Znak Politechniki Warszawskiej

Jak wykryć lód na drodze? Sprawdzają to nasi studenci

Zespół SPMIP: Krystian Rosłon, Maksymilian Krajewski i Mateusz Zaborski

Sukces w konkursie to efekt współpracy Krystiana Rosłona, Maksymiliana Krajewskiego i Mateusza Zaborskiego, fot. BPI

Pod koniec sesji zimowej trafili na informację o konkursie organizowanym przez firmę Valeo. Termin zgłaszania prac upływał ledwie kilka dni później. Postanowili wysłać pomysł, który mieli już omówiony i przeanalizowany. Rozwiązanie jest jedną z 24 propozycji z całego świata, które zakwalifikowały się do półfinału Valeo Innovation Challenge 2017.

To międzynarodowy konkurs dla studentów, którzy za jego sprawą mają szansę stworzyć dla przemysłu motoryzacyjnego innowacyjne i użyteczne rozwiązania oraz praktyki. Pomysły można było zgłaszać w dwóch kategoriach: „Nowe zastosowanie samochodów” (New ways of using cars) i „Innowacja Technologiczna” (Technological Innovation). Konkurencja była ogromna: przysłano 1628 projektów z 80 krajów i 748 uczelni. W wyborze najlepszych prac uczestniczyło 70 ekspertów Valeo i niezależnych naukowców.

Zespół SPMIP z Politechniki Warszawskiej zakwalifikował się do półfinału w kategorii „Innowacja Technologiczna”. Jest jedną z 13 wyróżnionych w ten sposób ekip, jedną z pięciu z Europy, jedyną z Polski. Sukces to efekt pracy trzech naszych studentów: Maksymiliana Krajewskiego z Wydziału Inżynierii Lądowej, Krystiana Rosłona z Wydziału Fizyki oraz Mateusza Zaborskiego z Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych. – Znamy się od lat, przygotowywaliśmy wspólnie wiele różnych projektów, nie tylko naukowych – opowiada Mateusza Zaborski. – Kiedyś zaczęliśmy się zastanawiać, jak poruszając się samochodem, wykryć oblodzenie nawierzchni. Zauważyliśmy, że czegoś takiego, o czym myślimy, po prostu nie ma we współczesnych samochodach.

Najważniejszy jest stan skupienia

Nasi studenci pracują nad montowanym w samochodzie detektorem, który wykryje lód na jezdni, niezależnie od jego grubości i rodzaju nawierzchni. Grubość lodu nie jest tu kluczowa – najważniejsze jest jego wykrycie, ostrzeżenie o złych warunkach na drodze, a co za tym idzie – zwiększenie naszego bezpieczeństwa. Jeśli chodzi o typy nawierzchni, to niezbędne będzie ich przebadanie, a następnie napisanie specjalnych algorytmów, które będą pozwalały na analizę i przetwarzanie informacji z jezdni.

W swoim projekcie zespół z PW postanowił skupić się na stanie skupienia wody na drodze, a nie tylko na pomiarze temperatury panującej w otoczeniu samochodu, co jest stosowane, ale bywa bardzo zawodne. Przecież nie zawsze, kiedy temperatura powietrza spada poniżej 0, na drogach pojawia się lód. Uzyskanie informacji o stanie nawierzchni jest też utrudnione z powodu stosowania soli – przekłamuje ona rzeczywistość, bo nie wpływa na wskaźniki czujników temperatury otoczenia, ale sprawia, że lód się topi. – Woda może mieć, powiedzmy, -5 stopni Celsjusza, ale nadal być płynna, czyli nie tak niebezpieczna jak lód – tłumaczy Maksymilian Krajewski.

– To, co chcemy robić, opiera się na zmianie współczynnika absorpcji wody w różnych stanach skupienia – dodaje Krystian Rosłon. – Nasze urządzenie będzie analizowało stan skupienia wody na powierzchni jezdni i w momencie wykrycia lodu – podejmowało stosowne działania.

Detektor zespołu z PW ma być nieco większy niż standardowy telefon komórkowy i nieco od niego grubszy. Przy wprowadzeniu do produkcji będzie oczywiście możliwa miniaturyzacja.

Schemat pokazujący działanie detektora wykrywającego lód na drodze

Studenci PW chcą wprowadzić swój projekt w życie, niezależnie od wyników konkursu, rys. zespół SPMIP

Ambitne plany i jeden cel

W pierwszym etapie konkursu Valeo Innovation Challenge trzeba było przesłać opis swojego pomysłu, przedstawić rozwiązania obecnie stosowane na rynku i ich wady oraz zaproponować metodę pozwalającą przezwyciężyć znane problemy. Projekt musiał być poparty naukowo: albo własnymi wyliczeniami, albo odniesieniami do publikacji. Nasi studenci wykorzystali m.in. artykuły publikowane w czasopiśmie „Nature”.

Do 13 lipca 2017 roku półfinaliści mają czas na rozwijanie i testowanie swoich pomysłów. Na ten cel każdy zespół otrzymał od Valeo po 5 tys. euro. Nasi studenci przyznają, że pomysłów, jak poradzić sobie z problemem oblodzenia jezdni, mają kilka. Obecnie je udoskonalają i prowadzą badania, by wybrać najlepszy. – Pod uwagę bierzemy koszty, szybkość i dokładność działania – zaznacza Krystian Rosłon. A Maksymilian Krajewski dodaje: – Celujemy w rozwiązanie, które będzie na tyle tanie, żeby wprowadzić je do produkcji seryjnej. Obowiązuje nas tajemnica konkursu, więc nie możemy zdradzać wszystkich informacji o projekcie.

Zespół z PW chce stworzyć prototyp swojego urządzenia i sprawdzić jego działanie w specjalnie w tym celu zakupionym samochodzie. – To samochód w skali 1:10, długości ok. 50 cm, poruszający się samoczynnie – opowiada Mateusz Zaborski. – Chcemy pokazać, że kiedy samochód jedzie po lodzie, dzięki naszemu detektorowi podejmie awaryjne hamowanie wcześniej, niż wtedy, gdyby poruszał się po suchym asfalcie.

Maksymilian Krajewski uzupełnia, że chodzi o hamowanie przed przeszkodą. – Samochód będzie wyposażony w czujnik przeszkód i będzie miał za zadanie zatrzymać się w określonej odległości od tej przeszkody – mówi.

W planach naszych studentów jest też sprawdzenie, jak urządzenie zadziała w prawdziwym samochodzie. – Chcemy uniknąć zniszczeń, więc pewnie wykorzystamy jakiś sygnał dźwiękowy lub świetlny, który będzie informował, gdy nasz detektor wykryje na jezdni lód – mówi Krystian Rosłon.

Od rozmowy do sukcesu

Do finału konkursu Valeo Innovation Challenge ma się zakwalifikować 8 pomysłów. Ogłoszenie wyników nastąpi 13 września. 26 października najlepsze projekty zostaną zaprezentowane jury w Paryżu, a dzień później poznamy zwycięzców. Nagroda dla najlepszych zespołów (w każdej z dwóch kategorii) to 100 tys. euro, drużyny z drugich miejsc otrzymają po 10 tys. euro. Laureaci mają też możliwość założenia własnego start-upu w ramach programu inkubacyjnego firmy Valeo.  

Młodzi inżynierowie z Politechniki podkreślają, że ich celem jest wprowadzenie rozwiązania na rynek bez względu na wyniki konkursu. Chcą, by pomysł można było wdrożyć zarówno w samochodach autonomicznych, jak i prowadzonych przez kierowcę. Zaznaczają przy tym, że być może dla różnych typów aut optymalne będą różne warianty ich pomysłu. Pomysłu, który zrodził się z przyjacielskich dyskusji, a może przynieść wielki biznesowy sukces.

 

Agnieszka Kapela

Biuro ds. Promocji i Informacji