Hoe automatische remsystemen frontale botsingen voorkomen

8

Je koffie is koud. Verkeer is een parkeerplaats. Je telefoon zoemt met de urgentie van een pieper in 1999. Je kijkt naar beneden. Jij kijkt omhoog. De Humvee voor u is plotseling vijf centimeter van uw bumper verwijderd. Je gezicht doet denken aan de Macaulay Culkin Home Alone -blik. Je trapt het rempedaal in. Als je geluk hebt, vermijd je een enorme verzekeringsverhoging en een rechtszaak van een boze vrouw in een muumuu.

Deze bijna-ongeluk zou binnenkort geschiedenis kunnen zijn. Automatische remsystemen zijn er om uw nek (en uw portemonnee) te sparen door te anticiperen op ongelukken voordat u ze kunt verwerken.

Deze veiligheidsvoorzieningen zijn al jaren standaard in Europa en Japan. In de VS komen ze net aan. Geef de advocaten de schuld als je wilt. Geef de gevarieerde rijgewoonten de schuld als je de voorkeur geeft aan de waarheid. David Sullivan, Subaru’s EyeSight-expert, biedt een genuanceerder standpunt. De Amerikaanse markt is gefragmenteerd. De rijstijl in Michigan verschilt enorm van die in Florida.

“De VS is zo’n brede, zeer gevarieerde markt met veel verschillende behoeften. Mensen in het hele land rijden anders, en de verschillende regio’s lijken op een stel kleine landen.”

Sullivan contrasteert dit met Japan. Daar zijn de wegen uniform. De verkeerswetten zijn landelijk consistent. Geen “links op eenrichtingsverkeer”-verwarring. Geen “recht op rood” dubbelzinnigheid. In Japan biedt Subaru EyeSight aan sinds het modeljaar 2007. De omgeving was voorspelbaar. De VS waren dat niet.

Nu deze systemen in de Amerikaanse modellen binnensijpelen, moeten we begrijpen wat ze feitelijk doen. Voordat de cafeïne toeslaat, laten we de technologie afbreken.

Hoe EyeSight en stadsveiligheid obstakels detecteren

Automatisch remmen werkt zelden geïsoleerd. Het maakt deel uit van een breder veiligheidspakket. Subaru noemt zijn systeem EyeSight. Volvo maakt gebruik van City Safety. Cadillac en Mercedes-Benz hebben hun eigen iteraties. Het doel is identiek: stop de auto voordat deze een kreukelzone wordt.

“Het systeem werkt heel eenvoudig vanuit technisch perspectief”, zegt Adam Kopstein, safety and compliance manager bij Volvo. “De auto laten stoppen is eenvoudig; we hebben de sensoren en ABS. De truc is om ervoor te zorgen dat hij dit alleen doet als het moet.”

Kopstein maakt een grapje. De “truc” is ongelooflijk complex. Maar de kernfunctie is eenvoudig. We zullen Subaru en Volvo als voornaamste voorbeelden beschouwen.

De aanpak van Subaru is gebaseerd op visie. Bovenop de voorruit zitten twee zwart-witcamera’s. Ze functioneren als menselijke ogen en trianguleren gegevens. Ze berekenen de snelheid en afstand van het voorliggende voertuig. Deze camera’s scannen elke 0,1 seconde de weg. Ze zoeken contrast tegen de achtergrond. Ze identificeren verticale oppervlakken.

De software is getraind om specifieke silhouetten te herkennen. Achterkanten van auto’s. motorfietsen. Fietsen. Voetgangers. Het is patroonherkenning op hoge snelheid.

Volvo slaat een andere weg in met lidar. Dit is geen lijger. Het is laserradar. Het systeem zendt laserpulsen uit. Het licht weerkaatst tegen voorwerpen. Het berekent afstand en snelheid op basis van het retoursignaal.

Lidar is nauwkeurig, maar heeft een kort bereik. Volvo compenseert dit met een camera in de voorruit en radar in de voorbumper. Deze hybride aanpak omvat alle grondslagen. De radar ziet enkele honderden meters ver. Het detecteert beweging. Het identificeert het object niet. Is het een hert? Een vuilniszak? Een Humvee? De camera komt tussenbeide. Hij analyseert de visuele gegevens. Het bevestigt de dreiging.

De computer weet nu twee dingen. Er is een Humvee verderop. Die Humvee is op de rem getrapt. Het systeem begint met paniekberekeningen.

Het laatste redmiddel: wanneer uw auto uw huid redt

Je staart naar de chromen grille van een Humvee. De sensoren weten het. De computer weet dat u niet stuurt. Je trapt niet op de rem. Je bent gewoon… aan het rijden.

Dan neemt de machine het over.

Bij snelheden onder de 32 km/uur proberen de meeste actieve veiligheidssystemen geen wonderen te verrichten. Ze proberen de onvermijdelijke impact minder bruut te maken. Het is een extra beschermingslaag, geen vervanging voor je eigen paniekreflex.

“Als de bestuurder wordt afgeleid, zal EyeSight hem waarschuwen en helpen als hij in paniek raakt of spast.”

Subaru noemt dit EyeSight. Het geeft je ongeveer een seconde waarschuwing voordat je de bumper voor je kust. Ten eerste wordt er licht geremd. De meeste mensen falen toch bij deze stap; ze drukken niet hard genoeg als de adrenaline toeslaat. Als je nog steeds bevroren bent in die schok in Macaulay Culkin-stijl, schakelt het systeem van Subaru op tot volledige remkracht. Dat is ongeveer 1 g vertraging. Moeilijk genoeg om je nek te redden. Zacht genoeg om u op de bestuurdersstoel te houden.

Volvo hanteert een gelaagde aanpak.

Voor het drukke ochtendverkeer heb je te maken met City Safety. De lidar (ja, dat is de mooie term voor laserogen) ziet dat je te dichtbij bent. Je doet niets. Volvo slaat de waarschuwingsfase dus geheel over. Het remt gewoon. Tegelijkertijd knippert er een rode LED op de voorruit, die een remlicht nabootst en uw zintuigen prikkelt. De logica is simpel: misschien zorgt die rode flits ervoor dat je op het pedaal trapt. Als je dat niet doet, heeft de auto het werk al gedaan.

Snelle interventie

Dingen veranderen als je sneller beweegt.

Boven de 50 km/u neemt Volvo’s Collision Warning-systeem het stokje over. Het bewaakt de volgafstand. Als u bumperkleeft, wordt u gewaarschuwd. Het laadt ook de remmen vooraf op. Dit betekent dat de elektroden klaar zijn om te bijten zodra u reageert – of zodra u besluit de realiteit te negeren en het systeem de controle te laten overnemen.

Maar er is een harde grens.

Deze systemen gedijen op kleine snelheidsverschillen. Als uw auto en het obstakel voor u zich met dezelfde snelheid voortbewegen (binnen 30 km/uur van elkaar), kan de elektronica een soepele stop berekenen.

Die drempel overschrijden? Je staat er alleen voor.

“Als je over de weg vliegt, zal EyeSight je niet van jezelf redden.”

Het punt van Sullivan blijft staan. Als je met hoge snelheid over de snelweg scheurt, wordt de natuurkunde rommelig. De computer kan het momentum niet overwinnen. Het kan een fout gemaakt bij 130 km/uur niet herstellen. De elektronica is er om de afleidingen, de vergissingen en de momenten van onoplettendheid op te vangen. Ze zijn geen magie. Ze zijn gewoon sneller dan jij.

Je houdt dus je handen aan het stuur. Je houdt je ogen op de weg gericht. Want als het snelheidsverschil te groot wordt, wordt het scherm zwart. En jij bent het alleen.

Waarom u nog steeds het pedaal moet indrukken

Subaru en Volvo zijn expliciet over hun filosofie. Dat geldt ook voor de meeste andere fabrikanten, met mogelijk uitzondering van Audi, dat bezig is met zijn eigen zelfrijdende ambities. De kernboodschap van alle anderen is consistent. Jij bent nog steeds degene die de controle heeft.

“Als een systeem wordt geactiveerd maar de bestuurder besluit weg te sturen, krijg je geen gevecht met het voertuig”, zegt Kopstein. Het systeem is ontworpen om rendement te genereren. Het geeft de remmen vrij. Jij neemt het over. Sullivan is nog directer. ‘Wij willen dat jij de auto bestuurt.’

Dus waarom zou je de hardware überhaupt opnemen? Waarom niet gewoon piepen? Of een lampje laten knipperen? Cadillac trilt zelfs de stoel om je te zeuren. Als het doel de betrokkenheid van de bestuurder is, lijkt een haptische waarschuwing voldoende. Maar gegevens suggereren dat de menselijke reactie niet altijd opgewassen is tegen de taak.

De natuurkunde van kop-staartbotsingen

Uit onderzoek blijkt dat bij een derde van de gemelde aanrijdingen sprake is van een voorbumper die in contact komt met een achterbumper. Bij de helft van die incidenten remt de bestuurder achterop helemaal niet. Ze reageren simpelweg niet. We hebben hulp nodig.

Het Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) ontdekte dat voertuigen uitgerust met automatische remsystemen tussen 14 en 27 procent minder verzekeringsclaims voor voertuigschade indienden. Deze statistiek is van toepassing op modellen uit 2010. Dat zijn praktisch de donkere middeleeuwen voor deze technologie. De systemen waren nog niet eens bijzonder goed. Moderne iteraties zijn scherper. Ze zijn sneller.

Geïntegreerde veiligheidsarchitecturen

Automatisch remmen werkt nooit in een vacuüm. Het is één knooppunt in een breder netwerk. Dat netwerk omvat gasbeheer. Waarschuwingen voor het verlaten van de rijstrook. Adaptieve cruisecontrol. De hardware wordt steeds beter. Camera’s hebben een hogere resolutie. Radarsensoren zijn nauwkeuriger.

Neem EyeSight en City Safety. Beiden zijn inmiddels aan hun derde generatie toe. Naarmate de technologie volwassener wordt, dalen de kosten. Naarmate de kosten dalen, wordt de adoptie groter. Meer auto’s op de weg betekenen betere veiligheidsresultaten voor iedereen. Zelfs de persoon in de muumuu achter het stuur van een Humvee profiteert van de omringende technologie.

Marktbeschikbaarheid en normen

Welke fabrikanten bieden dit eigenlijk aan? Bijna elke grote autofabrikant zal tegen 2022 de technologie voor lichte voertuigen hebben. Het wordt een basisvereiste.

Op dit moment maken vier merken het standaard in hun hele assortiment:
-Audi
-Volvo
-Mercedes-Benz
-Tesla

Andere merken bieden het als optie of op hogere uitrustingsniveaus aan.

Hoe het systeem werkt

Dit zijn geavanceerde systemen. Ze gebruiken een combinatie van sensoren, radars, videofeeds en boordcomputers. Het doel is anticiperen. Het systeem identificeert potentiële obstakels. Als er een botsing dreigt en de bestuurder niet handelt, worden de remmen automatisch ingeschakeld om de impact te voorkomen of te verzachten.

Is het gevaarlijk? Over het algemeen niet. De bedoeling van het ontwerp is het voorkomen van ongevallen. Er zijn echter storingen. Autosafety.org belicht problemen met de Nissan Rogue uit 2017-2019, waarbij het systeem faalde op manieren die nieuwe gevaren creëerden. Het is niet onfeilbaar.

Toyota en veiligheidsgevoel

Heeft Toyota automatisch remmen? Ja. Veel nieuwe modellen bevatten het. Het maakt deel uit van de Toyota Safety Sense -suite. Dit pakket integreert camera- en radarsystemen. De specifieke functie is ontworpen om de kans op botsingen met zowel voertuigen als voetgangers te verkleinen.

Dekking modeljaar 2020

U vindt deze systemen al in een breed scala aan voertuigen. De lijst bevat:
– Honda Odyssey 2020
– Volkswagen GTI uit 2020
– Mazda CX-5 uit 2020
– 2020 Kia Optima
– 2020 Toyota Camry Hybride
– Ford Mustang uit 2020
– Ram 1500 uit 2020
– Ford F-150 uit 2020

De trend is duidelijk. Tegen 2022 zal automatisch remmen standaard zijn op alle nieuwe voertuigmodellen. Het tijdperk van het alleen handmatig te bedienen rempedaal voor dagelijks rijden loopt ten einde. De vraag is niet langer of je het zult hebben. Het gaat erom of u erop vertrouwt dat het zijn werk doet als u wordt afgeleid. Of moe. Of gewoon langzaam in de opname.