Systemy bezpieczeństwa aktywnego – czyli elektroniczny anioł stróż

Według ostrożnych szacunków, pasy uratowały życie już ponad miliona osób. Ale Szwedom zawdzięczamy też inne przełomowe rozwiązania, o których wiedza nie jest już tak powszechna. Wystarczy wymienić konstrukcję uodporniającą na zderzenia boczne SIPS (Side Impact Protection System) czy chroniące przed urazami kręgosłupa szyjnego zagłówki typu „anti-whiplash”. Wszystkie te rozwiązania stosowane są także w produkowanych obecnie samochodach, ale inżynierowie poszli już dużo dalej.

Dzisiaj systemy bezpieczeństwa czynnego integrowane są w celu zapewnienia kierowcy odpowiedniego wsparcia, a czasem wręcz zastąpienia go. To pierwsze kroki na drodze do pełnej autonomii pojazdów. Żadne Volvo nie jest już na poziomie zerowym, czyli całkowicie zależnym od siedzącego za kierownicą człowieka. Przy pełnej integracji systemów niektóre modele Volvo mogą osiągnąć trzeci stopień autonomii, a więc w pewnych warunkach przejmować kontrolę nad samochodem. Należy jednak wyraźnie zaznaczyć, że żaden system nie zwalnia kierowcy z odpowiedzialności - nadal niezbędne jest zachowanie maksimum koncentracji. Sami przedstawiciele Volvo Cars wolą mówić o drugim poziomie autonomii i zapowiadają, że trzeci system pominą, a w przyszłości zaoferują czwarty.

W samochodach Volvo zintegrowane systemy bezpieczeństwa noszą nazwę IntelliSafe.  Ich działanie można scharakteryzować w następujący sposób:

1. etap: obserwowanie i analizowanie otoczenia

Volvo S90/V90 i XC90 we wszystkich wersjach wyposażenia mają na pokładzie zestaw radarów i czujników, które cały czas obserwują otoczenie i analizują bieżącą sytuację na drodze. W ten sposób komputer pokładowy „wie”, że przed nami jadą np. trzy inne samochody, a za nami kolejne dwa. „Wie” też o pieszych poruszających się wzdłuż drogi. Cały czas obserwowane jest też otoczenie po bokach samochodu, co jest szczególnie przydatne na drogach wielopasmowych – wówczas asystent martwego pola informuje o pojazdach znajdujących się obok nas, a także przestrzega przed chęcią zmiany pasa ruchu w takiej sytuacji. Dzięki temu, komputer pokładowy nie ma żadnego problemu z wyliczeniem odległości, a tym samym czasu potrzebnego na ewentualne zatrzymanie przed poprzedzającym samochodem.

2. etap: ostrzeganie o niebezpiecznej sytuacji

Gdy komputer „uzna”, że sytuacja jest niebezpieczna i wymaga interwencji kierowcy, wyświetlane są komunikaty i/lub generowane są dźwięki ostrzegające. I tak: podczas jazdy drogą wielopasmową w odpowiednim lusterku bocznym pojawia się pomarańczowy symbol, jeśli jakieś auto jest w obszarze martwego pola lub w jego pobliżu. To informacja dla kierowcy, że akurat teraz nie warto zmieniać pasa ruchu. Jeśli ten mimo wszystko włączy kierunkowskaz i podejmie próbę skrętu, komputer zacznie migać wspomnianym symbolem, a z głośników wydobędzie się kolejne ostrzeżenie. Tak w Volvo działa system BLIS.

Znacznie więcej działań wymaga kontrolowanie odległości względem poprzedzającego samochodu. Jeśli dystans ten jest zbyt mały, na ekranie przed kierowcą i/lub na HUD (Head-Up Display) wyświetla się ostrzeżenie o niewystarczającej odległości względem innego pojazdu. Jeśli mimo to kierowca wciąż będzie zmniejszał odległość, a różnica prędkości będzie istotna, wygenerowane zostanie donośne ostrzeżenie, którego nie da się przeoczyć i które ostatecznie wzywa do działania. Wygląda to następująco: Czujniki umieszczone w tylnej części nadwozia ostrzegają również w sytuacji, gdy tyłem wyjeżdżamy z miejsca parkingowego. Ograniczona widoczność, czy wręcz niemożność obserwowania ruchu na drodze, na którą wyjeżdżamy nie jest niestety rzadka. Samochody Volvo wyposażone są w system ostrzegający o ruchu poprzecznym, który ostrzega o zbliżających się autach podczas cofania. Działa to na dużą odległość i znacząco ułatwia, czy wręcz umożliwia bezpieczny wyjazd z miejsca parkingowego. Efekt działania wygląda następująco:

Systemy pokładowe dbają również o to byśmy pozostali na zajmowanym pasie podczas jazdy drogami szybkiego ruchu. Gdy tylko linie namalowane na jezdni są widoczne, komputer pokładowy ostrzega o niezamierzonym, bez kierunkowskazu, najechaniu na nie, czy wręcz niebezpiecznym zbliżaniu się do linii rozdzielającej pasy ruchu. W takiej sytuacji kierowca może usłyszeć stosowne ostrzeżenie i/lub poczuć wibracje na kierownicy.

3. etap: interwencja w układ hamulcowy i kierowniczy

Opisane w poprzednim punkcie sytuacje to dopiero wstęp do kolejnego etapu, w którym komputer pokładowy podejmie konkretne działania – ingerując w układ hamulcowy i/lub kierowniczy – mające na celu uniknięcie kolizji. Jest to najważniejszy element omawianych systemów bezpieczeństwa, bo to właśnie on w awaryjnej sytuacji, gdy kierowca nie zareagował lub zrobił to zbyt późno, może uniknąć kolizji i/lub groźnego wypadku. Rozkładając to na konkretne przypadki:

Niebezpiecznie mała odległość względem poprzedzającego pojazdu i duże ryzyko kolizji: system najpierw ostrzega delikatnie, później znacznie bardziej donośnie, a na końcu samodzielnie uruchamia hamulce. Analogicznie systemy te działają w odniesieniu do pieszych. Volvo jest też jedynym producentem, który testuje swoje samochody na wypadek zderzenia z dużym zwierzęciem, np. łosiem.

Warto w tym miejscu zaznaczyć, że Volvo XC90 było pierwszym samochodem, które otrzymało komplet punktów w teście autonomicznego hamowania awaryjnego względem innego samochodu, zaś Volvo S90/V90 było pierwszym autem, które zdobyło pełny zestaw punktów w kategorii autonomicznego hamowania awaryjnego przed pieszym.

Autonomiczne zatrzymanie można również zaobserwować podczas wyjazdu z miejsca parkingowego. Jeśli kierowca zignoruje ostrzeżenia o nadjeżdżającym pojeździe i ryzyko kolizji będzie wysoce prawdopodobne, komputer Volvo S90/V90/XC90 jest w stanie samodzielnie zatrzymać cofający pojazd.

Interwencji w układ kierowniczy można spodziewać się także wtedy, gdy w sposób niezamierzony (bez kierunkowskazu) będziemy zbliżać się do linii rozdzielającej pasy jezdni i zaczniemy na nią najeżdżać. Wówczas samochód spróbuje delikatnym, aczkolwiek zdecydowanym ruchem kierownicy skorygować nasz tor jazdy. Oczywiście nie jest to siła, której pokonać się nie da – kierowca jeśli jest pewien tego co robi, może kontynuować np. manewr ominięcia przeszkody – samochód mu tego nie uniemożliwi, koniecznym będzie tylko przyłożenie nieco większej siły. Zadaniem systemu jest wyeliminowanie rzeczywiście niezamierzonych zjazdów z pasa ruchu i w tym zakresie system spełnia swoje zadanie należycie.

4. etap: gdy nie udało się uniknąć wypadku

Wszystkich scenariuszy nie da się przewidzieć i Volvo doskonale zdaje sobie z tego sprawę. Dlatego też dołożono wszelkich starań, by samochody oferowały możliwie najwyższy poziom bezpieczeństwa pasywnego w sytuacji, gdy już doszło do kolizji. Służą temu oczywiście specjalna konstrukcja (klatka bezpieczeństwa ze stali borowej, strefy kontrolowanego zgniotu), aktywne pasy bezpieczeństwa oraz poduszki powietrzne. Nie jest to jednak nic, o czym byśmy wcześniej nie słyszeli. Volvo stawia jednak poprzeczkę znacznie wyżej. Szwedzi przygotowali trzy dodatkowe testy zderzeniowe, które dotyczą wypadnięcia z drogi. Są to: uderzenie w rów o głębokości 80 cm, wypadnięcie z drogi przy prędkości 80 km/h i upadek na równy teren znajdujący się 80 cm niżej względem jezdni oraz ta sama sytuacja ale na mocno nierówny teren (np. pole uprawne).

Wnioski z przeprowadzonych testów posłużyły do zaimplementowania kolejnej innowacji w samochodach korzystających z platformy SPA: po pierwsze napinacze pasów reagują niebywale szybko: potrafią przyciągnąć 100 mm pasa w 0,1 sekundy! Gdy czujniki auta wykryją, że kolizja lub dachowanie jest nieuniknione, napinacze zaczną działać zanim pojazd w cokolwiek uderzy, a szyby zostaną automatycznie domknięte – jeśli są choćby uchylone.

Po drugie siedzenia wyposażone są w mechaniczne elementy, które zgniatają się podczas wypadku znacząco redukując siły pionowe działające na kręgosłup pasażerów. Po trzecie: podczas wypadku cofnięty zostaje pedał hamulca, by zmniejszyć lub wręcz wyeliminować obrażenia nóg kierowcy.

Warto jednak na koniec ponownie podkreślić, że żaden z opisanych systemów nie jest przeznaczony do całkowitego zastąpienia kierowcy. Tak, można im zaufać, można, a nawet należy, korzystać z nich w odpowiedzialny sposób – nadal jednak pod warunkiem pamiętania, że za bezpieczne dotarcie do celu odpowiada jedynie kierowca. Przeczytaj więcej na temat układów wspomagania kierowcy w Volvo.