Jak automatické brzdové systémy zabraňují čelním srážkám

11

Vaše káva je studená. Silnice se změnila v parkoviště. Telefon vibruje se stejnou naléhavostí jako pager v roce 1999. Podíváte se dolů. Pak se podívejte nahoru. Náhle je Humvee před vámi jen tři palce od vašeho nárazníku. Tvář ti zmrzne ve výrazu jako Macaulay Culkin ve filmu Sám doma. Prudce sešlápnete brzdový pedál. Když budete mít štěstí, vyhnete se raketově rostoucímu pojistnému a soudnímu sporu od naštvané ženy v muumu.

Tento incident, který málem skončil nehodou, se možná brzy stane minulostí. Automatické brzdové systémy jsou navrženy tak, aby zachránily váš život (a vaši peněženku) tím, že předvídají nehody dříve, než si uvědomíte, že k nim dochází.

Tyto bezpečnostní prvky jsou v Evropě a Japonsku standardem již mnoho let. Ve Spojených státech se teprve začínají zavádět. Obviňujte právníky, chcete-li. Pokud dáváte přednost pravdě, obviňujte rozmanitost řidičských návyků. David Sullivan, expert Subaru EyeSight, nabízí jemnější pohled. Americký trh je roztříštěný. Styly jízdy v Michiganu se dramaticky liší od těch na Floridě.

“USA jsou tak obrovský a extrémně rozmanitý trh s tolika různými potřebami. Lidé jezdí po celé zemi různě a různé regiony jsou jako soubor malých zemí.”

Sullivan to staví do kontrastu s Japonskem. Silnice tam jsou jednotné. Pravidla silničního provozu jsou v celé republice stejná. Neexistuje žádná záměna s odbočením „doleva v jednosměrné ulici“. S odbočením vpravo na červenou nejsou žádné nejasnosti. V Japonsku nabízí Subaru EyeSight od modelového roku 2007. Podmínky byly předvídatelné. V USA – ne.

Nyní, když se tyto systémy pomalu objevují v amerických modelech, musíme pochopit, co vlastně dělají. Než se káva projeví, pojďme si tuto technologii rozebrat.

Jak EyeSight a City Safety detekují překážky

Automatické brzdění málokdy funguje izolovaně. Je součástí širšího bezpečnostního balíčku. Subaru svůj systém nazývá EyeSight. Volvo využívá City Safety. Cadillac a Mercedes-Benz mají své vlastní varianty. Cíl je pro všechny stejný: zastavit auto, než se z něj stane deformační zóna.

„Z technického hlediska systém funguje velmi jednoduše,“ říká Adam Kopstein, manažer bezpečnosti a dodržování předpisů ve společnosti Volvo. “Zastavit auto je snadné; máme senzory a ABS. Trik je v tom, abychom se ujistili, že to udělá jen tehdy, když má.”

Kopstein si dělá srandu. “Trik” je neuvěřitelně obtížný. Ale hlavní funkce je jednoduchá. Jako hlavní příklady se podíváme na Subaru a Volvo.

Přístup Subaru je založen na vizi. Dvě černobílé kamery jsou umístěny v horní části čelního skla. Fungují jako lidské oči a triangulují data. Počítají rychlost a vzdálenost k vozidlu vpředu. Tyto kamery snímají vozovku každých 0,1 sekundy. Hledají kontrast na pozadí prostředí. Identifikují svislé povrchy.

Software je trénován tak, aby rozpoznával konkrétní siluety. Zadní díly automobilů. Motocykly. jízdní kola. Chodci. Jedná se o přizpůsobení vzorů při vysoké rychlosti.

Volvo jde jinou cestou, používá lidar. Tohle není liger. Toto je laserový radar. Systém vysílá laserové pulsy. Světlo se odráží od předmětů. Vzdálenost a rychlost jsou vypočítány na základě zpětného signálu.

Lidar je přesný, ale má krátký dosah. Volvo to kompenzuje kamerou v čelním skle a radarem v předním nárazníku. Tento hybridní přístup pokrývá všechny možnosti. Radar vidí několik set yardů dopředu. Detekuje pohyb. Neidentifikuje objekt. Je to jelen? Pytel odpadků? Humvee? Do hry vstupuje kamera. Analyzuje vizuální data. Ta hrozbu potvrzuje.

Počítač nyní ví dvě věci. Před námi je Humvee. Toto Humvee se náhle zastavilo. Systém zahájí své panické výpočty.

Poslední hranice: Když vám auto zachrání život

Díváte se na chromovanou mřížku chladiče Humvee SUV. Senzory tomu rozumí. Počítač ví, že neřídíte. Nešlápneš na brzdy. Jenom… řídíš.

A pak auto převezme řízení.

Při rychlostech do 20 mil/h se většina aktivních bezpečnostních systémů nesnaží o zázraky. Usilují o to, aby byl nevyhnutelný střet méně násilný. Toto je přidaná vrstva ochrany, nikoli náhrada vašeho vlastního panického reflexu.

„Pokud je řidič vyrušen, EyeSight ho upozorní a pomůže mu, pokud zpanikaří nebo je zmatený.“

Subaru tento systém nazývá EyeSight. Dává vám asi sekundu varování, než narazíte na nárazník před vámi. Nejprve lehce zabrzdí. Většina lidí v této fázi selhává; nesešlápnou dostatečně silně pedál, když se dostaví adrenalin. Pokud jste stále zmrzlí v šoku jako McEloy Culkin, systém Subaru zvýší brzdnou sílu na maximum. To je přibližně 1 g zpomalení. Dost silný, aby ti zachránil život. Dostatečně měkká, aby vás udržela na sedadle řidiče.

Volvo používá vícevrstvý přístup.

V režimu plazivého ranního provozu máte co do činění se systémem City Safety. Lidar (ano, to je vymyšlený název pro laserové „oči“) vidí, že jedete příliš blízko. Neděláš nic. Volvo proto zcela vynechává varovnou fázi. Jen zpomaluje. Zároveň na čelním skle bliká červená LED, která simuluje brzdové světlo, aby upozornila vaše smysly. Logika je jednoduchá: možná vás ten červený záblesk přiměje pořádně šlápnout do pedálu. Pokud tak neučiníte, stroj již svou práci vykonal.

Vysokorychlostní zásah

Situace se mění, když se pohybujete rychleji.

Při rychlostech nad 30 mph přebírá systém varování před srážkou Volvo. Řídí vzdálenost od vozu vpředu. Pokud jedete příliš blízko, varuje vás. Předkondicionuje také brzdy. To znamená, že pady jsou připraveny ke střelbě ve chvíli, kdy zareagujete – nebo ve chvíli, kdy se rozhodnete ignorovat realitu a nechat systém převzít kontrolu.

Ale je tu tvrdá hranice.

Tyto systémy fungují nejlépe při malých rozdílech rychlostí. Pokud vaše auto a překážka před vámi jedou podobnou rychlostí – rozdíl je menší než 20 mph – elektronika dokáže vypočítat plynulé zastavení.

Překročíte tento práh? S problémem zůstáváte sami.

„Pokud jedete po silnici rychlostí, EyeSight vás před vámi samotnými nezachrání.“

Sullivanův postoj stále trvá. Když jedete po dálnici rychlostí, fyzika je zmatená. Počítač nemůže překonat setrvačnost. Nemůže opravit chybu, kterou udělal při rychlosti 80 mph. Elektronika je navržena tak, aby chránila před rozptýlením, uklouznutím nebo momenty nepozornosti. Není to magie. Prostě pracují rychleji než vy.

Mějte tedy ruce na volantu. Mějte oči na silnici. Protože když je rozdíl v rychlosti příliš velký, obrazovka zhasne. A zůstaneš jen ty.

Proč stále musíte stisknout pedál

Subaru a Volvo otevřeně hovoří o své filozofii. Totéž lze říci o většině ostatních výrobců, snad s výjimkou Audi, které má plné ruce práce s vlastními ambicemi v autonomním řízení. Základní zpráva pro ostatní společnosti zůstává stejná: stále máte vše pod kontrolou.

„Pokud se jakýkoli systém začne aktivovat, ale řidič se rozhodne odchýlit se, nebudete v konfliktu s vozem,“ říká Kopstein. Systém je navržen tak, aby výnos. Uvolňuje brzdy. Převezmete kontrolu. Sullivan to říká ještě otevřeněji: “Chceme, abyste řídil.”

Proč tedy toto zařízení vůbec zapínat? Proč prostě nepípnout nebo nebliknout světýlkem? Cadillac dokonce vibruje sedadlem jako trvalou připomínku pro řidiče. Pokud je cílem zapojit řidiče do procesu řízení, zdá se dostatečné haptické varování. Důkazy však naznačují, že lidská reakce ne vždy odpovídá danému úkolu.

Fyzika čelních srážek

Výzkum ukazuje, že u třetiny hlášených dopravních nehod dojde ke kolizi předního nárazníku se zadním. V polovině těchto incidentů řidič zadního vozidla vůbec nebrzdí. Prostě nereagují. Potřebujeme pomoc.

Pojišťovací institut pro bezpečnost silničního provozu (IIHS) zjistil, že vozidla vybavená automatickými brzdovými systémy zaznamenala o 14 až 27 % méně škod na vozidlech. Tyto statistiky platí pro modelové roky 2010. To je pro tuto technologii prakticky doba temna. Tehdejší systémy nebyly ještě zvlášť účinné. Moderní verze jsou přesnější a rychlejší.

Integrované bezpečnostní architektury

Automatické brzdění nikdy nefunguje izolovaně. Je to jeden uzel v širší síti. Tato síť zahrnuje ovládání plynu, varování před opuštěním jízdního pruhu a adaptivní tempomat. Hardware se zlepšuje. Kamery mají vyšší rozlišení. Radarové senzory jsou stále přesnější.

Vezměte si systémy EyeSight a City Safety. Oba jsou již ve své třetí generaci. Jak technologie dospívají, jejich náklady klesají. S klesajícími náklady roste adopce. Více aut na silnici znamená lepší bezpečnost pro všechny. I muž v dlouhých šatech (muumuu) jedoucí v Humvee těží z okolního technologického komplexu.

Dostupnost a standardy na trhu

Kteří výrobci vlastně tuto technologii nabízejí? Téměř všechny velké automobilky vybaví osobní vozy touto technologií do roku 2022. Stává se to základním požadavkem.

Nyní jsou čtyři značky standardem v celé své řadě:
– Audi
-Volvo
– Mercedes-Benz
– Tesla

Ostatní značky jej nabízejí jako volitelnou část nebo ve vyšších výbavách.

Jak systém funguje

Jedná se o složité systémy. Používají kombinaci senzorů, radarů, videopřenosů a palubních počítačů. Jejich cílem je předvídat události. Systém identifikuje potenciální překážky. Pokud hrozí kolize a řidič nepodnikne žádnou akci, automaticky se zabrzdí, aby se zabránilo nebo zmírnilo náraz.

Je to nebezpečné? Zpravidla ne. Účelem návrhu je zabránit nehodám. Závady se však stávají. Autosafety.org upozorňuje na problémy s Nissan Rogue 2017-2019, kde systém selhal způsobem, který vytvořil nová nebezpečí. Není neomylná.

Toyota a Safety Sense

Má Toyota automatické brzdění? Ano. Mnoho nových modelů to má. Je součástí balíčku Toyota Safety Sense. Tento komplex integruje kamery a radarové systémy. Tato konkrétní funkce je navržena tak, aby snížila pravděpodobnost kolize jak s jinými vozidly, tak s chodci.

Pokrytí modelové řady 2020

Tyto systémy lze dnes nalézt v široké škále vozidel. Seznam obsahuje:
– Honda Odyssey 2020
– Volkswagen GTI 2020
– Mazda CX-5 r.v. 2020
– Kia Optima 2020
– Toyota Camry Hybrid 2020
– Ford Mustang 2020
– 2020 Ram 1500
– Ford F-150 r.v. 2020

Trend je zřejmý. Do roku 2022 bude automatické brzdění standardem u všech nových modelů automobilů. Éra výhradně ručního ovládání brzdového pedálu při každodenní jízdě končí. Otázkou již není, zda tento systém budete mít. Otázkou je, zda mu důvěřujete, že udělá svou práci, když jste roztěkaní, unavení nebo jen pomalu reagujete.