ZF Vision Zero -prototyyppi: Turvallisen, sähköisen ja autonomisen ajamisen tulevaisuus

ZF Friedrichshafen AG, yksi maailman johtavista autoteollisuuden toimittajista, on kehittänyt Vision Zero -prototyypin — radikaalin uudelleenajattelun siitä, millainen turvallinen, kestävä ja älykäs ajoneuvo voi olla. Voimakkaasti muokatun Volkswagen Touranin pohjalle rakennettu konseptiauto yhdistää huippuluokan turvajärjestelmät, sähköisen voimansiirtotekniikan ja autonomiset ajamisominaisuudet yhteen pakettiin. Nimi kertoo kaiken: Zero Emissions (nollapäästöt) ja Zero Accidents (nollaonnettomuudet) — kirjoitettuna suoraan prototyypin kylkiin.

Sähköinen voimansiirto ja uudelleensuunniteltu alusta

ZF:n insinöörit korvasivat Touranin perinteisen polttomootterin suurella litiumakulla ajoneuvon etuosassa. Muutos ei kuitenkaan jäänyt tähän — koko taka-alusta suunniteltiin alusta alkaen uudelleen ZF mSTARS-yksikön (Modular Semi-Trailing Arm Rear Suspension) mahduttamiseksi.

mSTARS-järjestelmä yhdistää useita edistyneitä ominaisuuksia yhteen kompaktiin moduuliin:

• Integroitu sähkökäyttö paremman hyötysuhteen ja tilankäytön takaamiseksi
• Aktiivinen takajousituksen ohjaus (AKC — Active Kinematics Control) sekä alhaisen nopeuden ohjattavuuden että korkean nopeuden vakauden parantamiseksi
• sMOTION-aktiivinen vaimennusjärjestelmä, joka käyttää jokaiseen jousitusyksikköön integroitua pumppua lisävoiman kohdistamiseen iskunvaimentimen tankoon kumpaankin suuntaan

Toisin kuin tavanomaiset passiiviset iskunvaimentimet, jotka ainoastaan vaimentavat tärinää, sMOTION-järjestelmä reagoi aktiivisesti tien pinnan muutoksiin reaaliajassa, vähentäen merkittävästi korin kallistumista ja parantaen ajokomfortia. ZF:n insinöörien mukaan nämä aktiiviset alustakomponentit ovat erityisen arvokkaita ajoneuvoissa, joissa on täys- tai osittaisautonomiset ajamisominaisuudet ja hätäohjausjärjestelmät.

Autonominen ajaminen ja sensorien integraatio

ZF kehitti Vision Zero -prototyypin yhteistyössä useiden autonomisen ajamisen laitteistoon ja ohjelmistoon erikoistuneiden teknologiakumppaneiden kanssa. Prototyyppiin asennettu sensoripaketti sisältää:

• Tutka-anturit pitkän kantaman kohteiden havaitsemiseen
• LiDAR-yksiköt tarkkaan kolmiulotteiseen ympäristökartoitukseen
• Stereokamerat kaistan ja kohteiden tunnistamiseen
• Tekoälyprosessointiyksiköt anturidatan tulkintaan ja reaaliaikaisten ajopäätösten tekemiseen

ZF:n omat sisäiset kehitykset täydentävät tätä sensorijärjestelmää muodostaen täysin integroidun kokonaisuuden, jossa aktiiviset alustakomponentit, turva-assistentit ja autonomiset ajamistoiminnot toimivat synkronoidusti.

Kuljettajan häiriintymisen tunnistus: Katse tiellä

Yksi ZF:n kehittämistä vaikuttavimmista järjestelmistä on Driver Distraction Assist. Käyttäen laservalaistuksella varustettua infrapunakameraa — joka pystyy toimimaan täydessä pimeydessä — järjestelmä seuraa kuljettajan silmien lisäksi koko pään asentoa. Heti kun se havaitsee tarkkaamattomuutta, se käynnistää vaiheistetun toimenpidesarjan:

1. Äänimerkki kuuluu ja varoitus ilmestyy kojelautaan
2. Turvavyö kiristyy automaattisesti ja kaistanpitojärjestelmä aktivoituu
3. Jos kuljettaja ei vieläkään reagoi, ajoneuvo hidastaa vähitellen
4. Auto ohjaa itsensä tien oikeaan laitaan ja pysähtyy turvallisesti

Väärään suuntaan ajamisen esto: Vaarallisten ajotapavirheiden ehkäisy

Väsymys ja sekavuus ovat yleisimpiä väärään suuntaan ajamisen syitä. ZF:n Wrong-Way Inhibit -järjestelmä puuttuu tähän suoraan yhdistämällä tarkat digitaaliset kartat liikennemerkkien ja kaistamerkintöjen reaaliaikaiseen tunnistamiseen. Heti kun järjestelmä havaitsee kuljettajan alkavan kääntyä vastaantulevalle kaistalle tai suljetulle ulosajotielle, se reagoi asteittain:

1. Visuaaliset ja äänimerkein varoitukset aktivoituvat, turvavyön värinän kera
2. Ohjauspyörän vastus kasvaa estääkseen väärän käännöksen
3. Jos kuljettaja jatkaa, elektroniikka ottaa täyden hallinnan — ohjaten auton tien ulkoreunaan, vähentäen nopeutta ja pysäyttäen sen täysin hätävilkut ja lähivalot päällä
4. Pysähdyttyään järjestelmä arvioi ympäröivää tilannetta ja sallii kuljettajan poistua vaaravyöhykkeeltä — joko eteenpäin tai peruuttaen — vasta kun se katsoo sen turvalliseksi

„Voimme saavuttaa nollaonnettomuudet ja nollapäästöt vain, jos kaikista autoista tulee sähköisiä, autonomisia ja verkottuneita. Työskentelemme kovasti sen mahdollistamiseksi”, sanoi tohtori Stefan Sommer, ZF Friedrichshafen AG:n toimitusjohtaja, kommentoidessaan Itävallassa esiteltyä teknologiavalikoimaa.

Integroitu turvallisuus: Kokonaisvaltainen lähestymistapa

ZF:n insinöörit korostavat, että todellinen ajoneuvon turvallisuus ei voi nojata erillisiin järjestelmiin. Sen sijaan kaikkien aktiivisten ja passiivisten turvalaitteiden on toimittava yhdessä — reagoiden yhdessä tienolosuhteisiin, ympärillä olevien ajoneuvojen käyttäytymiseen ja tiepalvelujen toimenpiteisiin. Tämä integroitu filosofia on Vision Zero -konseptin ydin, ja se erottaa prototyypin ajoneuvoista, jotka ainoastaan kasaavat yksittäisiä kuljettaja-avustustoimintoja päällekkäin.

Openmatics-telemaatiikka: Älykäs kalustohallinta päästöttömille autoille

Vision Zero -esittelyn kruunuksi ZF esitteli myös Openmatics-ajoneuvon telemaattiikan alustan sekä siihen liittyvän Dashboard-verkkosovelluksen — kalustonhallintavälineen, joka on suunniteltu erityisesti sähköajoneuvoja silmällä pitäen. Alusta antaa kalustonhaltijoille reaaliaikaisen näkyvyyden:

• Ajoneuvojen sijainti koko kaluston osalta
• Kuormitus- ja käyttöastetiedot jokaiselle ajoneuvolle
• Akun varaustasot sähköajoneuvoille

Näiden tietojen avulla operaattorit voivat suunnitella reitit todellisen ajomatkan perusteella, lähettää kuhunkin tehtävään sopivimman ajoneuvon ja jatkuvasti optimoida kaluston kokonaisenergiankulutusta — tehden siirtymisen sähkökalustoon sekä käytännölliseksi että tehokkaaksi.

Tämä on käännös. Voit lukea alkuperäisen tästä: https://www.drive.ru/technic/595f2239ec05c4fd19000010.html