أنظمة ADAS في السيارة.. ما هي وكيف تعمل؟

تشهد صناعة السيارات الكثير من التطور والتكنولوجيا الحديثة، أبرزها ما يتعلق بالسلامة والحماية على الطرق، لذا تبرز أنظمة مساعدة السائق المتقدمة  أو ما تعرف باسم ADAS.

هذه الأنظمة الذكية، التي أصبحت جزءًا لا يتجزأ من العديد من السيارات الحديثة، تمثل نقلة نوعية في مفهوم القيادة والسلامة على الطرق.

إليك في هذا التقرير ما هي أنظمة مساعدة السائق المتقدمة في السيارات وكيف تعمل؟

ما هي أنظمة ADAS في السيارة؟

يمكن تعريف أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) بأنها تقنيات رقمية تساعد السائقين في عمليات القيادة والمواقف الروتينية دون أتمتة العملية بالكامل.

بدلاً من ذلك، تستخدم هذه الأنظمة شبكات الكمبيوتر لتمكين تجارب قيادة أكثر أمانًا تعتمد على البيانات.

تعتبر أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) عناصر تقنية تعمل على تحسين سلامة السيارة. ووفقًا لـ LogisFleet، فإن هذه الأجهزة، عند تصميمها بشكل صحيح، تستخدم واجهة بين الإنسان والآلة لزيادة قدرة السائق على التكيف مع مخاطر الطريق.

تعمل هذه الأجهزة على تحسين السلامة وأوقات الاستجابة للتهديدات المحتملة من خلال أنظمة الإنذار المبكر والأنظمة الآلية.

أهداف أنظمة ADAS في السيارة

تهدف أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) إلى تقليل عدد وشدة حوادث السيارات التي لا يمكن تجنبها، وذلك لمنع الوفيات والإصابات.

يمكن لهذه الأجهزة توفير بيانات مهمة حول حركة المرور، وإغلاق الطرق والعوائق، ومستويات الازدحام، والطرق المقترحة لتجنب الزحام، وغيرها.

يمكن للمرء أيضًا استخدام هذه الأنظمة لاكتشاف إرهاق وتشتيت انتباه السائق البشري وإصدار إشارات تحذيرية، بالإضافة إلى تحليل أداء القيادة وتقديم توصيات لتحسينه.

قد تتولى هذه الأجهزة التحكم بدلًا من السائق البشري عند تحديد الخطر، أو عند أداء مهام بسيطة (مثل نظام تثبيت السرعة)، أو عند القيام بمناورات صعبة (مثل التجاوز والركن).

يتم دمج بعض هذه الأنظمة في السيارات كأجزاء قياسية، بينما يمكن للمصنعين إضافة عناصر وحتى أنظمة كاملة لاحقًا لتخصيص السيارة للمستخدم.

تقريبًا جميع حوادث السيارات ناتجة عن خطأ بشري. ويمكن منع ذلك باستخدام تقنيات مساعدة السائق الحديثة (ADAS).

ميزات ADAS القياسية في السيارات

في الوقت الحاضر، تأتي معظم السيارات مجهزة بميزات أمان قياسية. قد تكون أنظمة التحذير من مغادرة المسار أو أنظمة التحذير من النقطة العمياء مألوفة لديك.

وهي تستخدم وحدات تحكم دقيقة وأجهزة استشعار وأنظمة مراقبة لإرسال إشارات حول الأجسام المنعكسة أمام السيارة وجانبيها وخلفها.

لقد ساهمت التطورات التكنولوجية وانتشار إجراءات الأتمتة بشكل كبير في زيادة شعبية آليات سلامة السيارات. فيما يلي بعض الأمثلة على الأنظمة المتاحة:

• نظام تثبيت السرعة التكيفي (ACC).
• أنظمة منع انغلاق المكابح.
• نظام التنبيه من الاصطدام الأمامي.
• نظام الحماية من الإضاءة العالية.
• نظام التنبيه عند مغادرة المسار.
• نظام التعرف على إشارات التحكم في الجر عند إشارات المرور.

تقنيات تستخدمها ADAS من أجل العمل

حتى تتمكن أنظمة ADAS في السيارات من العمل، فهي تعتمد على العديد من التقنيات والأدوات التي تمكنها من العمل مثل:

كاميرات

تعتمد أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) على كاميرا أمامية واحدة أو كاميرا رؤية مجسمة أمامية.

ليدار ورادار

وفي بعض الأحيان، تستكمل بيانات الكاميرا بمعلومات من أجهزة أخرى، مثل نظام الكشف والمدى بالضوء (ليدار) أو نظام الكشف والمدى بالراديو (رادار).

تثبت كاميرات ADAS داخل السيارة بالقرب من الزجاج الأمامي، خلف مرآة الرؤية الخلفية المركزية.

وللحفاظ على نظافة الزجاج أمام الكاميرا، يقع مجال رؤية كاميرا ADAS في المنطقة التي تغطيها مساحات الزجاج الأمامي. وفي بعض الحالات، يتم دمج استشعار الرادار والاستشعار البصري ودمج البيانات في مكون واحد.

خوارزميات ADAS

يعتمد نجاح تطبيقات ADAS على أدوات منقذة للحياة، بما في ذلك أحدث معايير الواجهات وتنفيذ العديد من الخوارزميات القائمة على رؤية الكمبيوتر لتمكين المعالجة المشتركة للرؤية والوسائط المتعددة في الوقت الفعلي وأنظمة دمج المستشعرات الفرعية.

لقد أصبح الإطار العام الذي تندرج تحته أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) أكثر بروزًا، وذلك بالتزامن مع تطور وصقل تقنيات ADAS المصاحبة، وسعي الشركات المصنعة للسيارات إلى جذب المستهلكين من خلال مجموعة واسعة من الوظائف التي تركز على السلامة والراحة.

يشير مصطلح ADAS حاليًا إلى مجموعة متزايدة ومتنوعة من الأنظمة السلبية والنشطة المتاحة كخيارات إضافية أو كتجهيزات قياسية في عدد متزايد من المركبات التجارية الجديدة.

وقد أثبتت بعض قدرات ADAS فعاليتها ونجاحها لدرجة أنها أصبحت إلزامية في بعض مناطق العالم. تتراوح ميزات ADAS اليوم بين توفير الراحة والملاءمة للسائق والركاب، وبين الحد من الحوادث والإصابات ومنع وقوعها.

وقد بدأت الحدود بين هذه الجوانب تتلاشى بشكل متزايد، وقد يصعب تحديد أين تبدأ مهمة ADAS وأين تنتهي.

كيف تعمل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)؟

تستخدم أنظمة ADAS مستشعرات تعتمد على الكاميرات لمساعدة السائق على أن يكون أكثر انتباهًا لما يحيط به أثناء القيادة.

تعتبر السيارات أساس مستقبل الأجهزة المتصلة المحمولة، مع تقدم كبير في مجال المركبات ذاتية القيادة.

وتعتبر "SoCs" أو الأنظمة على شريحة واحدة، مجموعة من الشرائح المستخدمة لتنفيذ حلول التطبيقات المستقلة. تربط هذه الشرائح المستشعرات بالمحركات عبر واجهات ووحدات تحكم إلكترونية عالية الأداء (ECUs).

دمج وتحديث أنظمة ADAS

تم دمج أنظمة ADAS في التصميم الأساسي للعديد من السيارات الحديثة، ويتم تحديثها عندما تطلق شركات صناعة السيارات نماذج وميزات جديدة للمركبات.

تستخدم هذه الأنظمة مجموعة متنوعة من مدخلات البيانات لتقديم آليات أمان مفيدة. وتعتبر أنظمة التصوير في السيارات مجموعة من أنظمة الاستشعار عالية الجودة التي تضاهي وتتفوق على قدرات العين المجردة.

ويشمل ذلك التغطية بزاوية 360 درجة، ودقة الأبعاد الثلاثية للأجسام، والرؤية الجيدة في الظروف الجوية والإضاءة الصعبة، والبيانات في الوقت الفعلي، والتي تعد واحدة من مصادر هذه البيانات.

تطوير ADAS

تم تطوير تكنولوجيا أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) من خلال أنظمة إنذار آلية مبكرة محتملة لتعزيز الأمان وتقليل وقت الاستجابة.

نظرًا لأن الخطأ البشري هو السبب الرئيسي لمعظم حوادث الطرق، فقد صممت هذه التقنيات لأتمتة وتحسين عمليات القيادة لمعالجة الأخطاء البشرية وسلوكيات القيادة المتعلقة بها.

الهدف من هذه الأنظمة هو تحسين السلامة على الطرق وتقليل الإصابات عن طريق تقليل عدد حوادث المرور بشكل عام.

أنظمة ADAS في المركبات ذاتية القيادة

تستخدم هذه التطبيقات والتقنيات بواسطة المركبات ذاتية القيادة لتحقيق رؤية شاملة بزاوية 360 درجة، سواء القريبة (في المحيط المباشر للمركبة) أو البعيدة.

وهذا يعني أن مصممي الأجهزة يستخدمون تقنيات تصنيع متطورة بشكل متزايد لتلبية معايير الأداء المتزايدة باستمرار مع تقليل متطلبات الطاقة والحجم في الوقت نفسه.

جمع البيانات

يمكن جمع المزيد من البيانات المدخلة لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) من مصادر أخرى غير المنصة الأساسية للسيارة.

تشمل هذه المصادر سيارات أخرى (اتصال من سيارة إلى سيارة V2V) أو البنية التحتية للطرق (اتصال من سيارة إلى بنية تحتية V2X) مثل شبكات الواي فاي المدارة. في الأجيال القادمة، ستستمر أنظمة ADAS في استخدام بيانات V2V و V2X للاتصال بشبكات لاسلكية بهدف توفير المزيد من الأمان والقيمة الاقتصادية.

ADAS بمثابة فقاعة لحماية السائق

تساعد خدمات الشرح والتعليق لأنظمة ADAS أنظمة الرؤية المحيطة بالسيارة، مما يمكنها من "رؤية" السيارة داخل فقاعة آمنة تحميها من أخطاء السائق، وعوائق الطريق، والسيارات الأخرى، والمشاة، وذلك بالاستفادة من قدرات معالجة الصور المرئية.

تقوم أنظمة ADAS بتغذية أنظمة السلامة الموجودة في السيارة بمعلومات حول التعرف على الأشياء وتتبعها، وذلك لتحديد نعاس السائق، والتحذير من مغادرة المسار، وتجنب الاصطدام، واتخاذ إجراءات وقائية لتفادي الحوادث وتحسين تجربة القيادة.

أنظمة ADAS على الطرق

تشمل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) أيضًا قدرات تتعلق بالدفع، مثل نظام تثبيت السرعة التكيفي الذي يضبط سرعة السيارة للحفاظ على مسافة آمنة من السيارة التي أمامها.

 في بعض الحالات، مثل السفر على الطرق السريعة أو في الازدحام المروري المتقطع، يمكن لقدرات ADAS الأكثر قوة إدارة التوجيه والدفع دون تدخل يدوي من السائق.

يشار إلى هذه الأنظمة عمومًا باسم أنظمة السلامة النشطة من المستوى 2+، وتتضمن بعضًا من أكثر الميزات شمولاً المتاحة حاليًا.

أهمية ADAS في الحفاظ على السلامة

تلعب أنظمة ADAS دور كبير في السلامة والأمان على الطرق ومنع الحوادث، وتقليل فرص الإصابات.

تقليل حوادث الاصطدام الأمامي

حيث تعزز هذه الخصائص بشكل كبير إمكانات ADAS في إنقاذ الأرواح. فعلى سبيل المثال، وجد معهد التأمين للسلامة على الطرق السريعة أن أنظمة التحذير من الاصطدام الأمامي تقلل من حوادث الاصطدام من الأمام إلى الخلف بنسبة 27%.

وعندما يشتمل الجهاز بالإضافة إلى ذلك على القدرة على التوقف التلقائي، فإن هذه النسبة ترتفع بشكل كبير.

تقليل حوادث الاصطدام من الخلف

وبالمثل، تقلل كاميرات الرؤية الخلفية من حوادث الرجوع إلى الخلف بنسبة 17%، بينما تقلل أنظمة الفرملة الخلفية الآلية هذه الحوادث بنسبة 78%.

تلعب أنظمة مساعدة السائق المتقدمة دور كبير في زيادة السلامة على الطرق، لذا يتم تطويرها باستمرار، وإضافة المزيد من القدرات لها.