بررسی فنی وتخصصی خودرو و مطالب جامع

آيا تاکنون به اين موضوع فکر کرده ايد که يک راننده براي نگاه کردن به عقربه ها و نمايشگرهاي پشت فرمان خود (مانند سرعت سنج) چه مدت از فضاي روبه روي خود غافل مي شود؟ پاسخ اين است بين 2 تا 3 ثانيه که آن هم به پيچيدگي اطلاعات موردنظر و همين طور قابليت راننده در پردازش اطلاعات بستگي دارد.

حال اگر ميانگين غافل شدن راننده را دو ثانيه در نظر بگيريم و خودرو هم با سرعت 50 کيلومتر در ساعت در حال حرکت باشد، (در خيابان هاي داخل شهر) در چنين فاصله زماني خودرو مسافتي معادل 30 متر و چنانچه با سرعت 100 کيلومتر در ساعت درجاده هاي خارج از شهر در حال حرکت باشد، مسافت طي شده معادل 60 متر خواهد بود.

به عبارت ديگر، در واقع راننده اين مسافت را در حالي طي کرده است که مانند يک شخص نابينا در پشت فرمان خودرو بوده است و چه اتفاقاتي که مي توانست در اين مدت رخ دهد؟

از سوي ديگر شرکت خودروسازي BMW با ارائه مجموعه جديدي از محصولاتش (S5) در واقع اولين خودروساز اروپايي بود که سيستم نمايش در شيشه جلوي خودرو را به بازار عرضه کرد. در اين فناوري که به آن «Head- up display» مي گويند، اطلاعات لازم و مورد نظر همچون سرعت حرکت خودرو، ميزان ذخيره بنزين و نقشه حرکت و سيستم ناوبري خودرو (GPS) روي شيشه جلوي خودرو و در مسير ديد راننده به نظر او مي رسد، به طور مثال راننده در شيشه جلوي خود ميزان سرعت خودرو را مي بيند.

همان طور که از نام اين فناوري مشخص است، همواره در تمامي شرايط سر راننده بالا و نگاه او در جهت مسير حرکت است، زيرا اين توانايي را به راننده مي دهد که در تمامي موارد متوجه تغييرات روبه روي خود باشد و در عين حال، اطلاعات مورد نظر خود را هم دريافت کند. از ديگر مزيت هاي اين فناوري آن است که مدت زماني را که راننده صرف نگاه کردن به اطلاعات مورد نظر خود در شيشه جلو مي کند، تقريباً نصف زماني است که بايد همان اطلاعات را با نگاه کردن به نمايشگرهاي پشت فرمان صرف کند، هم اکنون اين فناوري جديد پيشرفته علاوه بر انواع جديد BMW در خودروهاي فورد و جنرال موتورز هم موجود است با اين تفاوت که محل نشان دادن اطلاعات در لبه درپوش موتور است که حالت شناور داشته و به طور کامل نکات ارگونومي از نظر محل استقرار در آن رعايت شده است.

فناوري استفاده شده در BMW با همکاري شرکت زيمنس ويدئو(VDO) طراحي و توليد شده و جهش بزرگي در فناوري خودرو بوده است. «گونار اشنايدر» يکي از مديران فني شرکت زيمنس در اين مورد مي گويد؛ اين اولين نمايشگر رنگي است که به راحتي قابل برنامه ريزي است و در تمام وضعيت هاي نور و آب و هوايي به سادگي ديده مي شود. فناوري «Head- up display» در ابتدا براي هواپيماها طراحي شد و براي چندين دهه به همين منظور استفاده شد. از اواخر دهه 1980 بود که خودروسازان امريکايي تصميم گرفتند از اين فناوري در برخي از محصول هاي خود استفاده کنند. البته کارکرد اين سامانه در آن زمان،چه از نظر انجام و چه از نظر اطلاعاتي که به راننده ارائه مي کرد، محدوديت هاي بسياري داشت اما اکنون اين محدوديت ها به طور کامل برطرف شده است. به طور مثال در گذشته ديدن اين اطلاعات در شيشه خودرو در نور زياد خورشيد به طور واضح ممکن نبود. اين مشکل از نظر کيفي در حد استانداردهاي شرکت BMW نبود، اشنايدر و گروهش از سال 1998 مشغول کار بر روي اين فناوري بوده اند. استفاده از نمايشگرهاي معمولي يا فيلم هاي نازک ترانزيستوري يا صفحه نمايشگر مسطح موجب تسريع طراحي و گسترش استفاده از اين فناوري شد. هر ترانزيستور که به طور کاملاً مستقل قابل تنظيم است به يک پيکسل (واحد صفحه نمايشگر) ارتباط دارد. علاوه بر آن سيستم نوردهي صفحه نمايشگر هم دچار تغييرات و اصلاحات اساسي شده است، زيرا يک سيستم نوري الکترونيکي کوچک که با اتصال به برق خودرو از خود نور منتشر مي کند و براي نمايشگرهاي تلويزيوني استفاده مي شود، نور مورد نياز با شدت جريان مشخص را ايجاد مي کند که چنين نوري فقط در پرتوهاي ويدئويي قابل دسترسي است. در نتيجه تصويري بسيار شفاف و واضح براي راننده ايجاد مي شود به طوري که به مراتب از تصوير نمايشگرها تلويزيوني (TFT) هم بهتر است.

تاکنون همه صفحه هاي نمايشگري که براي اين هدف طراحي و توليد شده و مورد استفاده قرار گرفته است صفحه هاي ساده و تک رنگي بودند که نمونه آنها در لوازم خانگي هم وجود دارد، ولي سيستم ابداعي شرکت BMW از نظر کيفيت رنگ و تصوير و وضوح به خوبي صفحه هاي نمايشگر کامپيوترهاي کيفي پيشرفته است.

اين سامانه را نبايد فقط يک فناوري کامل شده نسبت به تکنولوژي نمايشگرها دانست، بلکه ابعاد جديدي را در نمايش تصاوير به وجود خواهد آورد. براي اولين بار هم اين امکان به وجود آمده است که تصاوير گرافيکي را ايجاد کرد که اين توانايي راه را به سمت عرضه يک سامانه ناوبري واقعاً پيشرفته باز مي کند. بنابراين حتي امکان ديدن يک فيلم سينمايي کامل هم از طريق اين سيستم و بر روي صفحه نمايشگر آن به سادگي امکان پذير است و در واقع هدف شرکت هاي خودروسازي از طراحي و ساخت اين سيستم اين بود که چشمان راننده از مسير حرکت چه در داخل شهر و چه در جاده هاي خارج از شهر غافل نشود.

سيستم Head- up display را بايد يک نوع شعبده بازي تصويري به حساب آورد، زيرا يک پروژکتور درست در جلوي داشبورد خودرو قرار گرفته و تصويري به ابعاد 2 اينچ شامل 65 هزار سلول تصويري (پيکسل) بر روي شيشه جلوي خودرو ريخته شده و سپس منعکس مي شود. بنابراين راننده تصوير را در واقع نه بر روي شيشه جلوي خودرو بلکه در محلي در کناره و لبه درپوش موتور مي بيند و به نظر مي رسد که تصوير حالتي شناور دارد، زيرا همانند آن است که شما در فاصله يک متري يک آيينه قرار گرفته ايد و بنابراين تصوير خود را در فاصله 2 متري از خود مي بينيد. فاصله يي که در تصوير ديده مي شود به فاصله يي بستگي دارد که پرتوهاي نوري بايد براي رسيدن به سطح منعکس کننده، طي کند. اين فاصله به وسيله انعکاس تقريباً 2 برابر شده و طراحان از اين پديده نوري براي تعيين محل مناسب تصوير از نظر مسائل ارگونومي استفاده مي کنند.

از آنجايي که فاصله زيادي بين داشبورد خودرو و شيشه جلو وجود ندارد، طراحان سامانه بايد چندين بار پرتوهاي نوري بين اين دو قسمت را تابانده و قبل از آنکه تصوير به سمت شيشه جلوي خودرو تابانده شود، در فضاي بين 4 آيينه بالا و پايين و چپ و راست مي شود. از آنجايي که تصويري که به چشم راننده مي رسد از فاصله يي حدود 5/2 متر است، براي متمرکز شدن به مسير جلوي خودرو و توجه به تصوير، فشاري به چشمان راننده وارد نمي شود. در شرايط عادي چنانچه راننده در طول روز هنگامي که در حال حرکت است، بخواهد بر روي صفحات جلوي داشبورد که معمولاً تاريک و سياه رنگ است، نگاه کند بر روي عدسي هاي چشم فشار وارد مي شود. انتخاب نوع اطلاعاتي هم که راننده مايل است از راه نمايشگر اين سامانه جديد ملاحظه کند، از راه سامانه ديگري به نام «I-drive» صورت مي گيرد و طيف گسترده يي از اطلاعات شامل مسير حرکت، نقاط کنترلي در بين راه و ميزان مصرف سوخت در آن به نمايش درمي آيد. ميزان روشنايي نمايشگر سيستم که ابعاد آن 9+4 اينچ است به وسيله حسگرهاي مخصوصي با ميزان روشنايي محيط هماهنگ مي شود. چنين قابليتي مانع از آن مي شود که راننده در هنگام شب دچار عدم ديد شود. از سوي ديگر ميزان روشنايي در نمايشگر اين سامانه برابر با 7 هزار کاندل (واحد روشنايي) در هر متر مربع است و به نحوي صفحه نمايش سيستم را روشن مي کند که نه تنها در تونل هاي تاريک مسير حرکت، بلکه در جاده هاي کاملاً روشن هم قابل ديدن است.

اين در حالي است که ميزان روشنايي در صفحات نمايشگرهاي LCD که معمولاً در خودروهاي مدل بالا هم براي نمايش سيستم ناوبري به کار مي رود، تنها معادل 350 کاندل در متر مربع است.

انجام آزمايش هاي طولاني و بسيار و در عين حال فشرده (که در شرکت هاي خودروسازي بر روي اين سيستم صورت گرفته است) نشان مي دهد که ميزان حواس پرتي راننده در هنگامي که از صفحه نمايشگر سيستم

Head-up display استفاده مي کند، با سيستم هاي معمولي ناوبري خودرو که همان روش نگاه کردن مستقيم به صفحه ها و نمايشگرهاي پشت فرمان خودرو است حدود 90 درصد کمتر است. از سوي ديگر براساس آزمايش هاي انجام شده در شرکت فورد، رانندگان خودروهايي که مجهز به اين سامانه هستند، نسبت به ديگر رانندگان 96 درصد هوشياري و امنيت بيشتري دارند.

www.technologyreview.com