czyli układ wczesnego reagowania w razie ryzyka zderzenia wykrywa pojazdy przed samochodem w zakresie prędkości od 10 do 180 km/h. W razie niebezpieczeństwa kolizji, PCS alarmuje kierowcę sygnałami wizualnymi i dźwiękowym i wstępnie zwiększa ciśnienie w układzie hamulcowym, by jego reakcja była natychmiastowa w chwili naciśnięcia hamulca. Jeśli kierowca nie reaguje, system rozpoczyna awaryjne hamowanie. W razie wykrycia za dnia lub nocą ryzyka kolizji z pieszym, automatycznie obniży prędkość o 40 km/h (w zakresie prędkości 10-80 km/h).
Adaptive Cruise Control (ACC) to aktywny, inteligentny tempomat, który utrzymuje bezpieczny odstęp od poprzedzającego pojazdu, dostosowując do niego prędkość samochodu. Działa również podczas wolnej jazdy, pozwalając podążać w korku za innymi pojazdami przy prędkości do 30 km/h. Po przekroczeniu 70 km/h możliwa staje się automatyczna zmiana pasa, sterowana za pomocą kierunkowskazów. Ponadto tempomat automatycznie rozpoznaje znaki, dostosowując prędkość do ograniczeń obowiązujących na danym odcinku.
Lane Departure Alert (LDA) ostrzega o niezamierzonej zmianie pasa ruchu, a po przekroczeniu prędkości 50 km/h zapobiega zjechaniu z pasa ruchu bez włączonego kierunkowskazu, automatycznie przywracając autu właściwy tor jazdy. Najnowsza wersja systemu rozpoznaje krawędzie jezdni na drogach, na których nie namalowano linii.
Vehicle Sway Warning sygnałami świetlnymi i dźwiękowymi ostrzega przed niepewną jazdą, wykrywając niestabilne prowadzenie auta, gdy kierowca jest rozproszony lub przemęczony.
Lane Trace Assist (LTA) to asystent pasa ruchu, automatycznie utrzymujący samochód pośrodku pasa, kontrolując tor jazdy delikatnymi ingerencjami w położenie kierownicy. Działa także w zakrętach, od prędkości minimalnej aż po autostradową. Jeżeli rozpoznanie pasów ruchu jest niemożliwe, samochód podąża torem obranym przez poprzedzające auto w oparciu o informacje z kamery i radaru.
Automatic High Beam (AHB) to automatyczne światła drogowe, które zapewniają kierowcy doskonałą widoczność podczas nocnej jazdy. Po włączeniu przez kierowcę świateł drogowych system wykrywa światła aut nadjeżdżających z przeciwka oraz podążających przed samochodem i automatycznie przełącza światła drogowe na mijania, by nie oślepiać innych kierowców. Kiedy droga przed samochodem będzie znowu pusta, system natychmiast włączy z powrotem światła drogowe.
Road Sign Assist (RSA) czyli system rozpoznawania znaków drogowych wyświetla kierowcy mijane znaki na wyświetlaczu w desce rozdzielczej lub wyświetlaczu HUD, bezpośrednio przed oczami kierowcy. Ponadto ostrzega o przekraczaniu limitów prędkości, zmieniając kolor wyświetlanego znaku na czerwono. Nowa generacja systemu rozpoznaje więcej rodzajów znaków drogowych, np. stopu i zakazu wjazdu, początku i końca autostrady, teren zabudowany i zamieszkany oraz koniec wszelkich zakazów.
Pakiety systemów bezpieczeństwa Lexusa
Japońscy inżynierowie opracowali wysokiej klasy system zabezpieczeń przed kolizją lub wypadkiem także dla marki Lexus. Pakiet systemów bezpieczeństwa czynnego Lexus Safety System + (LSS+) 2. generacji został wzbogacony m.in. o funkcję wykrywania rowerzystów oraz pieszych w nocy. Jego działanie opiera się na współpracy radaru, kamer i czujników.
Najnowsza wersja pakietu LSS+ zawiera także system Lexus CoDrive, umożliwiający zautomatyzowane prowadzenie samochodu. Jest to tzw. 2 stopień autonomii, w którym adaptacyjny tempomat (Dynamic Radar Cruise Control) uzupełniono o funkcję wspomagania utrzymywania pasa ruchu (LTA, Lane Tracing Assist), ułatwiając jazdę w korkach. Lexus CoDrive odciąża kierowcę, zmniejszając jego zmęczenie.
Pakiet bezpieczeństwa Lexus Safety System + jest w standardowym wyposażeniu większości nowych modeli Lexusa w Europie. Zawiera aktywny tempomat (ACC), system ochrony przedzderzeniowej (PCS) z wykrywaniem pieszych, system automatycznych świateł drogowych (AHB), asystenta utrzymywania pasa ruchu (LKA), system rozpoznawania znaków drogowych (RSA), a także system wykrywający i ostrzegający o zmęczeniu kierowcy (Sway) oraz wyświetlacz informacyjny TFT, umieszczony na tablicy przyrządów.
Pełnię możliwości systemu LSS+ możemy poznać we flagowej limuzynie LS, wyposażonej dodatkowo w system aktywnego omijania przeszkód na drodze (AEB), projektor head-up (HUD) oraz asystenta utrzymania pasa ruchu i toru jazdy (LTC).
System monitoruje za pomocą kamer położenie samochodu względem linii wyznaczających krawędzie pasa ruchu i przy użyciu elektrycznego wspomagania kierownicy koryguje tor jazdy, tak by pojazd poruszał się w obrębie swojego pasa. Po włączeniu kierunkowskazu w bezpieczny sposób samoczynnie dokonuje zmiany pasa ruchu, uwzględniając obecność innych pojazdów i informując kierowcę o sytuacji za pomocą wyświetlacza projekcyjnego HUD.
Dostępny w nowym modelu ES system LSS+ potrafi wykryć znajdujące się w ruchu przeszkody, także podczas manewrowania, i w razie potrzeby automatycznie zatrzymać samochód. Tak samo zachowa się na skrzyżowaniu, jeśli na torze kolizyjnym znajdzie się inne auto, i podczas cofania, jeżeli dojdzie do wykrycia poprzecznego ruchu pieszych lub pojazdów za samochodem.
W przypadku flagowego modelu LS, system LSS+ nie tylko wykrywa obecność pieszego przed pojazdem, ale i na poboczu, określając kierunek jego poruszania. W razie ryzyka potrącenia, rozpoczyna hamowanie i korzystając z elektrycznego wspomagania kierownicy, uruchamia manewr omijania.
Jeżeli podczas jazdy z włączonym aktywnym tempomatem i aktywną funkcją utrzymywania pasa ruchu kierowca zbyt długo pozostaje bierny, system wysyła ostrzeżenia dźwiękowe i świetlne (klakson i światła awaryjne), stopniowo zwalnia i wreszcie zatrzymuje samochód, umożliwiając udzielenie pomocy w przypadku zasłabnięcia kierowcy.
