Na řidiče automobilu číhají ve stále houstnoucím silničním provozu stále složitější dopravní situace, které je třeba řešit. Je řidič vůbec schopen tyto stupňující se nároky bezpečně zvládat? Co nového pro něj konstruktéři chystají?
Rozbory dopravních nehod vypovídají o tom, že ztráta kontroly řidiče nad vozidlem v nich jasně vede na celé čáře. A to je dnešní moderní automobil vybaven řadou chytrých funkcí, které dovedou podat řidiči v nouzi pomocnou ruku. Zcela běžný je dnes protiblokovací systém brzd ABS nebo stabilizační systém směru jízdy ESP, na které se řidič v problému, aniž si to mnohdy uvědomuje, může spolehnout.
Aby počty mrtvých na silnicích průběžně klesaly (odvážným cílem EU je do roku 2010 snížit jejich počet na polovinu) měl by řidič získat daleko víc informací nežli má dosud. E-Safety, projekt Evropské unie, dnes zaměstnává spousty dodavatelských firem, které krok za krokem pracují na citlivě reagujícím automobilu s dokonalým přehledem kolem vozu v okruhu 360o, který by ulehčil práci řidiče a v budoucnu ještě více komunikoval s okolím.
Už dnes se však paleta elektronických asistenčních systémů v automobilu nedá přehlédnout a jejich počet bude průběžně narůstat. Experti počítají s tím, že do konce desetiletí přesáhne roční obrat v oblasti asistenčních systémů v Evropě půlmiliardovou hranici eur.
Parkování bez stresu
Výborným pomocníkem řidiče jsou ultrazvuková čidla umístěná v nárazníku, která odhalí překážku do vzdálenosti 1,5 metru od vozu a řidiče na ni akustickým signálem, například při zajíždění do mezery, upozorní. Už se ale pomalu rozjíždí další stupeň parkovacího asistentu, kdy řidič zajíždí do čidly předem zmapované mezery, přičemž se mu na displeji zobrazí ideální dráha pro zaparkování. Pokud jí řidič pečlivě sleduje, nebude mít problém ani s odřenými disky o obrubník. Takový systém uplatňuje Mercedes u své modelové řady CL.
Toyota Prius zas pro parkování upřednostňuje videokameru na zádi a schematické znázornění volného místa za vozem na obrazovce před řidičem. Pro VW Touran s elektromechanickým posilovačem řízení vyvinula firma Valeo inteligentní parkovací asistent, který od řidiče vyžaduje jenom ovládání plynového a brzdového pedálu a do řízení už se už autu nemusí vůbec plést.
Odzvoní nárazům zezadu?
Často dnes slýcháme o řetězových haváriích na dálnici. Pokud by řidič začal intenzivně brzdit jen o půl sekundy dřív, zabránilo by se asi 70 procentům nárazů do vpředu jedoucího vozu. A tak se horečně vyvíjí systém, který by včasné brzdění zvládal.
Už praktikované dílčí řešení využívá zařízení tempovat s regulovaným odstupem od vozidla ve stejném jízdním pruhu. Tento systém označovaný jako ACC (Adaptive Cruise Control) nebo také Distronic, dovede spolehlivě dodržet, v závislosti na rychlosti jízdy, mezeru mezi jedoucími vozy. Pokud pro zpomalení nestačí automatické ubrání plynu, musí už další regulaci převzít brzdy. Nebrzdí-li sám řidič, je možné vyvolat mírné brzdění systémem ESP, přičemž vyvolané zpoždění vozu je menší než 2 m/s2.
V aktuálním provedení Mercedesu třídy S se po překročení bezpečné mezery ozve varovný signál a reaguje-li řidič sešlápnutím brzdového pedálu, zapojí se do hry brzdový asistent, který dovede vyvolat na kolech nejvyšší možnou brzdnou sílu na mezi přilnavosti (adheze) pneumatik k vozovce.
Jinou variantu používá Audi Q7, kde na hrozící nebezpečí upozorní škubnutí, vyvolané krátkým zásahem na brzdách. Cílem techniků je dojít až k plnému automatickému brzdění, jehož bychom se u osobních vozů měli dočkat do dvou až tří let. Zatím to v tomto směru dotáhli nejdál u Mercedesu CL, jehož systém Pre Safe –Bremse dovede vyvolat zpoždění automobilu až 0,4 g (cca.4 m/s2), což je asi 40 procent dosahovaného brzdného maxima.
Pro kontrolu vzdálenosti se zatím využívají radarová čidla v pásmu 77 GHz (Bosch, TWR), další firmy (Siemens VDO, Hella) nyní vyvíjejí levnější verzi s čidly pracujícími s infračerveným zářením, které se dovedou vypořádat i se ztíženými povětrnostními podmínkami.
Sekundy před havárií
Pro ochranu posádky automobilu by bylo jistě dobré, aby pomohl asistenční systém, který by uměl blížící se havárii předvídat. V současnosti používané prvky pasivní bezpečnosti automobilu mají na zajištění ochrany cestujících řádově milisekundy, zatímco asi u 80 procent nehod uplynou i sekundy nežli k nárazu dojde. Právě tato časová prodleva se nechá využít k maximální přípravě ochranných funkcí auta, doplněných o další bezpečnostní opatření.
Tento asistenční systém je nazýván Pre Safe (Mercedes-Benz) nebo PreCrash (Toyota) a vychází z včasného rozpoznání nebezpečné kolizní situace na základě informací z celé řady čidel. Podle povahy avizovaného nebezpečí se pak například v předstihu vysouvají nárazníky a sedadla se formují do optimální bezpečnější polohy, v níž jsou bezpečnostní pásy a airbagy nejúčinnější. Ještě před nárazem se bezpečnostní pásy přitáhnou k připoutané osobě a aibagy se připraví k odpálení s maximálním účinkem, nejlépe zvládajícím směr a sílu očekávaného nárazu. Automaticky se také zavírají okna a střešní posuvný díl.
Pozor na mrtvý úhel!
Nepovšimnut nezůstává ani hustý městský provoz s nezbytnými kolonami a zácpami, který klade na pozornost často silně stresovaného řidiče mimořádné nároky. Na pomoc mu přichází asistenční funkce ve stylu ACC, používající 24GHz radar, určený pro mapování blízkého okolí vozu s rozšířeným úhlem záběru. Skryty za plastovými lištami tak radarová čidla vytvářejí obrázek všech možných i nemožných překážek v provozu.
Příkladem může být asistent pro změnu jízdního pruhu (Side-Assist), který dodala firma Hella pro Audi Q7. Dvě čidla v zadním nárazníku hlídají vedlejší jízdní pruhy a pokud by při změně jízdního pruhu hrozilo nebezpečí v podobě automobilu skrytého v mrtvém úhlu řidiče, aktivuje se varovné světlo ve zpětném zrcátku.
Co se děje před autem?
Rovněž společnost Volvo Cars nyní připravuje podobný systém, nazvaný City Safety, který by měl řidiči pomoci vyhnout se určitému druhu nehod, k nimž dochází v malé rychlosti a jež jsou v městském provozu a v pomalu jedoucích kolonách tak časté. Pokud se auto blíží k vozidlu před sebou a řidič včas na tuto situaci nereaguje, jeho automobil dokáže sám zabrzdit!
Systém pomocí optického radarového systému v horní části čelního skla bedlivě sleduje provoz před vozidlem. Funguje při rychlostech do 30 km/h a je naprogramován tak, aby dokázal reagovat na stojící vozidla i na vozidla pohybující se ve stejném směru. Dokáže tak monitorovat všechno dění do vzdálenosti 6 metrů před automobilem.
Na základě vzdálenosti od objektu vpředu a rychlosti samotného vozidla systém padesátkrát za sekundu vypočítává rychlost brzdění potřebnou k zabránění nehodě. Pokud vypočítaná brzdná síla překročí určenou úroveň a řidič přesto nereaguje, je riziko nehody vyhodnoceno jako bezprostřední. V takovém případě systém City Safety pomůže eliminovat, nebo alespoň snížit důsledky nehody automatickou aktivací brzd vozidla nebo automatickým brzděním a uzavřením škrticí klapky.
Přichází čas videokamer!
Ještě předtím, než bude asistenční funkci ponecháno závažné rozhodnutí o intenzivním brzdění nebo o zásahu do řízení, musí být s absolutní jistotou zajištěno, co se děje v nejbližším okolí automobilu. Víc očí víc vidí, a tak se asistenční systémy sledující okolí sdružují.
Pro dodatečné optické zachycení okolního dění volí vývojáři v těchto případech videokamery. Umět vyčlenit z jejich záběru od nepodstatného pouze překážky, svislé dopravní značky či vodorovné značení na silnici nebo směr pohybu chodců i cyklistů, to vyžaduje komplikovaný software. Na něm v současnosti pracuje intenzivně celá řada firem.
Zjistí-li systém, že řidič neúmyslně přejel vodící čáru nebo přehlédl rychlostní limit, měl by po prvním varování následovat aktivní zásah, který situaci řeší. Pro rozhodnutí o zákroku na brzdách, na řízení nebo na chodu motoru však musí mít řídící jednotka jistotu, že vše proběhne bez dalších rizik.
Už dnes se ale dá nechtěné přejetí vodící čáry řešit poměrně jednoduše pomocí infračervené senzoriky, vyvinuté firmou Valeo pro vozy Citroën, která vibrací sedadla varuje řidiče, že přejel hranici jízdního pruhu.
Když se kola roztočí…
K prvním elektronikou řízeným pomocníkům řidiče můžeme počítat protiblokovací systém kol ABS a jeho obrácenou funkci ASR, zabraňující protáčení kol. V prvním případě systém pomáhá řidiči regulováním tlaku na brzdách jednotlivých kol vytvořit optimální podmínky pro brzdění. Zamezuje blokování kol, která by ztratila schopnost ovlivňovat směr jízdy a nedávala by řidiči šanci vyhnout se překážce.
Systém ASR zabraňuje protáčení kol na kluzkém podkladu a může být vysvobozením pro řidiče, který nemá dostatečný cit pro regulaci výkonu motoru postačujícího pro sníženou přilnavost mezi koly a vozovkou. Dalším zákrokem je přibrzďování kol náchylných k protáčení. Určitým problémem může být snížení výkonu motoru natolik, že v prudkém kopci už nestačí na překonání odporu stoupání.
Myslí za řidiče
Rychle se rozšířila funkce ESP, stabilizující směr jízdy, která porovnává skutečný pohyb automobilu s pohybem vyžadovaným řidičem. Včas tak rozpozná nebezpečí smyku a může přibrzďováním jednotlivých kol (bez vlivu řidiče!) a snížením výkonu motoru na situaci bleskurychle reagovat.
Pro tento zásah ESP využívá čidla otáčení jednotlivých kol, dále sleduje úhel natočení kol přední nápravy, zjišťuje příčné zrychlení vozu a jeho natáčení kolem svislé osy.
Letos už by se v některých automobilech měla objevit funkce ESP druhé generace (ESP+) zahrnující do stabilizačního procesu ještě zásah řízení. Řidiče, který v takové složité situaci zmatkuje a často stáčí volant nesprávným směrem, podporuje elektromotor posilovače řízení lehce natáčející volant do směru, který by měl sledovat i řidič. Tento silový moment je jen nepatrný (asi 3 Nm), nicméně točení do nesprávného směru klade řidiči větší odpor.
Pomocníci brzd
Do systému ESP se během doby integrovala řada přídavných funkcí jako je BAS (brzdový asistent), vyvolávající při nouzovém brzdění maximální brzdnou sílu, potřebnou k co největšímu zpomalení vozu.
Komfortní funkce Hill Hold Control pak zjednodušuje rozjezd v kopci. Uvolní-li řidič brzdu, vůz drží po dobu přesunu jeho nohy na plynový pedál zabrzděný.
ESP také využívá funkci Hill Descent Control, která při sjíždění strmých kopců terénními vozy nepřipustí řidičem těžko zvladatelnou rychlost.
Funkci ESP je možné rozšířit i na jízdu s přívěsem, kde brzdy ve spolupráci s vhodnými čidli dovedou zklidnit nebezpečně rozhoupaný přívěs.
Bezpečnostní efekt stabilizačního systému ještě dále zvyšuje funkce Brake Disk Wiping která je určená pro jízdu na mokré vozovce. Tady brzdové elementy v pravidelných intervalech stírají vodní film z kotoučů brzd, aby při brzdění byl jejich náběh spontánnější a brzdná dráha kratší.
