Credit: CC BY 2.0 BY FRANK DERKS
Prowadzenie samochodu jest o wiele bardziej złożone, niż zazwyczaj rozważamy, wsiadając za kierownicę każdego dnia. Istnieje jednak prawdopodobieństwo, że zdarzył Ci się moment – samochód, który nagle zahamował przed Tobą, zwierzę wbiegające na ulicę, rozproszenie uwagi, które odciągnęło Twoją uwagę – w którym nagle znalazłeś się w niebezpieczeństwie kolizji. Jak zareagujesz? Czy potrafisz zareagować wystarczająco szybko? Czy niektórych wypadków po prostu nie da się uniknąć?
Nauka ograniczania ryzyka
Mimo najlepszych praktyk, przepisów ruchu drogowego i licznych kampanii na rzecz bezpieczeństwa, kolizje wciąż zdarzają się każdego dnia. Nic więc dziwnego, że inżynierowie postanowili zająć się tym problemem z zautomatyzowanego punktu widzenia. W 2016 r. National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) i 20 największych producentów samochodów uzgodniło, że do 2022 r. automatyczne hamowanie awaryjne stanie się standardowym wyposażeniem wszystkich nowych pojazdów. Chociaż systemy te nie zapobiegają każdemu wypadkowi, udowodniono, że znacznie zmniejszają ryzyko kolizji.
Zgodnie z umową NHTSA w miejscu, każdy główny producent samochodów ma jakąś wersję tej technologii na rynku dzisiaj. Ale jak te systemy działają, aby zapobiec kolizjom? To się różni w zależności od rozwiązań, ale oto kilka ogólnych zasad stojących za tą technologią.
Stara technologia wykonuje nową sztuczkę
Od późnych lat 50-tych inżynierowie szukają sposobów zapobiegania kolizjom za pomocą czujników. Cadillac Cyclone, futurystyczny samochód koncepcyjny zaprojektowany przez Harleya Earla, zawierał wśród wielu innowacyjnych funkcji system wykrywania radaru w celu uniknięcia kolizji. Uznane wówczas za zbyt drogie do masowej produkcji, systemy radarowe nadal będą odgrywać znaczącą rolę w technologii unikania kolizji w przyszłości.
W 1995 roku firmy Hughes Research Laboratories i Delco Electronics zademonstrowały oparty na radarze system unikania kolizji z przodu. Technologia radarowa przeszła od stożków nosowych Cyclone do małych anten zaprojektowanych specjalnie dla pojazdów. Radar rozwinął się i ewoluował, znajdując zastosowanie w wielu systemach automatycznego unikania kolizji.
Dodatkowa technologia została wprowadzona do konstrukcji samochodowych w 1997 roku przez Toyotę, która wprowadziła w Japonii pojazd wyposażony w tempomat adaptacyjny wykorzystujący laserowy system detekcji. Lasery te zostały również opracowane i ulepszone, stając się bardziej dostępne na rynku w miarę zbliżania się do terminu NHSTA.
Jak ostrzegać i pomagać kierowcom
Systemy antykolizyjne reagują na sytuacje na dwa różne sposoby. Pierwszy z nich to ostrzeganie kierowcy o zagrożeniu za pomocą światła, dźwięku lub obu tych sygnałów. Pojazdy wyposażone w przednie i tylne kamery również ostrzegają wizualnie o przeszkodach. Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) aktywnie bada zalety tych systemów.
Z wykorzystaniem radaru, laserów i kamer, systemy ostrzegania przed kolizją obejmują:
-
Forward-collision Warning (FCW): Wizualne i / lub dźwiękowe ostrzeżenie, aby ostrzec kierowcę o ryzyku kolizji. Organizacja IIHS zaobserwowała już 27-procentowe zmniejszenie liczby zderzeń przód-tył dzięki tej technologii.
-
Ostrzeżenie o martwym polu (BSW): Wizualne i/lub dźwiękowe powiadomienie o tym, że pojazd znajduje się w martwym polu widzenia kierowcy na sąsiednim pasie ruchu; dodatkowe ostrzeżenie może zabrzmieć, jeśli kierunkowskaz jest używany, gdy pojazd znajduje się w martwym polu widzenia. Badania IIHS wykazały zmniejszenie o 14% liczby kolizji przy zmianie pasa ruchu i o 23% liczby kolizji przy zmianie pasa ruchu z obrażeniami ciała w pojazdach wyposażonych w tę funkcję.
-
Ostrzeżenie o ruchu poprzecznym: Alarm wizualny, dźwiękowy lub dotykowy, jeśli obiekt znajduje się poza zasięgiem kamery, ale wydaje się, że zbliża się do niej. Badania wykazały zmniejszenie liczby kolizji z udziałem pojazdów jadących tyłem o 22%.
-
Ostrzeżenie przed niezamierzoną zmianą pasa ruchu (LDW): Wizualne, dźwiękowe lub dotykowe ostrzeżenie, że kierowca przekracza oznaczenia pasów ruchu. Technologia ta przyczyniła się do zmniejszenia o 11% liczby zderzeń bocznych i czołowych oraz do zmniejszenia o 21% liczby rannych w tych typach zderzeń.
Oprócz ostrzeżeń i alarmów, niektóre systemy zapobiegania kolizjom pomagają kierowcom w zmniejszaniu bezpośredniego zagrożenia. Systemy te będą zastępować kierowcę, zmieniając przepustnicę pojazdu lub uruchamiając hamulce. Narzędzia informujące o tych systemach są podobne do alarmów, w tym radary, lasery i kamery, jednak reakcja pojazdu jest bardziej proaktywna. Funkcje unikania kolizji, które aktywnie pomagają kierowcom, obejmują:
-
Adaptacyjny tempomat: Systemy te, bardziej prewencyjne niż reaktywne, wykorzystują radar lub laser do dostosowania prędkości jazdy za pomocą przepustnicy, aby zachować odpowiednią odległość od pojazdu jadącego przed Tobą.
-
Automatyczne hamowanie awaryjne (AEB): Hamulce są uruchamiane automatycznie na podstawie informacji zwrotnej z czujników w celu zapobieżenia kolizji lub zminimalizowania prędkości kolizyjnej
-
Automatyczne hamowanie awaryjne z tyłu: Hamulce są uruchamiane automatycznie, aby zapobiec cofaniu się pojazdu przed obiektem, przy użyciu systemu monitorowania ruchu poprzecznego lub czujników takich jak radar lub laser.
-
Elektroniczny system stabilizacji toru jazdy (ESC): Układ ESC, będący rozwinięciem technologii zapobiegającej blokowaniu kół podczas hamowania, automatycznie uruchamia hamulce, aby odpowiednio pokierować samochodem w przypadku utraty przyczepności. Komputer pokładowy monitoruje różne czujniki, aby określić, które koła należy zahamować, a które przyspieszyć.
-
Parking Assist: Informacje zwrotne z kamer i czujników pozwalają pojazdom samodzielnie kierować się na miejsce parkingowe, podczas gdy kierowca kontroluje prędkość.
Połączenie technologii dla bezpieczeństwa
Najbardziej zaawansowane osiągnięcia w dziedzinie zapobiegania kolizjom są osiągane poprzez łączenie informacji z wielu czujników i systemów. W miarę jak systemy te będą stawały się coraz bardziej zaawansowane i zsynchronizowane, zaczniemy realizować wzniosłe cele wyznaczone przez producentów samochodów w zakresie zwiększonego bezpieczeństwa, a w końcu także samojeżdżących pojazdów.