Érzékelők, szenzorok 2. rész – Parkolást segítő rendszerek
Csipogástól az automata parkolásig
Mára teljesen megszokottá vált, és még a legszerényebb járművekben is elérhető a köznyelvbe csak tolatóradarként beépült rendszer, amely abban segíti a járművezetőt, hogy ágaskodás nélkül is tudja, meddig mehet el például egy parkolásnál.
A tolatóradar nem is radar
Papp László a Volkswagen oktatói csoportjának irányítója azzal kezdi a téma összefoglalását, hogy a rendszert szakmai szemmel nézve nagyon helytelen a radar megnevezés, hiszen a parkolássegítő rendszerek érzékelői nem tartoznak a radarok csoportjába. A járművekben természetesen megtalálhatók radarok is, de ezek kizárólag mást célt szolgálnak, sorozatunkban bőven lesz még szó róluk.
A parkolássegítő rendszerek érzékelői ultrahang kibocsátás és érzékelés elvén működnek, pont, mint a denevérek. Maga a szenzor két fő egységből áll, adóból és vevőből és az egészet természetesen egy integrált áramkör vezérli. Mind az adó, mind a vevő egy piezoelektromos anyagot tartalmazó egység. A piezo kristály általában közönséges kvarc, vagyis szliícium-dioxid (SiO2), amelyben az összenyomó erő hatására (amelyet egy gyenge hanghullám is képes előidézni) elektromosság képződik. Szerencsére fordítva is működik, ha a kristályanyag két szélén lévő fémlapra kapcsolunk áramot, akkor rezgések keletkeznek az anyagban, amelyek ultrahangot generálnak. Ebből az egységből van tehát szenzoronként kettő: az egyik adóként, a másik vevőként működik. Az ultrahangos érzékelők nagyjából 40 Khz-es hullámokkal dolgoznak. (Akinek nagyon jó a hallása, az kb. 20 KHz-ig hallja a hangokat.)
A kibocsátás és a visszaverődött hang érzékelése között eltelt idő alapján, ismerve a hang terjedési sebességét, a számítógép kiszámolja az akadály és a szenzor közötti távolságot. Ennek alapján vezérli a járművezető számára a hang- és fényjelzéseket.
Működés az autókban
Az ultrahangos érzékelők működési tartománya 80 centiméter körül van, legalább is azoké, amiket járművekbe építenek. Ahogy a szenzor, vagyis az autó eleje, vagy vége közelíteni kezd az akadályhoz, megindul a hang- és/vagy fényjelzés. Előbbi általában csipogó hang, utóbbi pedig korábban leginkább változó színű LED-sor, manapság a fedélzeti rendszeren megjelenített grafika.
A hangjelzés a fontosabb, hiszen a sofőr elméletileg nem egy indikátor kijelzőt, vagy a fedélzeti képernyőt bámulja parkoláskor, hanem körültekintéssel igyekszik a megfelelő helyre navigálni a járművet.
A rendszer bemutatkozása több évtizeddel ezelőtt volt. Akkoriban még – és innen a magyar nyelvben meghonosodott kifejezés – csak a kocsi hátsó lökhárítójába építették be a rendszer érzékelőit, ezért tolatáshoz volt használatos. Aztán nagyon hamar kiderült, hogy a járművek első részén is jó lenne ilyeneket alkalmazni. Ekkor találták ki azt az elvet, hogy az első és a hátsó szenzorcsoport jelei alapján adott hangjelzések ne ugyanazon a frekvencián szólaljanak meg, így a vezető (egy idő után) csupán a hang alapján is meg tudja különböztetni, hogy éppen melyik részre kell jobban odafigyelnie parkolás közben.
Az sem tegnapi fejlesztés, hogy a csipogókat leváltották a jármű hangrendszerén keresztül adott hangjelzések. A csipogás, mint effektus megmaradt, de a hangrendszer lehetőséget adott arra is, hogy a megfelelő oldalról, illetve elölről, vagy hátulról halljuk a jelzést.
Hány szenzor van felszerelve?
Az alkalmazott szenzorok darabszáma elsősorban az autó méretétől függ. A legegyszerűbb kivitelekben csak hátul helyeztek el érzékelőket és elég volt belőle három: egy-egy a széleken és egy középen. Aztán a terület jobb lefedettsége érdekében hamar megjelentek a négyszenzoros rendszerek is. Azokban az autókban, ahol már előre is került ilyen rendszer, mindig legalább négy-négy érzékelőt találhatunk.
A modern kor ebben is hozott változást. A Volkswagennél az első generációs Passat CC-ben mutatkozott be az automatikus parkolás funkció. Akkor még csak párhuzamos parkolást tudott végrehajtani, de ehhez is meg kellett növelni az érzékelők számát. Mind a négy kerékjárati ív kapott egy-egy plusz szenzort, így a kocsi már nem csak előre és hátra, hanem oldalirányban is képes volt felmérni a terepviszonyokat.
A rendszer aktiválása után a parkoló járművek mellett kellett haladnunk, és amikor az oldalsó szenzorok jelei alapján egy megfelelő méretű parkolóhelyet érzékelt a jármű, akkor elindult a megfelelő pozícióba vezetés, ez még a sofőr feladata volt. Ezután – automataváltó esetén – csak be kellett kapcsolni a hátrameneti fokozatot és a jármű magától a parkolóhelyre állt. Manuális váltónál a hátramenet vezérlése a sofőr feladata maradt. Ezek a rendszerek csak elektromechanikus kormányművel szerelt autókba voltak telepíthetők. A rendszer mára tudja a merőleges parkolást és a főmanőver után még képes finomítani is a beálláson, sőt a rendszer aktiválása után már a sebességi programmal sem kell törődni.
Zavaró tényezők
A parkolássegítő rendszerek érzékelőinek „látnia” kell. Látását ugyanúgy zavarja a kosz, mint egy kameráét, de hátráltatja a működést az eső is, sőt az erős szél sem tesz jól az érzékelők működésének.
Ezek a szenzorok mindig láthatók. Azt ugyan megoldották, hogy nem fekete színű gombokat látunk a vészhárítókon, hanem a külső felületük tetszőleges színűre fényezhető, de teljesen elrejteni nem lehet, hiszen akkor a kibocsátott az érzékelő előtti anyagról verődne vissza.
De azért nem kell félteni a mérnököket. A karosszériákat tudatosan tervezik úgy, hogy ki legyen alakítva a szenzorok helye, ezért mélyedésekbe, ráncokba dugják el az érzékelőket, hogy a lehető legkevésbé legyenek feltűnők.
Forrás: autoszektor.hu
