Figyelő, 2001/12. szám, 2001. március 20.

Intelligens gépjármű-irányítás - Pályaelhagyó kamionok

Magyar kutatók olyan szisztémákon dolgoznak, amelyek részt vesznek a gépjármű fedélzeti rendszereinek irányításában, és megakadályozzák, hogy a kocsi elhagyja az utat.


Elalszik a sofőr, vagy nem megfelelő sebességgel manőverez és félrekormányozza a járművet - a közlekedési balesetek nagy része emiatt következik be. Az MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézetének (SZTAKI) munkatársai, a Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. kutatás-fejlesztési intézetével együttműködve, az efféle balesetek megelőzését szolgáló rendszer fejlesztésén dolgozik.

Az intézet Rendszer- és Irányításelméleti Laboratóriumának kutatói a bizonytalan, állandóan változó dinamikus rendszerek modellezésével foglalkoznak. Ilyenek például az úton haladó járművek is. Bokor József akadémikus, a laboratórium vezetője elmondta: az alapkutatásokban elért eredmények új tervezési eljárások és irányítási módszerek kifejlesztéséhez vezettek, amelyeket a gyakorlatban is sikerült hasznosítani. Ezek közül az egyik legjelentősebb terület a balesetek megelőzését célzó úgynevezett intelligens gépjármű-irányítási rendszerek kidolgozása, amelyek például elejét vehetik annak, hogy a jármű elhagyja az úttestet.

VALÓS IDŐBEN. Ebben az alkalmazásban a gépkocsit két olcsó digitális videokamerával szerelik fel, amely folyamatosan figyeli az utat és a rajta lévő tárgyakat. A kamerák által közvetített képet valós időben dolgozzák föl, így az út geometriája meghatározható és a más járművektől, illetve a tereptárgyaktól való távolság is megbecsülhető. "Fontos tudni, hogy a képfeldolgozó rendszer már átalakított képpel dolgozik - magyarázza Gáspár Péter tudományos főmunkatárs -, az objektív által látott perspektivikus képet ugyanis felülnézeti képpé kell alakítani ahhoz, hogy megállapíthassuk, az autó vagy a kamion a sávok között halad-e vagy sem."

A kamera információit egy második jelforrás egészíti ki: a fedélzeti érzékelők csoportja. Az intelligens rendszer a gépkocsi várható mozgását ezek jelei alapján becsüli meg: a szenzorok a sebességet, a gyorsulást, a fékfolyadék nyomását, illetve a kormánykerék úttal bezárt szögének eltérését mérik. Az észlelt jelek felhasználásával nagy valószínűséggel meghatározható, bekövetkezik-e a sávelhagyás. Amennyiben igen, akkor a rendszer - a vezető reakcióidejének figyelembevételével - figyelmeztető hangjelzést bocsát ki. Ha ennek ellenére sem történik beavatkozás - lassítás, gázadás, vagy ellenkormányzás -, akkor beindul az úgynevezett féloldalas fékezési folyamat, amely olyan nyomatékot fejt ki a járműre, hogy az lelassulva visszatér a megfelelő sávba. Az intézet fejlesztése a fékezési folyamatot elindító szignál kiadásáig tart. A kamerától a szignálig tartó útra vonatkozó ismereteket a SZTAKI szabadalma védi, a szelektív fék pedig a Knorr Bremse tulajdona. A fejlesztések során a sávelhagyást detektáló szisztémát megvalósító szoftvert a kereskedelmi forgalomban hozzáférhető számítástechnikai elemek felhasználásával dolgozták ki.

A kész rendszert egy Scania kamionon folyamatosan tesztelik a Knorr-Bremse próbapályáin: itt a különböző út- és látási viszonyok között vizsgálják alkalmazhatóságát. Fontos ugyanis, hogy a rendszer alagútban, esőben, hóban, ködben, jeges úton is ugyanúgy működjön, mint nyáron, megfelelő látási viszonyok között. Az útburkolat felfestésének - záróvonal, vagy szaggatott jel - az út kaviccsal, vagy fűvel borított jellegének pedig szintén közömbösnek kell maradnia a képfeldolgozás végső kimenetele szempontjából.

Bokor Józseftől megtudtuk: a SZTAKI elsődleges érdeke az, hogy a házon belül folytatott kutatómunka finanszírozására legyen elég pénz. Ezeket a költségeket jórész a Knorr állja, de az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság is támogatta a multinacionális céggel való közös fejlesztést. A szelektív fékből és sávelhagyást detektáló intelligens rendszer prototípusából álló egységet a Knorr hamarosan beilleszteti a gyártmányfejlesztési programjába, így abból a közeljövőben termék lesz, amely után az intézet licenszdíjban részesül majd. Hogy ez mekkora összeg lesz, azt a termék piacra dobásáig nem lehet tudni.

A munka végső, termékfejlesztő fázisában az intézet valószínűleg már nem vesz részt, megpróbálja viszont tovább tökéletesíteni a már meglévő rendszert. Térbeli, sztereo-látással próbálják majd a konstrukciót kiegészíteni, amely a különböző útakadályok felismerését tenné lehetővé: detektálná például, ha más járművek, vagy esetleg személyek kerülnek a kamion elé. Az intelligens követés szintén a közeljövőben megvalósítandó projekt: ennek eredményeképp a jármű automatikusan biztonságos féktávolságot tart majd egy esetleges konvojban.

TÍZSZERES PRECIZITÁS. A SZTAKI tervei között szerepel egy műholdas követő rendszer (GPS) alkalmazása is, amely a kamera által közvetített adatokkal kooperálna, az egész így előálló hálózat pedig egy diszpécser központtal kommunikálna. A teljes rendszer a járművek állapotáról adhat egyfajta távdiagnosztikus információt a kamionflották tulajdonosainak. Ebben a fejlesztésében a hagyományos műholdkövetéses rendszereket a SZTAKI olyan irányítástechnikai eszközökkel, módszerekkel egészíti ki, amellyel a jármű különböző paramétereinek ismeretében a megszokott precizitás tízszeresét érik el. A pozíció meghatározása ennyivel pontosabb lesz, ennek köszönhetően pedig másodpercekre előre lehet jelezni, hogyan halad majd a jármű az úton, illetve történik-e vele baleset, avagy sem. E kísérletek támogatásában valószínűleg valamelyik mobil kommunikációs társaság is részt vesz majd.

Az eredeti a cikk a FigyelőNeten