Prowadzenie samochodu zawsze wiąże się z ryzykiem. Przecież kierowcy przenoszą kilka ton ciężarów w postaci litej stali i twardego plastiku z bardzo dużymi prędkościami, a generowana energia jest ogromna. W razie wypadku energia ta może czasami stać się śmiertelnym zagrożeniem, a zagrożenie to jest dodatkowo zwiększane przez wzrost natężenia ruchu na przestrzeni lat.
Z tych powodów wyposażenie bezpieczeństwa pojazdu ma ogromne znaczenie, aby uniknąć wypadków lub zmniejszyć ich wpływ. Pokazujemy, jak na przestrzeni czasu rozwijały się systemy bezpieczeństwa w branży motoryzacyjnej oraz jakie wymagania prawne muszą przestrzegać producenci samochodów.
Bezpieczeństwo w motoryzacji – kluczowa kwestia
Według Federalnego Urzędu Statystycznego roczna liczba wypadków drogowych w Niemczech wzrosła z 2,28 mln w 2008 r. do 2,69 mln w 2019 r. Wynika to między innymi ze wzrostu natężenia ruchu, ale jednocześnie Destatis odnotowuje w ostatnich dziesięcioleciach spadek liczby ofiar śmiertelnych na drogach.
Po osiągnięciu szczytowego poziomu ponad 19 000 zgonów na drogach w 1970 r., liczba ta stale spada do dziś – z kilkoma wyjątkami w latach 90. XX wieku. W 2020 r. Destatis zarejestrował 2724 ofiar śmiertelnych wypadków drogowych na niemieckich drogach.
Funkcje bezpieczeństwa odgrywają dużą rolę w pozytywnym negatywnym trendzie tej statystyki. Producenci samochodów intensywnie pracują nad opracowaniem coraz skuteczniejszych systemów asystujących, które chronią kierowców i pasażerów, a także innych użytkowników dróg.
Technologie bezpieczeństwa aktywnego i pasywnego
Jeśli chodzi o funkcje bezpieczeństwa w samochodach, fundamentalne rozróżnienie obejmuje aktywne i pasywne systemy bezpieczeństwa.
Systemy pasywne służą do zmniejszenia zakresu uszkodzeń w razie wypadku. Dotyczy to głównie zarówno kierowcy, jak i wszystkich innych pasażerów pojazdu, którzy są bezpośrednio zaangażowani w wypadek. Systemy pasywne to środki, które zaczynają obowiązywać natychmiast po uderzeniu oraz systemy wspomagania, które inicjują odpowiednie środki łagodzące na krótko przed uderzeniem.
Z drugiej strony aktywne systemy bezpieczeństwa działają z wyprzedzeniem. Poprzez inteligentną ocenę danych środowiskowych, powinni od samego początku zapobiegać wypadkom. Systemy asystujące na wczesnym etapie rozpoznają niebezpieczne sytuacje i inicjują środki zapobiegawcze, aby zapobiec wypadkom.
Rozwój systemów bezpieczeństwa w ujęciu chronologicznym
Wyruszamy w podróż w czasie: od pierwszych działań w zakresie bezpieczeństwa, przez obecne systemy bezpieczeństwa, po przyszłe możliwości rozwoju – następuje chronologia.
Początki motoryzacji bez aspektów bezpieczeństwa
Historia motoryzacji rozpoczęła się wraz z wynalezieniem Patent Motor Car przez Carla Benza w 1886 roku. Model był otwartym trójkołowym pojazdem bez dachu, a silnik znajdował się bezpośrednio za tylną osią. Systemy bezpieczeństwa nie wchodziły wówczas w rachubę, Patent Motorwagen przypominał bardziej zmotoryzowany, ale bardzo spartański powóz.
Pierwsze próby zwiększenia bezpieczeństwa
W następnych latach nadwozie z przednimi i bocznymi szybami oraz drzwiami znacznie zwiększyło bezpieczeństwo pasażerów. W 1908 roku wprowadzono oświetlenie pojazdu oparte na systemie reflektorowym, które służyło zarówno poprawie widzenia kierowcy, jak i poprawie widoczności dla innych użytkowników drogi.
Sześć lat później po raz pierwszy na karoserii pojawiło się lustro, które zapewniało lepszy, wszechstronny przegląd sytuacji na drodze. W 1924 roku na rynku pojawił się pierwszy pojazd z hamulcem na cztery koła, wszystkie poprzednie modele wykorzystywały tylko aktywne hamowanie tylnych kół.
Z biegiem czasu producenci produkują coraz solidniejsze pojazdy. Jednak pierwsza strategia zderzeniowa w postaci celowej strefy zgniotu wokół kabiny pasażerskiej została opatentowana dopiero w 1952 roku. Siedem lat później Mercedes-Benz po raz pierwszy zainstalował strefę zgniotu w luksusowym modelu W 111.
Wprowadzenie prawnych standardów bezpieczeństwa
Debiut strefy zgniotu zrodził kolejny wynalazek: trzypunktową uprząż. Pełne 15 lat zajęło instalowanie pasów bezpieczeństwa, które stały się obowiązkowe w nowych samochodach w 1974 roku. Kolejne dziesięć lat później wprowadzono grzywnę za niezapinanie pasów bezpieczeństwa.
Ponadto od lat 60. opracowano pierwsze systemy wspomagania kierowcy dla niemieckich pojazdów, w tym tempomat i system zapobiegający blokowaniu kół (ABS), który zapobiega blokowaniu się kół, a tym samym destabilizuje pojazd podczas hamowania. Ponadto w 1968 r. wynaleziono poduszkę powietrzną kierowcy, aw latach 70. rząd federalny ustanowił kolejną ważną podstawę bezpieczeństwa na drogach, wprowadzając obowiązek instalowania zagłówków.
W latach 80. i 90. cały system poduszek powietrznych był stopniowo ulepszany: najpierw z pirotechnicznymi napinaczami pasów, a następnie z innymi poduszkami powietrznymi, takimi jak poduszki powietrzne kolanowe i boczne. Ponadto od lat 90. elektroniczny program stabilizacji toru jazdy (ESP) zapobiega nadsterowności i podsterowności pojazdu podczas pokonywania zakrętów. Rozwój nowoczesnych systemów wspomagania kierowcy rozpoczął się na przełomie tysiącleci.
Aktualne systemy wspomagania kierowcy
Różnorodność systemów wspomagania kierowcy znacznie wzrosła w ostatnich latach, a ich inteligencja już wykracza daleko poza możliwości ABS i ESP.
Systemy wspomagające mogą teraz całkowicie niezależnie wykonywać złożone manewry podczas jazdy. Obowiązuje tu jednak następująca zasada: Są to systemy wspomagające kierowcę – wspierają kierowcę, ale nie zwalniają go z obowiązku nieprzerwanego podążania za ruchem i ingerencji w proces jazdy w dowolnym momencie.
Zagrożenie bezpieczeństwa z powodu niewystarczającej odległości
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych systemów wspomagania kierowcy jest tempomat adaptacyjny (ACC), często określany w języku niemieckim jako „tempomat adaptacyjny”. W przeciwieństwie do tempomatu, ACC nie tylko utrzymuje zadaną prędkość, ale także za pomocą radaru utrzymuje pewną odległość od poprzedzającego pojazdu.
Dzięki integracji systemu rozpoznawania znaków, nowoczesne systemy ACC mogą samodzielnie ustawić docelową prędkość na podstawie obowiązującego oznakowania. Jeśli odległość bezpieczeństwa do przodu jest zbyt mała, pojazd hamuje automatycznie. Może to znacznie zmniejszyć ryzyko uderzenia w tył pojazdu.
Ryzyko kolizji od tyłu można dodatkowo zmniejszyć za pomocą asystenta hamowania awaryjnego opartego na czujnikach radarowych. Przeciętny kierowca ma tendencję do nie wciskania całkowicie pedału hamulca nawet podczas hamowania awaryjnego. Jeśli asystent hamowania awaryjnego wykryje zbliżające się uderzenie w tył pojazdu, może, w zależności od wersji, ostrzec kierowcę, zwiększyć interwencję kierowcy podczas hamowania, a nawet samodzielnie zainicjować hamowanie awaryjne.
Asystenci utrzymujący na pasie przed nieostrożnością
Oprócz zbyt małej odległości bezpieczeństwa, opuszczenie pasa niesie ze sobą również znaczne ryzyko wypadku. Aby temu zapobiec, opracowano systemy ostrzegania o opuszczeniu pasa ruchu, które pomagają kierowcy utrzymać właściwy pas w przypadku nieuwagi.
Pierwsze systemy ograniczały się do optycznych, akustycznych i dotykowych komunikatów ostrzegawczych, później na kontrolę boczną pojazdu aktywnie wpływało ukierunkowane hamowanie poszczególnych kół. Nowoczesne systemy ostrzegania o opuszczeniu pasa ruchu ingerują bezpośrednio we wspomagany elektrycznie układ kierowniczy.Kierowca zauważa, kiedy system jest aktywny, poruszając kierownicą.
Oczywiście możliwe jest również połączenie systemu ACC do prowadzenia wzdłużnego z systemem ostrzegania o opuszczeniu pasa ruchu do prowadzenia bocznego. Taka kombinacja jest zintegrowana na przykład z asystentami korków lub asystentami autostrad i może być używana do określonej prędkości.
Systemy wsparcia na każdą sytuację
Aby podczas zmiany pasa nie przegapić ruchu nadjeżdżającego z tyłu, asystenci martwego pola są już częścią standardowego wyposażenia wielu pojazdów.
W prostszych wersjach ostrzegają kierowcę, a nowoczesne systemy w połączeniu z systemem ostrzegania o opuszczeniu pasa ruchu mogą skierować pojazd z powrotem na jego własny pas, zanim nastąpi niebezpieczna zmiana pasa. Jednak asystenci zmiany pasów mogą wspierać nie tylko zatrzymywanie się, ale także zmianę pasa.
Procesy parkowania mogą również prowadzić do wypadków ze względu na często wąskie miejsca parkingowe w połączeniu ze słabym widokiem. Z pomocą mogą tu przyjść asystenci parkowania i wyjazdów. Takie systemy są dostępne na różnych poziomach automatyzacji, od czysto akustycznego ostrzeżenia do w pełni zautomatyzowanego procesu parkowania, w tym prowadzenia wzdłużnego i poprzecznego, a także zmiany biegów.
To tylko mały przegląd obecnych systemów wspomagania kierowcy, które mają pozytywny wpływ na bezpieczeństwo na drodze. Jednak technologia jest stale rozwijana, instalowane są nowsze i bardziej inteligentne funkcje bezpieczeństwa.
Bezwypadkowa dzięki autonomicznej jeździe?
Czy nadal będą wypadki, gdy w pewnym momencie będą już tylko pojazdy autonomiczne i czy tak zwana Wizja Zero – kiedy na drodze nie będzie już ofiar śmiertelnych i poważnych obrażeń – może stać się rzeczywistością?
Człowiek kontra maszyna – kto ma przewagę?
Chociaż ludziom nie zawsze podoba się pomysł przekazania kontroli maszynie, faktem jest, że nowoczesne systemy w pojazdach są bardziej wolne od błędów niż ludzie. Zwłaszcza jeśli chodzi o nagłówki o wypadkach spowodowanych awarią techniczną, często gubi się to, ile istnień ludzkich uratowała nowoczesna technologia.
Weźmy na przykład systemy o najwyższej klasyfikacji krytyczności, takie jak układ hamulcowy: Zgodnie z obowiązującymi przepisami układy i komponenty elektryczne i elektroniczne mogą ulegać awarii średnio tylko co jedenaście i pół tysiąca lat. Ludzie mogą tylko pomarzyć o tej częstotliwości błędów.
Maszyna jest jednak gorsza od człowieka pod jednym względem: doświadczeniem. Człowiek uczy się na własnych doświadczeniach i potrafi dostosować swoje zachowanie do sytuacji, które podobnie miały miejsce wcześniej. Z drugiej strony maszyna działa dokładnie tak, jak przewidują sprzęt i oprogramowanie. Scenariusze, które nie występują dokładnie tak, jak zaprogramowano, nie mogą być poprawnie interpretowane.
Sztuczna inteligencja jako rozwiązanie na przyszłość
Z tych powodów tematy takie jak sztuczna inteligencja nabierają coraz większego znaczenia w branży motoryzacyjnej. Pozwalają pojazdom uczyć się na drodze. Wymaga to dużej mocy obliczeniowej i intensywnych prac badawczych.
Nie wystarczy, że pojazd sam potrafi uczyć się na podstawie sytuacji. Pojazdy muszą być w stanie komunikować się ze sobą i ze swoim otoczeniem, aby wspólnie oceniać sytuację i podejmować właściwe działania.
Te wymagania prawne już istnieją
Choć producenci samochodów dążą do odróżnienia się od konkurencji pojazdami bezpiecznymi, jednolite standardy bezpieczeństwa w postaci norm i przepisów są niezbędne do zapewnienia bezpiecznego ruchu drogowego.
Między innymi wiążące wytyczne ECE z jasnymi specyfikacjami odpowiednich systemów i komponentów stanowią podstawę bezpiecznego rozwoju pojazdów w Europie. Zgodność z tymi przepisami jest sprawdzana w ramach homologacji i homologacji typu.
Ponadto pojazdy zazwyczaj muszą przejść test zderzeniowy Euro NCAP, aby zademonstrować bezpieczeństwo zderzeniowe. Testy nie są wymagane przez prawo, ale są postrzegane przez klientów jako ważny wskaźnik bezpieczeństwa pojazdu.
Regularne przeglądy pojazdów silnikowych w ramach przeglądu głównego są obowiązkowe w Niemczech od 1951 roku. Takie kontrole są przeprowadzane przez służby techniczne, takie jak TÜV lub DEKRA i mają na celu uniemożliwienie poruszania się po drogach pojazdów z istotnymi usterkami krytycznymi dla bezpieczeństwa.
Rozwój systemów bezpieczeństwa trwa
Historia bezpieczeństwa pojazdu jest prawie tak długa, jak historia samego samochodu.W ciągu ostatnich stu lat systemy bezpieczeństwa ewoluowały od pierwszych podstawowych technologii, takich jak światła i lusterka, przez systemy bezpieczeństwa zderzeniowe, takie jak poduszki powietrzne i pasy bezpieczeństwa, po inteligentne prewencyjne systemy wspomagania kierowcy.
Pomimo rosnącej liczby wypadków, liczba ofiar śmiertelnych na drogach spada, nowoczesne samochody są bezpieczniejsze niż kiedykolwiek. Nic więc dziwnego, że dealerzy samochodów polecają rozbudowane systemy bezpieczeństwa przy wyborze wyposażenia pojazdu. Najbliższe lata pokażą, czy i kiedy wejdzie w życie Wizja Zero i jakie zmiany zostaną wprowadzone w zakresie autonomicznej jazdy.
