Como funcionam os sistemas anticolisão?

Crédito: CC BY 2.0 BY FRANK DERKS

Condução é muito mais complexa do que normalmente consideramos quando nos colocamos ao volante todos os dias. Mas é provável que você tenha tido um momento – um carro que de repente trava na sua frente, um dardo animal na rua, uma distração que afasta sua atenção – onde você se encontra repentinamente em perigo de uma colisão. Como você reage? Consegues reagir com rapidez suficiente? Alguns acidentes são simplesmente inevitáveis?

A Ciência da Mitigação de Riscos

Apesar das melhores práticas, leis de trânsito e inúmeras campanhas de segurança, as colisões ainda acontecem todos os dias. Portanto, não é surpresa que os engenheiros tenham optado por resolver este problema de um ponto de vista automatizado. Em 2016, a National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) e 20 grandes montadoras de automóveis concordaram em tornar a frenagem automática de emergência uma característica padrão em todos os veículos novos até 2022. Embora esses sistemas não evitem todos os acidentes, comprovou-se que mitigam significativamente os riscos de colisão.

Com o acordo da NHTSA em vigor, todos os principais fabricantes de automóveis têm alguma versão desta tecnologia no mercado hoje em dia. Mas como esses sistemas funcionam para evitar colisões? Isso varia entre as soluções, mas aqui estão alguns princípios gerais por trás da tecnologia.

Ald Technology Performing New Trick

Desde o final da década de 1950, os engenheiros têm procurado formas de evitar colisões usando sensores. O Cadillac Cyclone, um carro conceito futurista desenhado pela Harley Earl, incluiu entre as suas muitas características inovadoras um sistema de detecção de colisões por radar. Naquela época, os sistemas de radar, considerados demasiado caros para a produção em massa, ainda desempenhariam um papel significativo na tecnologia para evitar colisões no futuro.

Em 1995, os laboratórios Hughes Research Laboratories e Delco Electronics demonstraram um sistema baseado em radar para evitar colisões. A tecnologia de radar havia progredido dos cones do nariz do ciclone para uma pequena antena projetada especificamente para veículos. O radar progrediu e evoluiu, sendo muito utilizado em muitos sistemas automáticos para evitar colisões.

Uma tecnologia adicional foi introduzida ao design automotivo em 1997 pela Toyota, que introduziu um veículo no Japão que incluía controle de cruzeiro adaptativo usando um sistema de detecção a laser. Estes lasers também foram concebidos e melhorados, tornando-se mais acessíveis ao mercado à medida que nos aproximamos do prazo NHSTA.

Como alertar e ajudar os condutores

Sistemas de prevenção de colisões respondem a situações de duas formas diferentes. A primeira é alertar um condutor para o risco através de uma luz, um som, ou ambos. Os veículos com câmaras dianteiras e traseiras também fornecem avisos visuais de obstáculos. O Instituto de Seguros de Segurança Rodoviária (IIHS) tem estudado ativamente os benefícios destes sistemas.

Com o uso de radar, lasers e câmeras, os sistemas de alerta de colisão incluem:

Aviso de colisão frontal (FCW): Aviso visual e/ou sonoro para alertar o condutor do risco de colisão. O IIHS já observou uma redução de 27% em colisões frente a traseira através desta tecnologia.

Blind-spot Warning (BSW): Notificação visual e/ou sonora de que um veículo está no ângulo morto do condutor numa faixa vizinha; um aviso adicional pode soar se for utilizado um indicador de mudança de direcção quando um veículo está no ângulo morto. Os estudos do IIHS mostraram uma redução de 14% nos acidentes de mudança de faixa e uma redução de 23% nos acidentes de mudança de faixa com lesões em veículos com esta capacidade.

Aviso de Tráfego Cruzado: Um alerta visual, sonoro ou táctil se um objecto estiver actualmente fora do alcance da câmara, mas parecer estar a mover-se para dentro dela. Estudos mostram uma redução de 22% nas colisões invertidas.

Aviso de saída da pista (LDW): Um alerta visual, sonoro ou táctil de que um condutor está a atravessar a faixa de rodagem. Esta tecnologia tem proporcionado uma queda de 11% nos acidentes com colisões laterais e frontais, com uma redução de 21% de lesões nos acidentes daqueles tipos que ocorrem.

Além dos avisos e alertas, alguns sistemas de prevenção de colisões ajudam os motoristas a mitigar os riscos iminentes. Estes sistemas irão substituir o condutor, mudando o acelerador do veículo ou aplicando os travões. As ferramentas para informar estes sistemas são semelhantes aos alertas, incluindo radares, lasers e câmeras, porém a resposta do veículo é mais pró-ativa. As características para evitar colisões que ajudam ativamente os motoristas incluem:

• Adaptive Cruise Control: Mais preventivo do que reactivo, estes sistemas usam radares ou lasers para ajustar a velocidade do seu Cruise Control via acelerador para manter uma distância adequada do veículo à sua frente.

Automatic Emergency Braking (AEB): Os freios são aplicados automaticamente com base no feedback dos sensores para evitar uma colisão ou minimizar a velocidade da colisão

Travagem de Emergência Automática Traseira: Os freios são aplicados automaticamente para evitar que o veículo retroceda em um objeto usando um sistema de monitoramento de tráfego cruzado ou sensores como radar ou lasers.

Controle Eletrônico de Estabilidade (ESC): Uma extensão da tecnologia de travagem antibloqueio, o ESC aplica automaticamente os seus travões para ajudar a conduzir o veículo de forma adequada durante uma perda de tracção. Um computador de bordo monitoriza vários sensores para determinar quais as rodas a travar e quais as que devem ser aceleradas.

• Assistência ao estacionamento: O feedback das câmaras e sensores combinam-se para permitir que os veículos se dirijam para um lugar de estacionamento enquanto o condutor controla a velocidade.

Tecnologia de Combinação para a Segurança

Os desenvolvimentos mais sofisticados na prevenção de colisões estão a ser alcançados através da combinação de informações de vários sensores e sistemas. À medida que estes sistemas se tornam mais avançados e sinergizados, começaremos a realizar os elevados objectivos estabelecidos pelas montadoras de automóveis para aumentar a segurança e, eventualmente, a auto-condução dos veículos.