عابرین پیاده آسیب‌پذیرترین کاربران جاده هستند و متاسفانه بخش قابل توجهی از تلفات حوادث رانندگی را تشکیل می‌دهند. برخورد خودرو با عابر پیاده اغلب منجر به صدمات بسیار جدی یا مرگ می‌شود. در محیط‌های شهری پرتراکم، تقاطع‌ها، گذرگاه‌های عابر پیاده یا حتی در مناطق مسکونی کم‌سرعت، خطر مواجهه ناگهانی با عابرین پیاده همیشه وجود دارد. برای کاهش این خطر و حفاظت از عابرین پیاده، سیستم‌های کمک راننده پیشرفته‌ای توسعه یافته‌اند که با نام کلی هشدار برخورد با عابر پیاده (Pedestrian Alert System – PAS) یا سیستم تشخیص عابر پیاده (Pedestrian Detection System) شناخته می‌شوند و اغلب بخشی از سیستم‌های پیشگیری از برخورد هستند. این سیستم‌ها به راننده در مورد حضور عابرین پیاده در مسیر حرکت هشدار می‌دهند و در برخی موارد حتی به صورت خودکار ترمزگیری می‌کنند. این دانشنامه به بررسی مفهوم، نحوه کارکرد، قابلیت‌ها، مزایا و محدودیت‌های سیستم‌های PAS می‌پردازد.
PAS چیست؟ تعریف و هدف اصلی
هشدار برخورد با عابر پیاده (PAS) سیستمی در خودرو است که با استفاده از سنسورها، حضور عابرین پیاده در جلوی خودرو و در مسیر حرکت را تشخیص می‌دهد. هدف اصلی PAS افزایش ایمنی عابرین پیاده با آگاه کردن راننده نسبت به خطر برخورد و در صورت لزوم، کمک به جلوگیری از وقوع تصادف یا کاهش شدت آن از طریق ترمزگیری خودکار است.
این سیستم به عنوان یک چشم کمکی برای راننده عمل می‌کند و به خصوص در شرایطی که دید راننده محدود است، حواسش پرت شده یا عابر پیاده به صورت ناگهانی وارد مسیر می‌شود، می‌تواند بسیار حیاتی باشد.
نحوه کارکرد و فناوری سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده
نحوه کارکرد سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده متکی بر سنسورهای پیشرفته و نرم‌افزارهای هوشمند پردازش داده است. فناوری سیستم PAS معمولاً از ترکیب سنسورهای زیر استفاده می‌کند:
- دوربین(ها)ی رو به جلو: اصلی‌ترین سنسور در سیستم‌های تشخیص عابر پیاده، دوربین رو به جلو (معمولاً نصب شده در بالای شیشه جلو) است. سیستم‌های پیشرفته‌تر از دوربین‌های استریو (دوگانه) برای درک بهتر عمق و فاصله استفاده می‌کنند. نرم‌افزار پردازش تصویر، فریم‌های ویدئویی را تحلیل کرده و به دنبال الگوهایی (شکل، حرکات) می‌گردد که با بدن انسان در حال حرکت یا ایستاده مطابقت داشته باشند. برخی سیستم‌ها از دوربین‌های مادون قرمز نیز برای تشخیص حرارت بدن در شب استفاده می‌کنند.
- رادار (اختیاری): در بسیاری از سیستم‌ها، رادار (معمولاً نصب شده در جلوپنجره یا سپر جلو) نیز برای تکمیل اطلاعات دوربین استفاده می‌شود. رادار قادر به اندازه‌گیری دقیق فاصله و سرعت اجسام است و می‌تواند تشخیص دوربین مبنی بر وجود عابر پیاده را تأیید کرده و محاسبات ریسک برخورد را دقیق‌تر کند.
- واحد کنترل الکترونیکی (ECU): واحد کنترل اطلاعات دریافتی از دوربین و رادار را با سرعت خودرو، مسیر حرکت آن، و سرعت و جهت حرکت عابر پیاده ترکیب و تحلیل می‌کند. بر اساس این تحلیل، ریسک برخورد با عابر پیاده محاسبه می‌شود.
اگر سیستم تشخیص دهد که احتمال برخورد با عابر پیاده در مسیر حرکت خودرو وجود دارد و راننده به موقع واکنش نشان نمی‌دهد، مراحل هشدار و در صورت لزوم ترمزگیری را آغاز می‌کند.
انواع هشدارها و قابلیت ترمزگیری خودکار
سیستم PAS برای اطلاع‌رسانی و واکنش، مراحل مختلفی را طی می‌کند که شامل انواع هشدارها و قابلیت ترمزگیری خودکار است:
- هشدار اولیه (Visual/Audible Alert): در مرحله اول، سیستم یک هشدار بصری (معمولاً روی صفحه نمایش پشت فرمان یا HUD) و/یا یک هشدار شنیداری (صدای بوق، زنگ یا پیام صوتی) برای جلب توجه راننده صادر می‌کند.
- هشدار پیشرفته و آماده‌سازی ترمز: اگر راننده به هشدار اولیه واکنش نشان ندهد و ریسک برخورد افزایش یابد، سیستم ممکن است هشدارهای قوی‌تری صادر کرده و به صورت همزمان، سیستم ترمز را آماده‌سازی کند (Pre-fill Brakes) تا حداکثر نیروی ترمز به سرعت در دسترس باشد.
- ترمزگیری اضطراری خودکار (Automatic Emergency Braking – AEB): در سیستم‌های پیشرفته مجهز به AEB، اگر راننده همچنان واکنشی نشان ندهد و سیستم تشخیص دهد که برخورد اجتناب‌ناپذیر است، به صورت خودکار با حداکثر قدرت ترمزگیری می‌کند تا سرعت خودرو را کاهش داده و در صورت امکان، از برخورد جلوگیری کند یا حداقل شدت آن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
ترمزگیری خودکار توسط سیستم PAS معمولاً در سرعت‌های شهری که احتمال برخورد با عابر پیاده بیشتر است و شدت برخورد در سرعت پایین‌تر کمتر است، مؤثرتر است.
مزایای ایمنی سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده
مزایای ایمنی سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده مستقیماً با حفاظت از جان و سلامت آسیب‌پذیرترین کاربران جاده در ارتباط است:
- کاهش تصادفات با عابر پیاده: اصلی‌ترین فایده این سیستم کاهش تعداد تصادفات با عابرین پیاده از طریق هشدار به موقع و ترمزگیری خودکار است.
- کاهش شدت صدمات: حتی در صورتی که سیستم نتواند به طور کامل از برخورد جلوگیری کند، کاهش سرعت خودرو قبل از برخورد می‌تواند شدت جراحات وارد شده به عابر پیاده را به میزان چشمگیری کاهش دهد.
- کمک در شرایط دید محدود: بسیار مفید در شب، در هوای بارانی یا مه‌آلود که تشخیص عابر پیاده برای راننده دشوارتر است (البته عملکرد سیستم نیز در این شرایط ممکن است محدود شود).
- پوشش دادن لحظات حواس‌پرتی: در لحظاتی که حواس راننده به دلایل مختلف پرت می‌شود، سیستم به عنوان یک لایه حفاظتی عمل می‌کند.
- افزایش آگاهی راننده: حتی صرف وجود این سیستم در خودرو می‌تواند راننده را نسبت به لزوم توجه بیشتر به عابرین پیاده آگاه‌تر کند.
محدودیت‌ها و شرایط عدم کارکرد صحیح PAS
با وجود اهمیت و کارایی بالا، سیستم PAS نیز دارای محدودیت‌ها و شرایط عدم کارکرد صحیح است و نباید به آن به عنوان یک تضمین مطلق نگاه کرد:
- شرایط دید محدود: عملکرد دوربین به شدت وابسته به دید واضح است. در باران شدید، برف، مه غلیظ، نور شدید خورشید، یا تاریکی مطلق شب (در سیستم‌های فاقد دید در شب)، دقت تشخیص کاهش می‌یابد یا سیستم ممکن است اصلاً عمل نکند.
- عابرین پیاده پنهان یا جزئی دیده شونده: اگر عابر پیاده پشت مانعی پنهان باشد یا تنها بخشی از بدنش دیده شود، سیستم ممکن است در تشخیص او دچار مشکل شود.
- حرکات ناگهانی و غیرمنتظره عابر پیاده: عابرینی که به صورت ناگهانی و غیرمنتظره وارد مسیر خودرو می‌شوند، ممکن است زمان کافی برای تشخیص و واکنش سیستم باقی نگذارند.
- انواع خاص کاربران جاده: سیستم عمدتاً برای تشخیص انسان بزرگسال طراحی شده است. تشخیص کودکان، دوچرخه‌سواران، افراد روی اسکوتر، یا حیوانات ممکن است با دقت و قابلیت اطمینان کمتری انجام شود.
- محیط‌های پیچیده: در محیط‌های بسیار شلوغ با جمعیت زیاد، ترافیک متراکم، یا اشیاء ثابت کنار جاده که ممکن است با انسان اشتباه گرفته شوند، احتمال هشدارهای نابه‌جا یا عدم تشخیص صحیح وجود دارد.
- کثیف شدن سنسورها: کثیفی، گل و لای، برف یا یخ روی لنز دوربین یا سنسور رادار می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کند.
- محدودیت سرعت: عملکرد سیستم و قابلیت ترمزگیری خودکار آن معمولاً در سرعت‌های بالاتر محدودتر می‌شود و ممکن است در سرعت‌های خیلی بالا قادر به جلوگیری کامل از برخورد نباشد.
- نبود جایگزین برای هوشیاری راننده: این سیستم یک کمک است و راننده همواره مسئول نهایی رانندگی، توجه به محیط اطراف و رعایت قوانین است.
ارتباط PAS با سایر سیستم‌های ایمنی فعال
سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده معمولاً بخشی از مجموعه گسترده‌تر سیستم پیشگیری از برخورد (Pre-Collision System – PCS) یا هشدار برخورد از جلو (Forward Collision Warning – FCW) است. این سیستم‌ها اغلب قابلیت تشخیص خودروهای دیگر، دوچرخه‌سواران (در برخی مدل‌ها) و عابرین پیاده را دارند و با سیستم ترمز اضطراری خودکار (AEB) همکاری می‌کنند تا در صورت لزوم، اقدام به ترمزگیری خودکار نمایند.
اهمیت PAS در خودروهای مدرن
با توجه به آمار بالای حوادث مربوط به عابرین پیاده، اهمیت PAS در خودروهای مدرن به طور فزاینده‌ای شناخته شده است و این سیستم به سرعت در حال تبدیل شدن به یک ویژگی ایمنی استاندارد یا مورد انتظار است. نهادهای ارزیابی ایمنی خودرو (مانند Euro NCAP و NHTSA) نیز به سیستم‌های تشخیص عابر پیاده و ترمز اضطراری در ارزیابی‌های خود امتیاز بالایی می‌دهند که این موضوع خودروسازان را به تجهیز خودروهایشان به این فناوری ترغیب می‌کند. PAS یکی از مؤثرترین سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS) در زمینه حفاظت از جان انسان‌ها محسوب می‌شود.
نتیجه‌گیری
هشدار برخورد با عابر پیاده (PAS) سیستمی حیاتی در خودروهای مدرن است که با استفاده از دوربین و رادار، حضور عابرین پیاده در مسیر حرکت را تشخیص داده و در صورت تشخیص خطر برخورد، به راننده هشدار می‌دهد و در بسیاری از موارد قادر به انجام ترمزگیری اضطراری خودکار است. نحوه کارکرد و فناوری سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده بر پایه تحلیل تصاویر و اطلاعات سنسورها برای شناسایی عابرین و محاسبه ریسک استوار است و مزایای ایمنی سیستم هشدار برخورد با عابر پیاده در کاهش تصادفات و شدت صدمات ناشی از آن‌ها بسیار قابل توجه است. با وجود محدودیت‌ها و شرایط عدم کارکرد صحیح PAS در شرایط خاص، این سیستم به عنوان بخشی از سیستم‌های پیشگیری از برخورد، نقش محوری در افزایش ایمنی عابرین پیاده و رانندگی کلی ایفا می‌کند. آگاهی از عملکرد و محدودیت‌های این سیستم به راننده کمک می‌کند تا با درک بهتری از قابلیت‌های خودرویش، همواره مسئولیت رانندگی ایمن و توجه به محیط اطراف را بر عهده داشته باشد.
