Parkowanie samochodu z założenia nie powinien sprawiać problemu zwykłemu kierowcy, oczywiście  po zdanym egzaminie prawa jazdy. Jednak rzeczywistość jest inna, już sama ocena miejsca parkowania sprawia problemy, szczególnie nocą  przy braku dobrego oświetlenia.

Według statystyk nawet 25 proc. kolizji ma związek z cofaniem. To dużo, szczególnie biorąc pod uwagę fakt, że statystyczny kierowca wykonujący manewr cofania, przejeżdża niewiele ponad półtora tysiąca kilometrów  rocznie. Najczęstsze błędy podczas cofania to wykonywanie tego manewru bez należytej koncentracji i przy zbyt dużej prędkości. Cofanie nie należy do lubianych manewrów. Wpływ na to ma jednak nie tylko ograniczona widoczność podczas cofania, ale także brak wprawy samych kierowców. Podstawowa zasada bezpiecznego cofania to uważne obserwowanie przestrzeni obok i za samochodem w lusterkach. Nie powinno się jednak polegać tylko na nich ze względu  na martwy sektor, czyli miejsce  z tyłu i z boku pojazdu, którego nie widać w żadnym lusterku. Zachowanie wyjątkowej ostrożności jest szczególnie istotne podczas cofania w miejscach, gdzie jest wiele osób oraz innych samochodów, np. na parkingach galerii handlowych. Kierowca powinien cofać bardzo ostrożnie i powoli nawet jeśli wydaje mu się, że bezpośrednio w pobliżu nie znajdują się żadni ludzie ani przedmioty mogące uniemożliwić bezpieczne cofanie. Szczególną uwagę należy zwrócić na dzieci, które ze względu na niski wzrost mogą nie zostać zauważone przez cofającego kierowcę. Jeśli jest taka możliwość, warto aby kierowca skorzystał z pomocy pasażera, który wysiądzie i wskazując drogę z zewnątrz ułatwi cofanie.  Kodeks nakazuje wręcz nam takie działanie.

       Przedmiotem patentu US5872507 Process for non-contact distance measurement jest układ pomiaru odległości od przeszkody terenowej  w sąsiedztwie tylnego zderzaka samochodu osobowego. Reguła określenia odległości składa się z dwóch procedur pomiarowych z których pierwsza opiera się na pomiarze czasu  opóźnienia  fali  ultradźwiękowej (poza zakresem fal akustycznych-słyszalnych), a druga stosuje pomiar zmiennej elektrycznej jaką może być pojemności elektryczna pomiędzy elektroda zderzaka a środowiskiem przeszkody zewnętrznej względem samochodu.

      Układ kontroli operacji cofania samochodu zawiera dwa czujniki ultradźwiękowe 1,2 oraz układ czujnika pojemnościowego 26 zawierającego   pojedynczą elektrodę 27 z układem elektronicznym 28,29,30,31, która stanowi  pierwszy element składowy  kondensatora o drugiej elektrodzie w postaci elementu przeszkody.  Pracą układu steruje sterownik mikroprocesorowy 7 połączony z czujnikami 1,2,26  poprzez sieć CAN ( Controller Area Network).  Opis patentowy przedstawia wykresy ilustrujące zależność sygnałów wyjściowych czujnika ultradźwiękowego oraz pojemnościowego w zakresie odległości 0-150cm. Według wykresu Fig.4 istnieje liniowa zależność między sygnałem wyjściowym A czujnika ultradźwiękowego a jego odległością od przeszkody. Dodatkowo wykres sygnalizuje ograniczenie zakresu mierzonej odległości przez czujnik ultradźwiękowy do wartości granicznej 25-40cm, w zależności od konstrukcji czujnika. Z kolei wykres 5 przedstawia zależność sygnału wyjściowego  C czujnika pojemnościowego w funkcji  kształtu i rozmiaru przeszkody oraz odległości do przeszkody,   z której  wyraźnie widać, że jego zakres pomiarowy wynosi od 0-60cm, co zapewnia skuteczne pokrycie sektorów martwych charakterystyki wykrywania przeszkód, przez  czujniki ultradźwiękowe. Zaleta konstrukcji układu nadzoru procesu cofania samochodu osobowego polega więc na uzupełnianiu  się  wzajemnym  zakresu pomiarowego  czujnika pojemnościowego z zakresami pomiarowymi czujników  ultradźwiękowych. Oznacza to w praktyce, że w zakresie pomiarowym 40-150cm układ kontroli korzysta z sygnałów czujników ultradźwiękowych, których funkcje sa dublowane poprzez czujnik pojemnościowy po przekroczeniu granicznej wartości odległości do przeszkody 60cm.

    W chwili obecnej rozwój motoryzacji wymusza rozwój systemów zaimplementowanych we współczesnych samochodach osobowych na przykład Park Asisst, którego zadaniem jest usprawnienie parkowania na zatłoczonych ulicach miejskich. Opracowany przez Forda system parkowania posiada ochronę prawną poprzez  patent US9260090b2 Vehicle park assist system and metod for parking a vehicle such system.

 

Zasada działania systemu Park Assist składa się z procedury teledetekcji w celu określenia praktycznych możliwości zaparkowania samochodu wybranej szczelinie lub garażu oraz procedury wykonania manewru parkowania pod nadzorem kierowcy. Po aktywowaniu systemu, konieczne jest włączenie kierunkowskaz , aby wskazać po której stronie maja zostać aktywowane czujniki ultradźwiękowe dla sprawdzenia czy wolna przestrzeń pomiędzy stojącymi samochodami jest wystarczająca do zaparkowania kierowanego samochodu. Jeżeli ilość miejsca jest odpowiednia, to zostanie wygenerowany sygnał dźwiękowy potwierdzający możliwość zaparkowania w wybranym sektorze oraz pokazane miejsce na wyświetlaczu kierowcy.  Następnym krokiem procedury parkowania jest włączenie odpowiedniego biegu, puszczenie kierownicy i jedynie operowanie ostrożnie pedałami gazu i hamulca.  Procedurę parkowania wykona komputer poprzez  obroty kierownicy sterującej koła przednie, według zadanej trajektorii.

     Kolejną nowatorską propozycją Boscha dla kierowców jest natomiast układ elektroniczny sygnalizacji operacji wyprzedzania samochodu przez inny pojazd,  co powinno zabezpieczyć przed możliwością kolizji spowodowaną występowanie tzw. martwego sektora widoczności z prawej i lewej strony tyłu kierowanego samochodu.  Według opisu patentowego   US9299254b2  Device and metod for warning a driver of motor vehicle, samochód jest wyposażony w dwa układy ostrzegawcze umieszczone w okolicy lusterek bocznych. Wspomniane układy pełnia funkcje  radarów obserwacji martwych sektorów z tyłu samochodu,  których nadajniki generują sygnały ciągłe o polaryzacji kołowej,  a odbiorniki rejestrują echo odbitych sygnałów od wyprzedzających samochodów.  Patent zawiera opis logiki działania układów ostrzegania o wyprzedzających samochodach w dwóch przykładowych sytuacjach.  W pierwszym przypadku Fig.1 układ ostrzegawczy samochodu 1 sygnalizuje prowadzącemu kierowcy manewr wyprzedzania przez samochód 2.  W drugim przypadku Fig.2 samochód  1 wyposażony w układy ostrzegawcze z obu stron wyprzedza samochód  2  jadący np. prawym pasem. Prawy układ ostrzegawczy wygeneruje sygnał sygnalizacji zakończenia manewru wyprzedzania samochodu  2  z  opóźnieniem 1sek,  gdy samochód 2 pojawi się w kontrolowanym  tylnym sektorze martwym samochodu 1.   Opis patentowy zawiera również wykresy czasowe ilustrujące działanie w/w układów sygnalizacji manewru wyprzedzania w przytoczonych przypadkach.

WNIOSKI

     Czujniki parkowania nie zapewniają 100 proc ochrony podczas operacji cofania, tym bardziej,  że  z  zasady dobrze wykrywają ściany ale już gorzej widza słupki oraz narożniki zabudowań  i krzewy.  Znane powszechnie układ wspomagania cofania  realizuje dwie procedury pomiarowe, z których pierwsza opiera się na pomiarze czasu opóźnienia odbitej fali ultradźwiękowej  od przeszkody,  a  druga realizuje pomiar zmian pojemności pomiędzy elektrodą umieszczoną w tylnym zderzaku  a  środowiskiem przeszkody. Czujnik ultradźwiękowy który posiada kierunkowa charakterystykę propagacji fali akustycznej pobudzany jest przerywanym ciągiem około 20 cykli napięcia sinusoidalnego o częstotliwości nominalnej, przykładowo 40 kHz.  Przerwa między generowanym sygnałem musi być  dostatecznie duża aby określić czas opóźnienia odbitej fali, która rozprzestrzenia się w przestrzeni z prędkością 340 m/s, podobnie jak inne sygnały akustyczne. Rozwój techniki ultradźwiękowej zaowocował zastosowaniem czujników o wyższej częstotliwości generowanych sygnałów rzędu 48-68kHz, która zapewnia wzrost zasięgu, zawężenie charakterystyki kierunkowej propagacji fal  w/w czujników, oraz rozszerzenie zakresu minimalnej granicznej odległości wykrycia przeszkody do 10cm.  Przedstawiony powyżej system parkowania Forda teoretycznie ułatwia parkowanie w mieście ale w praktyce wymaga dużego doświadczenia  od  kierowcy,  który musi operować pedałami gazu i hamulca w  trakcie  wykonywania  manewru.  Z  tego  względu  Park Assist  w  tym  wydaniu wydaje się przerostem formy nad treścią  i  nie   wróży powszechnego  zastosowania  w  technice samochodowej.  Z  kolei sygnalizator manewru wyprzedzania opatentowany przez Boscha jest strzałem w dziesiątkę  i  powinien być już dawno wynaleziony przez kierowców. Mam nadzieje,  że  sygnalizator niedługo znajdzie powszechne zastosowanie w nowych modelach samochodów stanowiąc standardowe jego wyposażenie,  natomiast krajowy przemysł szybko opracuje własna konstrukcje tego typu  sygnalizatorów, które będzie można adoptować w  obecnie użytkowanych samochodach.