پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

سامانه‌های کمک‌راننده (ADAS) چیست؟

ADAS چیست و چگونه کار می‌کند؟ با مهم‌ترین سامانه‌های کمک‌راننده مانند کروز کنترل تطبیقی، ترمز اضطراری خودکار، حفظ حرکت بین خطوط، هشدار نقاط کور و تفاوت آن‌ها با خودروهای خودران آشنا شوید.

اگر خودرویی هنگام نزدیک شدن به مانع به‌طور خودکار ترمز بگیرد، فاصله خود را با خودروی جلویی حفظ کند یا بدون دخالت راننده بین خطوط حرکت کند، احتمالاً اولین چیزی که به ذهن بسیاری از افراد می‌رسد «خودروی خودران» است. اما واقعیت این است که بیشتر خودروهای امروزی هنوز خودران نیستند؛ آن‌ها فقط به سامانه‌هایی مجهز شده‌اند که بخشی از وظایف راننده را آسان‌تر و ایمن‌تر می‌کنند.

در سال‌های اخیر، خودروسازان سرمایه‌گذاری گسترده‌ای روی فناوری‌هایی انجام داده‌اند که بتوانند احتمال بروز خطاهای انسانی را کاهش دهند. نتیجه این تلاش، شکل‌گیری مجموعه‌ای از سامانه‌های هوشمند است که امروزه با نام سامانه‌های کمک‌راننده پیشرفته یا ADAS شناخته می‌شوند. این سامانه‌ها نه جای راننده را می‌گیرند و نه مسئولیت رانندگی را بر عهده دارند، بلکه مانند یک کمک‌راننده همیشه هوشیار، محیط اطراف خودرو را زیر نظر می‌گیرند و در صورت نیاز به راننده هشدار می‌دهند یا در برخی شرایط وارد عمل می‌شوند.

در ادامه با مفهوم ADAS، نحوه عملکرد آن و مهم‌ترین سامانه‌هایی که امروزه در خودروهای جدید به کار گرفته می‌شوند آشنا خواهیم شد.

ADAS چیست؟

ADAS مخفف عبارت Advanced Driver Assistance Systems به معنای «سامانه‌های کمک‌راننده پیشرفته» است. این عنوان به مجموعه‌ای از فناوری‌ها گفته می‌شود که با استفاده از دوربین، رادار، حسگرها و پردازنده‌های هوشمند، بخشی از وظایف رانندگی را بر عهده می‌گیرند تا ایمنی و راحتی رانندگی افزایش پیدا کند.

هدف اصلی این سامانه‌ها، کاهش خطاهای انسانی است. بررسی‌های انجام‌شده در کشورهای مختلف نشان می‌دهد بخش بزرگی از تصادف‌های رانندگی به دلیل عواملی مانند حواس‌پرتی، خواب‌آلودگی، سرعت غیرمجاز، رعایت نکردن فاصله ایمن یا واکنش دیرهنگام راننده رخ می‌دهد. ADAS تلاش می‌کند این نقاط ضعف را جبران کند و در شرایطی که راننده متوجه خطر نمی‌شود یا دیر واکنش نشان می‌دهد، نقش یک دستیار هوشمند را ایفا کند.

البته باید به یک نکته مهم توجه داشت؛ وجود سامانه‌های ADAS به معنای خودران بودن خودرو نیست. حتی اگر خودرویی بتواند سرعت خود را تنظیم کند، بین خطوط حرکت کند یا در شرایط اضطراری ترمز بگیرد، باز هم در بیشتر مواقع راننده مسئول اصلی کنترل خودرو است.

چرا ADAS به یکی از مهم‌ترین فناوری‌های صنعت خودرو تبدیل شد؟

تا چند سال پیش، بیشتر تجهیزات ایمنی خودروها پس از وقوع حادثه وارد عمل می‌شدند. کمربند ایمنی، کیسه هوا و بدنه مقاوم، همگی برای کاهش خسارت پس از تصادف طراحی شده بودند.

اما نگاه خودروسازان به‌تدریج تغییر کرد. هدف دیگر فقط محافظت از سرنشینان پس از تصادف نبود، بلکه جلوگیری از وقوع حادثه اهمیت بیشتری پیدا کرد.

به همین دلیل، سامانه‌هایی توسعه یافتند که بتوانند خطر را زودتر از راننده تشخیص دهند. اگر خودروی جلویی ناگهان ترمز بگیرد، اگر راننده ناخواسته از خط خود خارج شود یا اگر عابری ناگهان وارد مسیر شود، خودرو پیش از آنکه دیر شود واکنش نشان می‌دهد.

امروزه بسیاری از سازمان‌های ارزیابی ایمنی خودرو مانند Euro NCAP نیز وجود سامانه‌های ADAS را یکی از معیارهای اصلی امتیازدهی به خودروها می‌دانند. به همین دلیل، تجهیز خودروها به این فناوری‌ها دیگر فقط یک آپشن لوکس نیست، بلکه به بخشی از استانداردهای ایمنی تبدیل شده است.

سامانه‌های ADAS چگونه کار می‌کنند؟

برخلاف تصور بسیاری از افراد، هیچ‌یک از سامانه‌های ADAS به تنهایی قادر به تصمیم‌گیری نیستند. هر کدام فقط بخشی از اطلاعات مورد نیاز خودرو را جمع‌آوری می‌کنند.

برای مثال، دوربین خطوط جاده و تابلوهای رانندگی را تشخیص می‌دهد، رادار فاصله و سرعت خودروهای اطراف را اندازه می‌گیرد و حسگرهای اولتراسونیک موانع نزدیک خودرو را شناسایی می‌کنند.

تمام این اطلاعات در اختیار رایانه مرکزی خودرو قرار می‌گیرد. این رایانه با کمک نرم‌افزارهای هوشمند، داده‌ها را تحلیل می‌کند و تصمیم می‌گیرد که آیا لازم است به راننده هشدار داده شود یا یکی از سامانه‌های کمکی وارد عمل شود.

به همین دلیل، ADAS را نباید یک فناوری واحد دانست. این عنوان در واقع مجموعه‌ای از سامانه‌های مختلف است که هر کدام وظیفه مشخصی بر عهده دارند و در کنار هم، رانندگی را ایمن‌تر و آسان‌تر می‌کنند.

کروز کنترل؛ اولین قدم برای راحت‌تر شدن رانندگی

اگر تاکنون مسیر طولانی را در بزرگراه رانندگی کرده باشید، احتمالاً تجربه نگه داشتن مداوم پدال گاز را داشته‌اید. شاید این کار ساده به نظر برسد، اما بعد از چند ساعت می‌تواند باعث خستگی راننده و کاهش تمرکز شود.

کروز کنترل یا Cruise Control برای حل همین مشکل طراحی شد. راننده سرعت دلخواه خود را انتخاب می‌کند و خودرو بدون نیاز به فشردن پدال گاز، همان سرعت را حفظ می‌کند. به این ترتیب، رانندگی در مسیرهای طولانی راحت‌تر می‌شود و راننده فقط فرمان را در اختیار دارد.

البته کروز کنترل یک محدودیت مهم دارد؛ این سامانه هیچ درکی از محیط اطراف ندارد. اگر خودروی جلویی سرعت خود را کم کند یا مانعی در مسیر قرار بگیرد، خودرو همچنان با همان سرعت به حرکت ادامه می‌دهد و راننده باید خودش ترمز بگیرد یا سرعت را کاهش دهد.

به همین دلیل، کروز کنترل را نمی‌توان یک سامانه هوشمند دانست، بلکه بیشتر یک ابزار رفاهی است که تنها بخشی از وظیفه راننده را بر عهده می‌گیرد.

کروز کنترل تطبیقی؛ خودرو فاصله را هم حفظ می‌کند

با پیشرفت فناوری، خودروسازان متوجه شدند فقط ثابت نگه داشتن سرعت کافی نیست. آنچه راننده را بیشتر خسته می‌کند، تغییر مداوم سرعت در ترافیک یا پشت سر خودروهای دیگر است.

این‌جا بود که کروز کنترل تطبیقی یا Adaptive Cruise Control (ACC) متولد شد.

این سامانه علاوه بر حفظ سرعت، فاصله خودرو با خودروی جلویی را نیز کنترل می‌کند. اگر خودروی مقابل سرعت خود را کاهش دهد، خودرو نیز به‌طور خودکار سرعتش را کم می‌کند. اگر مسیر دوباره باز شود، خودرو به سرعتی که راننده از قبل تعیین کرده بود بازمی‌گردد.

در بسیاری از خودروهای امروزی، ACC می‌تواند خودرو را تا توقف کامل متوقف کند و پس از حرکت دوباره ترافیک، بدون دخالت راننده به مسیر ادامه دهد.

به همین دلیل، کروز کنترل تطبیقی یکی از مهم‌ترین فناوری‌های رانندگی نیمه‌خودکار به شمار می‌رود و تقریباً در تمام خودروهای مجهز به سامانه‌های پیشرفته ADAS دیده می‌شود.

هشدار برخورد از جلو؛ چند ثانیه‌ای که می‌تواند جان انسان را نجات دهد

گاهی فقط چند لحظه حواس‌پرتی کافی است تا فاصله خودرو با مانع مقابل به سرعت کاهش پیدا کند. در چنین شرایطی، اگر راننده دیر متوجه خطر شود، احتمال وقوع تصادف بسیار بالا خواهد بود.

سامانه هشدار برخورد از جلو یا Forward Collision Warning (FCW) دائماً مسیر روبه‌رو را زیر نظر دارد. اگر احتمال برخورد را تشخیص دهد، قبل از هر اقدامی راننده را از طریق هشدار صوتی، تصویری یا لرزش فرمان آگاه می‌کند.

وظیفه FCW فقط هشدار دادن است. این سامانه ترمز نمی‌گیرد و کنترل خودرو را در اختیار نمی‌گیرد، بلکه تلاش می‌کند زمان بیشتری برای واکنش در اختیار راننده قرار دهد.

در بسیاری از خودروهای جدید، FCW در کنار ترمز اضطراری خودکار کار می‌کند و نقش چشم بیدار خودرو را بر عهده دارد.

ترمز اضطراری خودکار؛ آخرین فرصت برای جلوگیری از تصادف

اگر راننده پس از هشدار برخورد همچنان واکنشی نشان ندهد، نوبت به سامانه ترمز اضطراری خودکار یا Automatic Emergency Braking (AEB) می‌رسد.

این سامانه با استفاده از دوربین و رادار، فاصله و سرعت اجسام مقابل را به‌طور مداوم بررسی می‌کند. اگر تشخیص دهد برخورد اجتناب‌ناپذیر است و راننده هنوز ترمز نگرفته، خودرو به‌طور خودکار وارد عمل می‌شود.

در برخی شرایط، AEB می‌تواند شدت برخورد را کاهش دهد و در سرعت‌های پایین حتی به‌طور کامل از وقوع تصادف جلوگیری کند. بسیاری از نسخه‌های جدید این سامانه علاوه بر خودروها، عابران پیاده، دوچرخه‌سواران و موتورسیکلت‌ها را نیز تشخیص می‌دهند.

به همین دلیل، امروزه ترمز اضطراری خودکار یکی از مهم‌ترین تجهیزات ایمنی فعال خودروها محسوب می‌شود و در ارزیابی‌های ایمنی سازمان‌هایی مانند Euro NCAP نیز نقش مهمی دارد.

هشدار خروج از خط؛ مراقب لحظه‌های حواس‌پرتی

همه خروج از مسیر به دلیل سبقت یا تغییر خط نیست. گاهی راننده به دلیل خستگی، خواب‌آلودگی یا حتی نگاه کردن به نمایشگر خودرو، ناخواسته از خط خود خارج می‌شود.

سامانه هشدار خروج از خط یا Lane Departure Warning (LDW) برای چنین شرایطی طراحی شده است. این سامانه با استفاده از دوربین، خطوط جاده را تشخیص می‌دهد و اگر خودرو بدون استفاده از راهنما از مسیر خود خارج شود، با هشدار صوتی، تصویری یا لرزش فرمان، راننده را از این موضوع مطلع می‌کند.

LDW هیچ دخالتی در کنترل خودرو ندارد و فقط هشدار می‌دهد. به همین دلیل، این سامانه را باید یکی از ساده‌ترین فناوری‌های حفظ ایمنی در رانندگی دانست.

حفظ حرکت بین خطوط؛ خودرو وارد عمل می‌شود

مرحله بعدی، حفظ حرکت بین خطوط یا Lane Keeping Assist (LKA) است.

برخلاف LDW که فقط هشدار می‌دهد، LKA می‌تواند در صورت خروج ناخواسته از مسیر، نیروی اندکی به فرمان وارد کند تا خودرو دوباره به داخل خط بازگردد.

البته این سامانه قرار نیست جای راننده را بگیرد. اگر راننده برای مدت طولانی فرمان را رها کند، خودرو معمولاً با هشدارهای مختلف از او می‌خواهد دوباره کنترل را در دست بگیرد و در صورت بی‌توجهی، بسیاری از خودروها این سامانه را غیرفعال می‌کنند.

حرکت بین خطوط؛ یکی از پایه‌های رانندگی نیمه‌خودکار

اگر LKA فقط هنگام خروج از خط وارد عمل می‌شود، Lane Centering یک قدم جلوتر است.

این سامانه به‌طور مداوم موقعیت خودرو را نسبت به خطوط جاده بررسی می‌کند و تلاش می‌کند خودرو همیشه در مرکز خط حرکت کند. زمانی که Lane Centering با کروز کنترل تطبیقی ترکیب می‌شود، خودرو می‌تواند در بزرگراه بخش قابل توجهی از وظایف رانندگی را انجام دهد.

به همین دلیل، بسیاری از سامانه‌های رانندگی نیمه‌خودکار امروزی بر پایه همین دو فناوری شکل گرفته‌اند، هرچند مسئولیت نهایی همچنان بر عهده راننده است.

هشدار نقاط کور؛ مراقب خودروهایی که دیده نمی‌شوند

هر راننده‌ای می‌داند که آینه‌های جانبی همه اطراف خودرو را پوشش نمی‌دهند. همیشه بخشی از کنار خودرو وجود دارد که از دید راننده پنهان می‌ماند و به آن «نقطه کور» گفته می‌شود. بسیاری از تصادف‌ها هنگام تغییر خط دقیقاً به همین دلیل رخ می‌دهند.

سامانه هشدار نقاط کور یا Blind Spot Detection (BSD) برای کاهش این خطر طراحی شده است. رادارهای نصب‌شده در دو طرف سپر عقب، خودروهای حاضر در نقاط کور را شناسایی می‌کنند و اگر راننده قصد تغییر مسیر داشته باشد، با روشن شدن چراغ هشدار روی آینه یا ارسال هشدار صوتی، او را از وجود خودروی دیگر مطلع می‌کنند.

در برخی خودروهای پیشرفته‌تر، اگر راننده با وجود هشدار همچنان بخواهد تغییر مسیر دهد، سامانه می‌تواند با اعمال نیروی جزئی روی فرمان، از ورود خودرو به مسیر خطرناک جلوگیری کند.

هشدار ترافیک عقب؛ کمک هنگام خروج از پارک

خروج از یک جای پارک، به‌ویژه زمانی که دو خودروی بزرگ در دو طرف قرار گرفته باشند، همیشه با دید محدود همراه است. ممکن است خودرویی از کنار عبور کند یا عابری ناگهان وارد مسیر شود، بدون اینکه راننده بتواند او را ببیند.

سامانه هشدار ترافیک عقب یا Rear Cross Traffic Alert (RCTA) برای چنین شرایطی ساخته شده است. این سامانه هنگام حرکت با دنده عقب، اطراف خودرو را بررسی می‌کند و اگر خودرویی، موتورسیکلتی یا عابری از طرفین نزدیک شود، با هشدار صوتی و تصویری راننده را آگاه می‌کند.

در برخی خودروها، اگر راننده واکنشی نشان ندهد، سامانه می‌تواند به‌طور خودکار ترمز بگیرد و از وقوع برخورد جلوگیری کند.

تشخیص تابلوهای رانندگی؛ خودرو هم قوانین را می‌خواند

گاهی راننده به دلیل شلوغی مسیر یا شرایط جاده، متوجه تابلوهای راهنمایی و رانندگی نمی‌شود. سامانه تشخیص تابلوهای رانندگی یا Traffic Sign Recognition (TSR) با استفاده از دوربین، تابلوهای محدودیت سرعت، ممنوعیت سبقت، ورود ممنوع و برخی علائم دیگر را شناسایی می‌کند و آن‌ها را روی صفحه آمپر یا نمایشگر خودرو نشان می‌دهد.

در برخی خودروهای پیشرفته، این سامانه با کروز کنترل تطبیقی ارتباط دارد و می‌تواند سرعت خودرو را با محدودیت‌های جدید مسیر هماهنگ کند.

البته دقت این فناوری به کیفیت تابلوها، شرایط نوری و وضعیت جاده نیز بستگی دارد و به همین دلیل، راننده همچنان باید به علائم مسیر توجه داشته باشد.

نوربالای هوشمند؛ دید بهتر بدون آزار دیگران

رانندگی در شب همیشه یک چالش قدیمی داشته است؛ اگر از نور پایین استفاده کنید، میدان دید محدود می‌شود و اگر نور بالا را روشن نگه دارید، رانندگان مقابل دچار خیرگی خواهند شد.

سامانه نوربالای هوشمند یا Automatic High Beam (AHB) این مشکل را به‌صورت خودکار مدیریت می‌کند. دوربین خودرو مسیر روبه‌رو را زیر نظر دارد و هر زمان خودرویی از روبه‌رو یا جلو دیده شود، نور بالا را خاموش کرده و به نور پایین تغییر می‌دهد. پس از خالی شدن مسیر نیز دوباره نور بالا فعال می‌شود.

این سامانه علاوه بر افزایش ایمنی، باعث می‌شود راننده دیگر نیازی به تغییر مداوم وضعیت چراغ‌ها نداشته باشد.

پایش خستگی راننده؛ وقتی خودرو مراقب راننده است

هوشمند شدن خودروها فقط به معنای زیر نظر گرفتن جاده نیست. بسیاری از خودروهای جدید، وضعیت خود راننده را نیز بررسی می‌کنند.

سامانه پایش خستگی راننده با تحلیل الگوی حرکت فرمان، مدت زمان رانندگی یا حتی با استفاده از دوربین داخل کابین، نشانه‌هایی مانند خواب‌آلودگی یا کاهش تمرکز را تشخیص می‌دهد.

اگر سامانه احساس کند راننده هوشیاری کافی ندارد، با هشدار صوتی یا نمایش پیام او را به استراحت دعوت می‌کند. در برخی خودروهای پیشرفته‌تر، اگر راننده هیچ واکنشی نشان ندهد، خودرو می‌تواند سرعت را کاهش داده و در شرایط ایمن متوقف شود.

دوربین ۳۶۰ درجه؛ دیدی که راننده ندارد

پارک کردن یا حرکت در فضاهای تنگ همیشه با محدودیت دید همراه است. برای حل این مشکل، بسیاری از خودروهای جدید به دوربین ۳۶۰ درجه مجهز شده‌اند.

این سامانه تصاویر چند دوربین نصب‌شده در اطراف خودرو را با یکدیگر ترکیب می‌کند و نمایی از بالا ایجاد می‌کند؛ تصویری که به راننده کمک می‌کند فاصله خودرو تا جدول، موانع یا خودروهای اطراف را بهتر تشخیص دهد.

هرچند این فناوری نقش مستقیمی در رانندگی خودکار ندارد، اما یکی از کاربردی‌ترین سامانه‌های ADAS برای رانندگی روزمره به شمار می‌رود.

پارک خودکار؛ خودرو جای پارک را پیدا می‌کند

پارک دوبل یا پارک در فضای محدود برای بسیاری از رانندگان دشوار است. سامانه پارک خودکار با استفاده از دوربین‌ها و حسگرهای اولتراسونیک، فضای مناسب را تشخیص می‌دهد و بخش زیادی از فرآیند پارک را بر عهده می‌گیرد.

در برخی خودروها راننده فقط گاز و ترمز را کنترل می‌کند، اما در مدل‌های پیشرفته‌تر، خودرو می‌تواند فرمان، گاز، ترمز و حتی تعویض دنده را نیز مدیریت کند و بدون دخالت راننده پارک شود.

احضار خودرو؛ خودرو به سمت راننده می‌آید

یکی از قابلیت‌هایی که تا چند سال پیش بیشتر شبیه فیلم‌های علمی‌تخیلی بود، امروز در برخی خودروها دیده می‌شود.

سامانه Summon یا احضار خودرو به راننده اجازه می‌دهد با استفاده از تلفن همراه یا کلید خودرو، آن را از جای پارک خارج کند یا در مسیر کوتاهی به سمت خود هدایت کند.

این قابلیت بیشتر زمانی کاربرد دارد که فضای پارک بسیار تنگ باشد و سوار شدن به خودرو دشوار شود. البته خودرو در این حالت با سرعت بسیار کم حرکت می‌کند و به‌طور مداوم محیط اطراف را برای جلوگیری از برخورد بررسی می‌کند.

کمک رانندگی در ترافیک و بزرگراه؛ نزدیک‌ترین تجربه به رانندگی خودکار

پیشرفته‌ترین سامانه‌های ADAS، در واقع ترکیبی از چند فناوری مختلف هستند. خودرو به‌طور هم‌زمان از کروز کنترل تطبیقی، حفظ حرکت بین خطوط، دوربین‌ها، رادارها و سایر حسگرها استفاده می‌کند تا بخشی از رانندگی را بر عهده بگیرد.

در ترافیک‌های سنگین، سامانه Traffic Jam Assist می‌تواند خودرو را متناسب با حرکت خودروهای جلو به حرکت درآورد، متوقف کند و دوباره به حرکت بیندازد. در بزرگراه نیز سامانه Highway Assist با حفظ فاصله و نگه داشتن خودرو در مرکز خط، فشار رانندگی را کاهش می‌دهد و در برخی مدل‌ها حتی امکان تغییر خط با تأیید راننده را نیز فراهم می‌کند.

با وجود تمام این قابلیت‌ها، یک نکته همچنان ثابت است؛ راننده باید همیشه آماده در دست گرفتن کنترل خودرو باشد، زیرا این سامانه‌ها نقش کمک‌راننده را دارند، نه راننده اصلی.

آیا ADAS همان خودروی خودران است؟

شباهت عملکرد برخی سامانه‌های ADAS با خودروهای خودران باعث شده بسیاری این دو مفهوم را با یکدیگر اشتباه بگیرند. در حالی که تفاوت آن‌ها بسیار اساسی است.

ADAS مجموعه‌ای از فناوری‌هایی است که برای کمک به راننده طراحی شده‌اند. این سامانه‌ها می‌توانند هشدار دهند، ترمز بگیرند، فاصله را حفظ کنند یا فرمان را برای لحظاتی اصلاح کنند، اما در بیشتر خودروهای امروزی مسئولیت نهایی رانندگی همچنان بر عهده انسان است.

در مقابل، خودروهای خودران بر اساس استانداردهای SAE در سطوح مختلف طبقه‌بندی می‌شوند و هرچه سطح بالاتر باشد، مسئولیت بیشتری از راننده به خودرو منتقل می‌شود. بنابراین، وجود سامانه‌هایی مانند کروز کنترل تطبیقی یا حفظ حرکت بین خطوط، به‌تنهایی به معنای خودران بودن خودرو نیست.

جمع‌بندی

سامانه‌های کمک‌راننده را می‌توان یکی از مهم‌ترین دستاوردهای صنعت خودرو در دو دهه اخیر دانست. این فناوری‌ها با زیر نظر گرفتن محیط اطراف، هشدار دادن به راننده و در برخی شرایط دخالت مستقیم در کنترل خودرو، احتمال بسیاری از خطاهای انسانی را کاهش داده‌اند و رانندگی را ایمن‌تر و آسان‌تر کرده‌اند.

با این حال، ADAS هنوز جایگزین راننده نیست. این سامانه‌ها زمانی بهترین عملکرد را دارند که راننده هوشیار باشد و آن‌ها را به‌عنوان یک دستیار هوشمند بپذیرد، نه یک راننده مستقل. شاید همین فناوری‌ها در آینده پایه اصلی خودروهای کاملاً خودران باشند، اما در حال حاضر مهم‌ترین وظیفه آن‌ها، کمک به انسان برای رانندگی ایمن‌تر است.