Cum funcționează sistemele de evitare a coliziunilor?

Credit: CC BY 2.0 BY FRANK DERKS

Conducerea auto este mult mai complexă decât ne gândim de obicei atunci când ne urcăm la volan în fiecare zi. Dar sunt șanse mari să fi avut un moment – o mașină care frânează brusc în fața dumneavoastră, un animal care țâșnește pe stradă, o distragere a atenției care vă distrage atenția – în care v-ați trezit brusc în pericolul unei coliziuni. Cum reacționați? Puteți răspunde suficient de repede? Sunt unele accidente pur și simplu inevitabile?

Știința diminuării riscurilor

În ciuda celor mai bune practici, a legilor de circulație și a numeroaselor campanii de siguranță, coliziunile continuă să se întâmple în fiecare zi. Așa că nu este de mirare că inginerii au ales să abordeze această problemă din punct de vedere automatizat. În 2016, Administrația Națională pentru Siguranța Traficului pe Autostrăzi (National Highway Traffic Safety Administration – NHTSA) și 20 de mari producători auto, au convenit să facă din frânarea automată de urgență o caracteristică standard în toate vehiculele noi până în 2022. Deși aceste sisteme nu previn toate accidentele, s-a dovedit că reduc semnificativ riscurile de coliziune.

Cu acordul NHTSA în vigoare, fiecare producător auto important are o versiune a acestei tehnologii pe piață în prezent. Dar cum funcționează aceste sisteme pentru a preveni coliziunile? Acest lucru variază de la o soluție la alta, dar iată câteva principii generale care stau la baza acestei tehnologii.

Tehnologie veche care execută un truc nou

Încă de la sfârșitul anilor 1950, inginerii au căutat modalități de a preveni coliziunile cu ajutorul senzorilor. Cadillac Cyclone, o mașină concept futuristă proiectată de Harley Earl, includea printre numeroasele sale caracteristici inovatoare un sistem de detecție radar pentru evitarea coliziunilor. Considerate prea scumpe pentru producția în masă la acea vreme, sistemele radar vor juca în continuare un rol important în tehnologia de evitare a coliziunilor în viitor.

În 1995, Hughes Research Laboratories și Delco Electronics au demonstrat un sistem de evitare a coliziunii frontale bazat pe radar. Tehnologia radar a progresat de la conurile de nas ale Cyclone-ului la o antenă mică, special concepută pentru vehicule. Radarul a progresat și a evoluat, fiind prezent în mare măsură în multe sisteme automate de evitare a coliziunilor.

O tehnologie suplimentară a fost introdusă în proiectarea automobilelor în 1997 de către Toyota, care a introdus în Japonia un vehicul care includea un sistem de control adaptiv al vitezei de croazieră folosind un sistem de detectare cu laser. Aceste lasere au fost, de asemenea, proiectate și îmbunătățite, devenind mai accesibile pe piață pe măsură ce ne apropiem de termenul limită NHSTA.

Cum să alerteze și să asiste șoferii

Sistemele de evitare a coliziunilor răspund la situații în două moduri diferite. Primul este de a alerta șoferul cu privire la risc prin intermediul unei lumini, al unui sunet sau al ambelor. Vehiculele cu camere frontale și posterioare oferă, de asemenea, avertismente vizuale privind obstacolele. Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) a studiat în mod activ beneficiile acestor sisteme.

Cu ajutorul radarului, al laserelor și al camerelor, sistemele de alertă pentru evitarea coliziunii includ:

• Alertă de coliziune frontală (FCW): Avertizare vizuală și/sau sonoră pentru a avertiza șoferul de riscul de coliziune. IIHS a observat deja o reducere cu 27% a coliziunilor față-spate prin intermediul acestei tehnologii.

• Avertizarea în unghiul mort (BSW): Notificare vizuală și/sau sonoră că un vehicul se află în unghiul mort al șoferului pe o bandă vecină; o avertizare suplimentară poate suna dacă se utilizează un indicator de viraj atunci când un vehicul se află în unghiul mort. Studiile IIHS au arătat o reducere cu 14% a accidentelor la schimbarea benzii de rulare și o reducere cu 23% a accidentelor la schimbarea benzii de rulare cu răniți la vehiculele cu această capabilitate.

• Avertizare de trafic transversal: O alertă vizuală, sonoră sau haptică în cazul în care un obiect se află în prezent în afara razei de acțiune a camerei de luat vederi, dar pare să se îndrepte spre ea. Studiile arată o reducere cu 22% a accidentelor de mers înapoi.

• Avertizarea de părăsire a benzii de circulație (LDW): O alertă vizuală, sonoră sau haptică care indică faptul că un șofer traversează marcajele benzii de circulație. Această tehnologie a asigurat o scădere cu 11% a accidentelor prin lovire laterală și frontală, cu o reducere cu 21% a numărului de răniți în accidentele de acest tip care au loc.

În plus față de avertismente și alerte, unele sisteme de evitare a coliziunilor îi ajută pe șoferi să atenueze riscurile iminente. Aceste sisteme vor trece peste șofer, modificând accelerația vehiculului sau acționând frânele. Instrumentele de informare a acestor sisteme sunt similare alertelor, inclusiv radarul, laserele și camerele de luat vederi, însă răspunsul vehiculului este mai proactiv. Caracteristicile de evitare a coliziunii care asistă în mod activ șoferii includ:

• Control de croazieră adaptiv: Mai mult preventive decât reactive, aceste sisteme folosesc radarul sau laserele pentru a ajusta viteza de croazieră prin intermediul accelerației, pentru a menține o distanță adecvată față de vehiculul din fața dumneavoastră.

• Automatic Emergency Braking (AEB): Frânele sunt aplicate automat pe baza feedback-ului de la senzori pentru a preveni o coliziune sau pentru a minimiza viteza de coliziune

• Frenarea automată de urgență spate: Frânele sunt aplicate automat pentru a împiedica autovehiculul să dea cu spatele într-un obiect folosind un sistem de monitorizare a traficului transversal sau senzori precum radarul sau laserele.

• Control electronic al stabilității (ESC): O extensie a tehnologiei de frânare antiblocare, ESC aplică automat frânele pentru a ajuta la direcționarea corespunzătoare a autovehiculului în timpul unei pierderi de tracțiune. Un computer de bord monitorizează diverși senzori pentru a determina care roți trebuie să frâneze și care trebuie să accelereze.

• Asistență la parcare: Feedback-ul de la camere și senzori se combină pentru a permite vehiculelor să se orienteze singure într-un loc de parcare, în timp ce șoferul controlează viteza.

Combinarea tehnologiei pentru siguranță

Cele mai sofisticate dezvoltări în domeniul evitării coliziunilor sunt realizate prin combinarea informațiilor de la mai mulți senzori și sisteme. Pe măsură ce aceste sisteme devin din ce în ce mai avansate și mai sinergice, vom începe să realizăm obiectivele mărețe stabilite de producătorii de automobile pentru o siguranță sporită și, în cele din urmă, pentru vehicule cu conducere autonomă.