Credit: CC BY 2.0 FRANK DERKS
Řízení je mnohem složitější, než si obvykle myslíme, když každý den usedáme za volant. Je však pravděpodobné, že se vám už někdy stalo – auto, které před vámi náhle zabrzdilo, zvíře, které se vrhlo na ulici, rozptýlení, které odvedlo vaši pozornost – že jste se náhle ocitli v nebezpečí kolize. Jak reagujete? Dokážete reagovat dostatečně rychle? Jsou některé nehody prostě nevyhnutelné?
Věda o zmírňování rizik
I přes osvědčené postupy, dopravní zákony a četné bezpečnostní kampaně dochází ke kolizím každý den. Není tedy divu, že se inženýři rozhodli řešit tento problém z pohledu automatizace. V roce 2016 se Národní úřad pro bezpečnost silničního provozu (NHTSA) a 20 velkých výrobců automobilů dohodlo, že do roku 2022 bude automatické nouzové brzdění standardní součástí všech nových vozidel. Tyto systémy sice nezabrání každé nehodě, ale bylo prokázáno, že významně snižují riziko kolize.
Díky dohodě NHTSA má dnes každý významný výrobce automobilů na trhu nějakou verzi této technologie. Jak ale tyto systémy fungují, aby předcházely kolizím? To se u jednotlivých řešení liší, ale zde je několik obecných principů, které za touto technologií stojí.
Stará technologie provádí nový trik
Od konce 50. let 20. století se inženýři zabývají způsoby, jak pomocí senzorů předcházet kolizím. Cadillac Cyclone, futuristický koncepční vůz navržený Harleyem Earlem, obsahoval mezi mnoha inovativními prvky i radarový detekční systém pro předcházení kolizím. Radarové systémy, které byly tehdy považovány za příliš drahé pro sériovou výrobu, budou v budoucnu stále hrát významnou roli v technologii předcházení kolizím.
V roce 1995 předvedly výzkumné laboratoře Hughes Research Laboratories a Delco Electronics radarový systém pro předcházení čelním kolizím. Radarová technologie pokročila od příďových kuželů letounu Cyclone k malé anténě speciálně navržené pro vozidla. Radar postupoval a vyvíjel se, ve velké míře se objevoval v mnoha systémech automatického vyhýbání se kolizím.
Další technologii zavedla do konstrukce automobilů v roce 1997 společnost Toyota, která v Japonsku představila vozidlo, jehož součástí byl adaptivní tempomat využívající laserový detekční systém. Tyto lasery byly rovněž zkonstruovány a zdokonaleny a s blížícím se termínem NHSTA se stávají dostupnějšími pro trh.
Jak varovat a pomáhat řidičům
Systémy pro předcházení kolizím reagují na situace dvěma různými způsoby. Prvním je upozornění řidiče na riziko prostřednictvím světla, zvuku nebo obojího. Vozidla s předními a zadními kamerami také vizuálně upozorňují na překážky. Pojišťovací institut pro bezpečnost silničního provozu (IIHS) aktivně zkoumá výhody těchto systémů.
S využitím radarů, laserů a kamer patří mezi systémy varování před kolizí:
-
Varování před čelní srážkou (FCW): Vizuální a/nebo akustická výstraha upozorňující řidiče na riziko kolize. IIHS již díky této technologii zaznamenala 27% snížení počtu čelních nárazů.
-
Výstraha před nebezpečím nehody v protisměru (BSW): Vizuální a/nebo zvukové upozornění, že se v mrtvém úhlu řidiče v sousedním jízdním pruhu nachází vozidlo; další upozornění může zaznít, pokud je v mrtvém úhlu použito směrové světlo. Studie IIHS prokázaly 14% snížení počtu nehod při změně jízdního pruhu a 23% snížení počtu nehod se zraněním při změně jízdního pruhu u vozidel s touto funkcí.
-
Výstraha před křížením: Vizuální, zvukové nebo hmatové upozornění, pokud je objekt aktuálně mimo dosah kamery, ale zdá se, že se do něj pohybuje. Studie ukazují 22% snížení počtu nehod při couvání.
-
Upozornění na vybočení z jízdního pruhu (LDW): Vizuální, zvukové nebo hmatové upozornění, že řidič přejíždí značení jízdního pruhu. Tato technologie zajistila 11% pokles počtu bočních a čelních nehod a 21% snížení počtu zranění při těchto typech nehod, ke kterým došlo.
Kromě varování a výstrah pomáhají některé systémy předcházení kolizím řidičům zmírnit hrozící rizika. Tyto systémy převezmou kontrolu nad řidičem, změní plynové ovládání vozidla nebo zabrzdí. Nástroje pro informování těchto systémů jsou podobné výstrahám, včetně radarů, laserů a kamer, avšak reakce vozidla je aktivnější. Mezi funkce pro předcházení kolizím, které aktivně pomáhají řidiči, patří např:
-
Adaptivní tempomat:
-
Automatické nouzové brzdění (AEB): Tyto systémy jsou spíše preventivní než reaktivní a pomocí radaru nebo laseru upravují rychlost tempomatu pomocí plynu tak, aby udržovaly přiměřený odstup od vozidla jedoucího před vámi: Brzdy se automaticky aktivují na základě zpětné vazby ze senzorů s cílem zabránit kolizi nebo minimalizovat rychlost kolize
-
Zadní automatické nouzové brzdění:
-
Elektronická kontrola stability (ESC): Brzdy se automaticky aktivují, aby se zabránilo najetí vozidla zpět do objektu pomocí systému sledování příčného provozu nebo čidel, jako jsou radary nebo lasery: Systém ESC, který je rozšířením technologie protiblokovacího systému brzd, automaticky aktivuje brzdy, aby pomohl vhodně řídit vozidlo při ztrátě trakce. Palubní počítač sleduje různé senzory a určuje, která kola mají brzdit a která zrychlovat.
-
Parkovací asistent: Kombinace zpětné vazby z kamer a senzorů umožňuje vozidlům, aby se sama navedla na parkovací místo, zatímco řidič kontroluje rychlost.
Kombinace technologií pro bezpečnost
Nejdokonalejšího vývoje v oblasti prevence kolizí se dosahuje kombinací informací z různých senzorů a systémů. Jakmile se tyto systémy stanou pokročilejšími a synergičtějšími, začneme realizovat vysoké cíle stanovené výrobci automobilů pro zvýšení bezpečnosti a nakonec i pro samořízená vozidla.