Come i sistemi di frenata automatica prevengono le collisioni frontali

9

Il tuo caffè è freddo. Il traffico è un parcheggio. Il tuo telefono vibra con l’urgenza di un cercapersone nel 1999. Abbassi lo sguardo. Alzi lo sguardo. L’Humvee che ti precede è improvvisamente a tre pollici dal tuo paraurti. La tua faccia ha lo sguardo di Macaulay Culkin Mamma ho perso l’aereo. Premi il pedale del freno. Se sei fortunato, eviti un massiccio aumento dell’assicurazione e una causa legale da parte di una donna arrabbiata in un muumuu.

Questo quasi incidente potrebbe presto diventare storia. I sistemi di frenata automatica sono qui per salvarti il ​​collo (e il portafoglio) anticipando gli incidenti prima di poterli gestire.

Queste caratteristiche di sicurezza sono standard in Europa e Giappone da anni. Negli Stati Uniti stanno appena arrivando. Se vuoi, dai la colpa agli avvocati. Se preferisci la verità, dai la colpa alle diverse abitudini di guida. David Sullivan, esperto di EyeSight di Subaru, offre una visione più sfumata. Il mercato statunitense è frammentato. Gli stili di guida nel Michigan differiscono notevolmente da quelli della Florida.

“Quello degli Stati Uniti è un mercato molto ampio e molto vario, con molte esigenze diverse. Le persone in tutto il paese guidano in modo diverso e le diverse regioni sono come un insieme di piccoli paesi.”

Sullivan contrappone questo al Giappone. Lì le strade sono uniformi. Le leggi sul traffico sono coerenti a livello nazionale. Nessuna confusione “lasciata a senso unico”. Nessuna ambiguità “giusto sul rosso”. In Giappone, Subaru offre EyeSight a partire dall’anno modello 2007. L’ambiente era prevedibile. Gli Stati Uniti no.

Ora, mentre questi sistemi si insinuano nei modelli americani, dobbiamo capire cosa fanno effettivamente. Prima che arrivi la caffeina, analizziamo la tecnologia.

Come EyeSight e City Safety rilevano gli ostacoli

La frenata automatica raramente funziona in modo isolato. Fa parte di una suite di sicurezza più ampia. Subaru chiama il suo sistema EyeSight. Volvo utilizza City Safety. Cadillac e Mercedes-Benz hanno le proprie iterazioni. L’obiettivo è identico: fermare l’auto prima che diventi una zona di deformazione.

“Il sistema funziona in modo molto semplice dal punto di vista ingegneristico”, afferma Adam Kopstein, responsabile della sicurezza e della conformità presso Volvo. “Far fermare la macchina è facile; abbiamo i sensori e l’ABS. Il trucco è assicurarsi che lo faccia solo quando è previsto.”

Kopstein sta scherzando. Il “trucco” è incredibilmente complesso. Ma la funzione principale è semplice. Considereremo Subaru e Volvo come esempi principali.

L’approccio di Subaru si basa sulla visione. Due telecamere in bianco e nero si trovano in cima al parabrezza. Funzionano come gli occhi umani, triangolando i dati. Calcolano la velocità e la distanza del veicolo che precede. Queste telecamere scansionano la strada ogni 0,1 secondi. Cercano il contrasto con lo sfondo. Identificano le superfici verticali.

Il software è addestrato a riconoscere sagome specifiche. Estremità posteriori delle automobili. Motociclette. Biciclette. Pedoni. Si tratta di una corrispondenza di modelli ad alta velocità.

Volvo intraprende una strada diversa con lidar. Questa non è una ligre. È un radar laser. Il sistema emette impulsi laser. La luce rimbalza sugli oggetti. Calcola la distanza e la velocità in base al segnale di ritorno.

Lidar è preciso ma a corto raggio. Volvo compensa con una telecamera nel parabrezza e un radar nel paraurti anteriore. Questo approccio ibrido copre tutte le basi. Il radar vede a diverse centinaia di metri di distanza. Rileva il movimento. Non identifica l’oggetto. È un cervo? Un sacco della spazzatura? Un Humvee? La telecamera interviene. Analizza i dati visivi. Conferma la minaccia.

Il computer ora sa due cose. C’è un Humvee più avanti. Quell’Humvee ha frenato di colpo. Il sistema inizia i calcoli relativi al panico.

L’ultima risorsa: quando l’auto ti salva la pelle

Stai fissando la griglia cromata di un Humvee. I sensori lo sanno. Il computer sa che non stai sterzando. Non stai premendo i freni. Stai solo… guidando.

È allora che la macchina prende il sopravvento.

A velocità inferiori a 20 miglia orarie, la maggior parte dei sistemi di sicurezza attivi non tenta di fare miracoli. Stanno cercando di rendere meno brutale l’inevitabile impatto. È un ulteriore livello di protezione, non un sostituto del tuo riflesso di panico.

“Se il conducente è distratto, EyeSight lo avviserà e lo aiuterà se va nel panico o si agita.”

Subaru lo chiama EyeSight. Ti dà circa un secondo di preavviso prima di baciare il paraurti davanti a te. Innanzitutto, applica una leggera frenata. La maggior parte delle persone fallisce comunque in questo passaggio; non premono abbastanza forte quando l’adrenalina colpisce. Se sei ancora congelato in quello shock in stile Macaulay Culkin, il sistema Subaru aumenta la massima forza frenante. Si tratta di circa 1 g di decelerazione. Abbastanza duro da salvarti il ​​collo. Abbastanza morbido da tenerti al posto di guida.

Volvo adotta un approccio a più livelli.

Per il traffico mattutino hai a che fare con City Safety. Il lidar (sì, è il termine elegante per gli occhi laser) vede che sei troppo vicino. Non stai facendo nulla. Quindi Volvo salta completamente la fase di avvertimento. Frena e basta. Contemporaneamente, un LED rosso lampeggia sul parabrezza, imitando una luce di stop per scuotere i tuoi sensi. La logica è semplice: forse quel lampo rosso ti farà premere il pedale. Se non lo fai, l’auto ha già fatto il lavoro.

Intervento ad alta velocità

Le cose cambiano quando ti muovi più velocemente.

Al di sopra di 30 mph, il sistema di avviso di collisione di Volvo prende il testimone. Controlla la distanza successiva. Se stai ritardando, ti avvisa. Precarica anche i freni. Ciò significa che i pad sono pronti a mordere nel momento in cui reagisci o nel momento in cui decidi di ignorare la realtà e lasciare che il sistema prenda il controllo.

Ma c’è un limite rigido.

Questi sistemi prosperano su piccoli differenziali di velocità. Se la tua auto e l’ostacolo davanti a te si muovono a velocità simili, entro 20 miglia orarie l’una dall’altra, l’elettronica può calcolare una fermata graduale.

Varcare quella soglia? Sei da solo.

“Se stai volando lungo la strada, EyeSight non ti salverà da te stesso.”

Il punto di Sullivan resta valido. Quando percorri l’autostrada ad alta velocità, la fisica diventa confusa. Il computer non riesce a superare lo slancio. Non può correggere un errore commesso a 80 mph. L’elettronica è lì per cogliere le distrazioni, gli scivoloni, i momenti di disattenzione. Non sono magici. Sono solo più veloci di te.

Quindi tieni le mani sul volante. Tieni gli occhi sulla strada. Perché quando la differenza di velocità diventa troppo ampia, lo schermo diventa nero. E sei solo tu.

Perché è ancora necessario premere il pedale

Subaru e Volvo sono espliciti riguardo alla loro filosofia. Lo stesso vale per la maggior parte degli altri produttori, con la possibile eccezione di Audi, che è impegnata a giocare con le proprie ambizioni di guida autonoma. Il messaggio principale di tutti gli altri è coerente. Sei ancora tu ad avere il controllo.

“Se un sistema inizia ad attivarsi ma il conducente decide di sterzare, non ci sarà uno scontro con il veicolo”, afferma Kopstein. Il sistema è progettato per produrre. Rilascia i freni. Prendi tu il controllo. Sullivan è ancora più diretto. “Vogliamo che tu guidi la macchina.”

Allora perché includere l’hardware? Perché non semplicemente emettere un segnale acustico? O lampeggiare una luce? Cadillac fa persino vibrare il sedile per infastidirti. Se l’obiettivo è il coinvolgimento del conducente, un avviso tattile sembra sufficiente. Ma i dati suggeriscono che la reazione umana non è sempre all’altezza del compito.

La fisica dei tamponamenti

La ricerca indica che un terzo delle collisioni segnalate coinvolge un paraurti anteriore che incontra un paraurti posteriore. Nella metà di questi incidenti, il conducente posteriore non frena affatto. Semplicemente non reagiscono. Abbiamo bisogno di aiuto.

L’Istituto assicurativo per la sicurezza stradale (IIHS) ha rilevato che i veicoli dotati di sistemi di frenata automatica hanno presentato tra il 14 e il 27% in meno di richieste di risarcimento per danni al veicolo. Questa statistica si applica ai modelli del 2010. Questi sono praticamente i secoli bui per questa tecnologia. I sistemi non erano ancora particolarmente buoni. Le iterazioni moderne sono più nitide. Sono più veloci.

Architetture di sicurezza integrate

La frenatura automatica non funziona mai nel vuoto. È un nodo in una rete più ampia. Quella rete include la gestione dell’acceleratore. Avvisi di deviazione dalla corsia. Cruise control adattivo. L’hardware sta migliorando. Le fotocamere hanno una risoluzione più elevata. I sensori radar sono più precisi.

Prendiamo EyeSight e City Safety. Entrambi sono ormai alla terza generazione. Man mano che la tecnologia matura, i costi diminuiscono. Man mano che i costi diminuiscono, l’adozione aumenta. Più auto in circolazione significano migliori risultati in termini di sicurezza per tutti. Anche la persona nel muumuu al volante di un Humvee beneficia dello stack tecnologico circostante.

Disponibilità e standard sul mercato

Quali produttori lo offrono effettivamente? Quasi tutte le principali case automobilistiche disporranno di questa tecnologia sui veicoli leggeri entro il 2022. Sta diventando un requisito di base.

Al momento, quattro marchi lo rendono standard in tutta la loro gamma:
-Audi
-Volvo
-Mercedes-Benz
-Tesla

Altri marchi lo offrono come optional o con allestimenti più alti.

Come funziona il sistema

Sono sistemi sofisticati. Utilizzano una combinazione di sensori, radar, feed video e computer di bordo. L’obiettivo è l’anticipazione. Il sistema identifica potenziali ostacoli. Se una collisione è imminente e il conducente non reagisce, i freni si inseriscono automaticamente per prevenire o attenuare l’impatto.

È pericoloso? In generale no. L’intento progettuale è la prevenzione degli incidenti. Tuttavia esistono dei malfunzionamenti. Autosafety.org evidenzia i problemi con la Nissan Rogue 2017-2019, in cui il sistema ha fallito in modi che hanno creato nuovi pericoli. Non è infallibile.

Toyota e il senso della sicurezza

La Toyota ha la frenata automatica? SÌ. Molti nuovi modelli lo includono. Fa parte della suite Toyota Safety Sense. Questo pacchetto integra sistemi di telecamere e radar. La funzione specifica è progettata per ridurre le possibilità di collisione sia con veicoli che con pedoni.

Copertura anno modello 2020

Puoi già trovare questi sistemi in un’ampia gamma di veicoli. L’elenco include:
-Odissea Honda 2020
– Volkswagen GTI 2020
-Mazda CX-5 del 2020
-Kia Optima 2020
– 2020 Toyota Camry Ibrida
– Ford Mustang 2020
– Ram 1500 del 2020
– Ford F-150 del 2020

La tendenza è chiara. Entro il 2022, la frenata automatica sarà di serie su tutti i nuovi modelli di veicoli. L’era del pedale del freno manuale per la guida di tutti i giorni sta finendo. La domanda non è più se lo avrai. Dipende se ti fidi che faccia il suo lavoro quando sei distratto. O stanco. O semplicemente rallentare l’assorbimento.