Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Большинство современных автомобилей оснащены устройством под названием темпомат (круиз-контроль). Его задачей является поддержка запрограммированной, постоянной скорости автомобиля при различных дорожных условиях (под гору, в гору), что значительно разгружает (физически) водителя, особенно на тянущихся сотнями километров автострадах. Проблема, однако, заключается в том, что круиз-контроль не "видит" угрозы в случае, когда установленная (запрограммированная) скорость может способствовать возникновению ДТП, например в форме наезда на впереди идущее транспортное средство. В связи с этим, наибольшая эффективность этих устройств обеспечивается исключительно на дорогах с менее интенсивным движением.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Этот недостаток был в значительной степени исправлен в последних системах управления движением транспортного средства, называемых адаптивными темпоматами (Adaptive Cruise Control, ACC). Транспортное средство с такой системой, в моменте приближения к впереди идущему автомобилю, двигающемуся с меньшей скоростью, само регулирует скорость и (в случае необходимости) тормозит транспортное средство с целью обеспечения безопасного расстояния, ранее установленного водителем в системе. Благодаря этому, водитель транспортного средства не должен самостоятельно принимать соответствующих ситуации действий. Система ACC также содержит устройство предупреждения о столкновении с передней частью автомобиля (Forward Collision Warning, FCW), которое предупреждает водителя о возможном столкновении с транспортным средством, идущим спереди.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Рис. Транспортное средство с устройством АСС ведет постоянный мониторинг расстояния от впереди идущего транспортного средства и адаптирует скорость к условиям движения (в углу рисунка контрольная лампочка, загорающаяся на панели приборов в момент запуска устройства)

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Преимущества использования ACC разнообразны. Прежде всего, это снижает нагрузку водителя, что значительно уменьшает усталость и, следовательно, благоприятно влияет на безопасность дорожного движения. Дополнительная функция, в виде предупреждения о возможном столкновении, значительно сокращает количество ДТП, связанных с наездом на впереди идущее транспортное средство. Принимая во внимание факт о том, что водители (как очень занятые люди) часто помимо управления транспортным средством выполняют в тоже время ряд других действий (часто по телефону, что ослабляет концентрацию внимания, необходимую для безопасного вождения), система позволит призвать "задумчивого" водителя и обратить его внимание на самые важные в данном моменте аспекты дорожного движения.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Кроме того, темпоматы являются устройствами проектированными для существенной оптимизации расхода топлива, что в свою очередь приносит значительную финансовую экономию в организации транспортных процедур.

Рис. Информация на приборной панели относительно заданной скорости, реальной скорости и минимального расстояния от впереди идущего транспортного средства.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Система ACC базируется в основном на электронных устройствах. Радарный датчик за решеткой обнаруживает объекты, находящиеся впереди транспортного средства и анализирует их скорость и расстояние от управляемого автомобиля. Три луча радарного датчика в сочетании с датчиком степени отклонения дают возможность распознания системой транспортные средства, находящиеся на той же полосе, а также транспортные средства на других полосах движения.

Адаптивный круиз-контроль

С целью уменьшения скорости используются следующие элементы (в конкретно поданном порядке):

1. Демпфер;

2. Моторный тормоз;

3. Автоматическая редукция передачи;

4. Дополнительный замедлитель (ретардер);

5. Основная педаль.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Система ACC использует ограничение в области снижения скорости до максимум 2,5 м/с2. Темпомат предназначен для использования на магистралях и автострадах (абсолютно не подходит для использования в черте города). Дальность обнаружения радарного датчика может быть ограничена - в некоторых ситуациях, например, мотоциклы или транспортные средства, движущиеся вдали от центра дороги (по обочине), могут быть обнаружены слишком поздно или не быть обнаружены вообще. Следует помнить, что система ACC является вспомогательной, позволяющей более спокойное и безопасное движение, но не выполняет функции автопилота.

Адаптивный круиз-контроль

Система ACC / FCW реагирует в случае:

* двигающихся, приближающихся объектов, например, впереди идущих транспортных средств, едущих с меньшей скоростью,

* недвижимых объектов, движение которых было обнаружено ранее, например, остановившиеся транспортные средства (к примеру, на красном сигнале светофора, в дорожный затор)

В свою очередь, устройство будет оставаться неактивным в случае:

* обнаружении объектов, оддаляющихся от передней части транспортного средства, например, обгоняющих транспортных средств

* недвижимых объектов, например, транспортные стредства, стоящие в дорожном заторе, которые были обнаружены во время полной остановки (не обнаружено их ранее движение)

* движения транспортных средств в противоположном направлении.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

Основное действие устройства просто - если будет обнаружен автомобиль, едущий впереди с меньшей скоростью, адаптивный темпомат поддерживает безопасное расстояние, снижая скорость оборудованного устройством транспортного средства. Когда полоса освободится, транспортное средство автоматически ускоряется до предварительно запрограммированной водителем скорости. В случае, если для поддержания дистанции необходимо вмешательство водителя, ACC создает визуальные и звуковые предупреждения относительно расстояния.

Адаптивный темпомат (круиз-контроль)

С другой стороны, если возникнет ситуация с высоким риском столкновения, когда необходима максимальная сила торможения, водитель будет предупрежден светящейся красной контрольной лампочкой и звуковым сигналом (обычно громким и непрерывным). Темпомат может быть активирован водителем и деактивирован. Тем не менее, системы предупреждения о столкновении с задней частью другого транспортного средства задействованы всегда, независимо от активации ACC.

Система предупреждения о сходе с полосы движения

Система LDWS (Lane Departure Warning System - LDWS) предназначена для снижения риска ДТП, вызванных оставлением полосы движения в результате усталости или невнимательности водителя. Эта система состоит из камеры, регистрирующей изображение перед транспортным средством и централи, анализирующей передаваемый сигнал - системное программное обеспечение позволяет распознавание разных линий, расположенных на дороге - прерывистая двойная, односторонняя прерывистая, сплошная, а также позволяет непрерывный мониторинг положения транспортного средства по отношению к этим линиям. Если линии на дороге не обозначены (или невидимы, что широко распространено в Польше), водитель получает сигнал на приборной панели.

Система предупреждения о сходе с полосы движения

В некоторых транспортных средствах отсутствие линии сигнализируется звуковым сигналом, и (новинка) физическим - вибрацией сиденья (подобно вибрации мобильного телефона). Тот же эффект получается тогда, когда система обнаруживает неправильную полосу движения транспортного средства. Водитель активирует систему самостоятельно, но его эффективность является удовлетворительной только при скорости выше 50 км/ч. Эта система позволяет заранее информировать уставшего водителя о уходе с назначенной полосы движения (однако, это не система автопилота, так как не "выведет" транспортное средство на соответствующую полосу движения). Что примечательно, когда водитель в течение короткого времени получить несколько десятков знаков от системы о сходе с полосы движения, это признак того, что пришло время отдохнуть.

Система предупреждения о сходе с полосы движения

На снимке: Компьютерный анализ полос движения в системе LDWS (источник: www.uu.nl)

Источник текстов и изображений www.daf.eu, рекламные материалы DAF

Система предупреждения о сходе с полосы движения

Рис. Панель управления централи LDWS (источник: www. fmcsa.dot.gov)

Включатель

Чувствительность системы

Статус системы

(Результативность распознавания)

Громкость сигнала тревоги

Система предупреждения о сходе с полосы движения

Рис. В случае "потери" одной из мониторуемых полос движения, в кабине включается звуковая сигнализация (либо вибрационная).

Источник изображения www. man-mn.pl

Источник текстов и изображений www.daf.eu, рекламные материалы DAF

Система курсовой устойчивости транспортного средства

Система курсовой устойчивости (VSC) - это система безопасности с электронным управлением, задачей которого является оказание помощи водителю в управлении транспортным средством во время особо сложных дорожных маневров, в частности, при резком повороте с целью избежания препятствия либо при вхождении в неожиданный, резкий поворот. Система VSC значительно снижает риск внезапного опрокидывания автомобиля при вхождении в поворот и во время быстрых смен дорожных полос, что особенно опасно для танкеров и транспортных средств с высоким центром тяжести груза. Кроме того, эта система предотвращает скольжение, ведущее к "складыванию" транспортного средства (так называемый "перочинный ножик")

Система курсовой устойчивости транспортного средства

Рис. Упрощенная схема системы VSC

Система курсовой устойчивости транспортного средства

Компьютер системы постоянно отслеживает сигналы, поступающие от датчика положения руля относительно направления движения транспортного средства. Когда курс, заданный рулем, не соответствует направлению движения транспортного средства, исполнительные механизмы VSC автоматически снижают мощность двигателя (движущую силу на колеса), а, при необходимости, на короткий период времени приводят в действие тормоза одного или нескольких колес.

Приоритетом этой системы является предотвращение ДТП не с участием других транспортных средств, а в котором участвует только одно транспортное средство с последствиями характеризующимися опрокидованием либо заносом, приводящими к потере надлежащей тяги транспортного средства.

Рис. Резкий поворот руля может привести к переворачиванию транспортного средства.

Источник текстов и изображений: www.daf.eu, рекламные материалы DAF

Система курсовой устойчивости транспортного средства

Помимо очевидных последствий этих ДТП, таких как человеческие жертвы и материальные потери, нужно помнить о потерях маркетинговых - название транспортной компании, видимой на стороне перевернутого "тира" запоминается как никакая другая. В дальнейшем, ассоциируется с отсутствием профессионализма и общим риском, связанным с беспечными водителями.

Рис. Транспортное стредство без системы VSC при высоко расположенном центре тяжести чаще всего опрокидывается "от прицепа".

Система курсовой устойчивости транспортного средства

Поперечная неустойчивость может происходить из-за скользкой дороги, превышения скорости на изгибе дороги, а иногда при выезде с невулканизируемой обочины. В случае недостаточной поворачиваемости, передняя часть транспортного средства сползает по внешней стороне изгиба и без необходимой корректировки съедет с трассы. Система VSC моментально тормозит колеса, находящиеся по внутренней стороне изгиба, чтобы тягач вернулся к намеченной траектории движения.

Рис. Транспортное стредство без системы VSC при высоко расположенном центре тяжести чаще всего опрокидывается "от прицепа".

Система курсовой устойчивости транспортного средства

В случае избыточной поворачиваемости, ведомая ось сползает по внешней стороне изгиба, что приводит ко смещению передней части транспортного средства к ее внутренней стороне. Надмерная избыточная поворачиваемость может привести к "складыванию" состава (в "перочинный нож"). Система VSC корректирует избыточную поворачиваемость посредством автоматического использования тормозов полуприцепа и тормозов соответствующих колес тягача.

Рис. Транспортное стредство без системы VSC при высоко расположенном центре тяжести чаще всего опрокидывается "от прицепа".

Пассивная безопасность

Пассивная безопасность - это совокупность качеств, которые устраняют или минимизируют последствия дорожно-транспортного происшествия для лиц, находящихся в транспортном средстве (внутренняя пассивная безопасность) и снаружи (внешняя пассивная безопасность). Производители транспортных средств постоянно проводят исследования с целью минимизации последствий аварии для всех участников.

Пассивная безопасность

Пассивные системы безопасности, как и активные, служат исправлению человеческих ошибок, но законы физики неумолимы. Хотя системы становятся все более совершенными, материалы все более прочными, никогда не удастся устранить человеческую ошибку. Именно эти ошибки составляют большинство причин несчастных случаев - около 80%. Транспортные средства становятся все более безопасными, благодаря использованию современных технологий, однако, реклама автомобилей «одурачивает» водителей, создавая иллюзию полной безопасности и ощущение технического совершенства, что приводит к возникновению многочисленных угроз из-за недооценки риска.

Рис.

Совершение ДТП

ДТП

%

Погибшие

%

Раненые

%

Вина водителя

35 044

79,3

3 139

68,7

46 710

83,3

Вина пешехода

5015

11,3

771

16,9

4361

7,8

Вина пассажира

79

0,2

2

0,1

87

0,2

Общая

677

1,5

89

1,9

881

1,6

Всего

3381

7,7

571

12,4

4007

7,1

Лобовое столкновение

При хороших погодных условиях водители чувствуют себя комфортно, развивают более высокую скорость, что приводит к большему количеству ДТП.

Рис.

Атмосферные условия ДТП Погибшие Пострадавшие

Хорошие атмосферные условия

Пасмурно

Дождь

Снег, град

Слепящее солнце

Сильный ветер

Туман, дым

Лобовое столкновение

Когда два объекта (автомобили или автомобиль и стационарное препятствие) сталкиваются друг с другом, находящиеся в нем люди продолжают двигаться вперед (сила инерции), несмотря на остановку транспортного средства. Если водитель не пристегнут ремнем безопасности, он может удариться грудной клеткой о руль, головой об окно, а коленями о приборную панель. Если он пристегнут ремнем безопасности – колени ударяют о приборную панель, в то время как голова нагибается вперед. Ремни безопасности снижают риск смерти пассажира, сидящего спереди приблизительно до 45%.

Пассивная безопасность

Типичным следствием удара о стекло являются вертикальные ссадины и рваные раны лица, носа, лба. Стекло делается таким образом, чтобы в момент удара оно могло выпасть из рамы и вызвать минимум повреждений. Используемое закаленное стекло распадается таким образом, чтобы предотвратить образование серьезных повреждений. Раны у водителя, как правило, расположены на левой стороне лица и на левой руке (у пассажиров – аналогичные повреждения справа). Тем не менее, если удар приходится на верхний край окна, может наступить перелом основания черепа и шейных позвонков. Характерным для лица, управляющего транспортным средством, является повреждение в области большого пальца.

Пассивная безопасность

Грудная клетка, в зависимости от того, являетесь ли вы пассажиром или водителем, ударяется о руль или приборную панель. Иногда можно увидеть довольно точную кровавую картину места удара. Типичные повреждения после такого удара являются:

1. поперечный перелом грудины,

2. переломы ребер и прокол легкого,

3. разрыв сердца (а также нарушения его ритма)

4. разрыв печени и селезенки,

5. разрыв целостности аорты (при осмотре тела во внутренних органах видны небольшие горизонтальные разрывы)

Пассивная безопасность

Удар коленями о приборную панель может привести к переломам бедренной кости и коленной чашечки, а также к перелому шейки бедра и вывиху бедра.

Фото: Механизм травматизма водителя во время лобового столкновения

Ремни безопасности

Использование ремней безопасности снижает количество травм на 62-75%, а также значительно снижает тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий. Ремни выполняют свои функции, когда они сконструированы и пристегнуты таким образом, что их конфигурация приведена в соответствие с защитными элементами автомобиля в целом и учитывает специфику человеческого тела. Они должны учитывать: физиологические характеристики и строение человеческого тела, характер возможных ситуаций, надежность, удобство использования, легкость расстегивания ремня, свободу управления водителем всеми устройствами автомобиля. При движении по городу — в виду ограничения скорости – пристегнутые ремни безопасности практически исключают телесные повреждения при незначительных ударах и значительно снижают травматизм при серьезных ДТП.

Боковое столкновение

При боковом столкновении, в котором удар приходится на сторону водителя, голова последнего может пробить боковое стекло и удариться о другое транспортное средство. В этом случае эффективность использования ремней безопасности и подушки безопасности невелика. Помимо вышеупомянутых последствий столкновения, может также наблюдаться разрыв левой почки. В подобных ДТП чаще всего гибнут лица, находящиеся в автомобиле, на который пришелся удар, нежели в том, который произвел столкновение - здесь дополнительной защитой является двигатель.

Боковое столкновение

При боковом столкновении, в котором удар приходится на сторону водителя, голова последнего может пробить боковое стекло и удариться о другое транспортное средство. В этом случае эффективность использования ремней безопасности и подушки безопасности невелика. Помимо вышеупомянутых последствий столкновения, может также наблюдаться разрыв левой почки. В подобных ДТП чаще всего гибнут лица, находящиеся в автомобиле, на который пришелся удар, нежели в том, который произвел столкновение - здесь дополнительной защитой является двигатель.
Боковое столкновение

При боковом столкновении, в котором удар приходится на сторону водителя, голова последнего может пробить боковое стекло и удариться о другое транспортное средство. В этом случае эффективность использования ремней безопасности и подушки безопасности невелика. Помимо вышеупомянутых последствий столкновения, может также наблюдаться разрыв левой почки. В подобных ДТП чаще всего гибнут лица, находящиеся в автомобиле, на который пришелся удар, нежели в том, который произвел столкновение - здесь дополнительной защитой является двигатель.

Преимущества использования ремней безопасности

Использование ремней безопасности способствует сокращению телесных повреждений у пользователей транспортных средств, а именно:

Рис.:

Сокращение телесных повреждений (%)

Вид повреждения

водитель

пассажир

Мозг

33%

56%

Перелом черепа

18%

18%

Лицо

45%

64%

Глаза

38%

40%

Переломы лицевых костей

6%

6%

Легкие

33%

58%

Ремни безопасности

Обязанность использования ремней безопасности предусмотрена законом.

Закон о дорожном движении:

Статья 39.1. Водитель автотранспортного средства и лицо, перевозимое транспортным средством, оборудованным ремнями безопасности, обязаны использовать ремни безопасности во время движения;

Статья 45.2. Водителю транспортного средства запрещается: (...) перевозка пассажира не в соответствии со статьей 39 (...);

Ремни безопасности

Освобождение от обязанности использования ремней безопасности:

Ст. 39 Дорожного Кодекса

От обязанности использования ремней безопасности освобождены:

1 лица, имеющие медицинское заключение о противопоказании к использованию ремней безопасности;

1 женщины с видимой беременностью;

1 водители такси при обучении езде либо при сдаче экзаменов;

1 инструкторы или экзаменаторы при обучении езде либо сдаче экзаменов;

1 полицейские, сотрудники управления внутренней безопасности, разведывательного управления, пограничной службы, инспекторы налогового контроля, сотрудники таможни и тюремной службы, военные вооруженных сил Польши — во время конвоирования задержанного лица (лиц);

1 сотрудники Бюро охраны правительства при исполнении служебных обязанностей;

1 медицинская бригада во время оказания медицинской помощи;

1 инкассаторы во время транспортировки денежных средств;

1 лица – больные или инвалиды – транспортируемые на носилках или в инвалидном кресле.

Ремни безопасности

В Польше существует убеждение, что беременные женщины не должны применять ремень безопасности во время вождения. Закон о дорожном движении даже освобождает их от этой обязанности. Правильно ли это? При резком торможении, ударе или аварии, будут ли беременная женщина и ее ребенок в безопасности? Конечно же нет! Если беременная женщина не пристегнута ремнем безопасности, во время ДТП опасности подвергается она сама и ее ребенок. Наиболее распространенной травмой в таких ситуациях является преждевременная отслойка плаценты, которая приводит к гипоксии и недостаточному питанию плода. Это также может привести к повреждению матки или непосредственной травме плода (переломы костей ног, рук или черепа ребенка). Эти травмы могут стать причиной преждевременных родов, а иногда приводят к смерти ребенка.

Натяжители ремней безопасности

В настоящее время большинство новых автомобилей дополнительно оснащены пиротехническим натяжителем ремней безопасности, который срабатывает во время ДТП, прижимая тело пассажира к сиденью. Типичный пиротехнический натяжитель состоит из поршня, пиротехнического патрона и детонатора.

Рис.

1. Блокиратор

2. Трос

3. Катушка

4. Поршень

5. Детонатор

6. Корпус поршня

Натяжители ремней безопасности

После взрыва пиротехнического патрона давление газов, содержащихся в цилиндре, повышается, способствуя обратному движению поршня. К нему прикреплен трос, на конце которого находится блокиратор вместе с пристегнутым ремнем безопасности. Вследствие взрыва происходит перемещение блокиратора на 5-8 см, что приводит к укорочению ремня безопасности в два раза, то есть, примерно, на 10-16 см!

Рис.

1. Блокиратор

2. Трос

3. Катушка

4. Поршень

5. Детонатор

6. Корпус поршня

Подушки безопасности

Основной задачей подушек безопасности является защита головы и грудной клетки во время ДТП. Подушки водителя и пассажира наполняются «взрываясь» с помощью пиротехнических газогенераторов. Для того, чтобы обеспечить оптимальную защиту, прежде чем дойдет до контакта с телом, подушка наполняется полностью. После удара в верхней части тела подушка постепенно опорожняется и энергия, с которой сталкивается пассажир, плавно поглощается с помощью распределения давления по всей поверхности.

Подушки безопасности

Подушки безопасности защищают не только голову, но и ноги водителя и пассажиров (A). Они противодействуют соскальзыванию ног под приборную панель и их возможному раздавливанию (B).

Подушки безопасности

Действие подушки по отношению ко времени.

Рис.

Время после столкновения 100 мс = 1/10 с = одно моргание

Столкновение

Воспламенение детонатора

Тела пассажиров начинают перемещаться

Подушка полностью наполнена

Водитель погружается в подушку

Пассажир погружается в подушку

Скорость транспортного средства равна 0

Максимальное погружение тела в подушку

Позиция выхода

Подушка безопасности

Следующие этапы действия подушки безопасности.

Подушки безопасности

Во время столкновения датчик информирует блок управления, который затем посылает импульс, активирующий детонатор. Сам взрыв является результатом химической реакции, вызванной включением детонатора. В течение около 0,2 секунды происходит выброс подушек безопасности со скоростью 322 км/ч. Следующим шагом является выпуск воздуха из подушки. Этот процесс происходит сразу же после ее заполнения. Наполнение подушки молниеносно повышает давление внутри транспортного средства с целью предотвращения повреждения слуха или зрения, в некоторых автомобилях установлены специальные механизмы для выравнивания давления, например, наклон стекла.

Подушки безопасности

Выход холодных газов, заполняющих подушку, происходит через специальные вентиляционные отверстия. Опустошение подушки предотвращает возникновение вторичных травм или удушья пассажиров. Подушки безопасности смазаны изнутри тальком и кукурузным крахмалом, что способствует быстрому опустошению. Изначально, с этой целью использовались химические вещества, которые негативно влияли на здоровье пассажиров. В настоящее время замечено лишь небольшое раздражение горла и глаз.

Система FUPS

Разница в высоте между грузовым и легковым транспортными средствами часто являлась причиной въезжания легкового транспортного средства под грузовой. Производители внедрили систему передней защиты, например, Volvo - FUPS (Front Underrun Protection System), находящуюся в базовой комплектации грузовых автомобилей Volvo FH и Volvo FM. Система FUPS предотвращает въезжание легкового автомобиля под грузовик при лобовом столкновении, и, таким образом, помогает снизить риск серьезных повреждений и увеличивает шансы на выживание пассажиров легкового автомобиля.

System FUPS

Основным элементом системы FUPS является специальная металлическая балка, помещенная сзади бампера автобуса или грузового транспортного средства.