Come funzionano i sistemi pre-collisione

I sistemi di pre-collisione aiutano i conducenti a identificare gli incidenti in arrivo e possono correggere il percorso dell'auto per danni minimi. Guarda la nostra raccolta di immagini sulla sicurezza delle auto. AP Photo / Katsumi Kasahara

Dagli anni '60 e '70, il numero di incidenti e le vittime e gli infortuni associati a questi incidenti sono diminuiti drasticamente. Ciò può essere attribuito a una serie di leggi sulla sicurezza automobilistica approvate sia a livello nazionale che a livello statale.

Storicamente, questi miglioramenti tendono ad avvenire gradualmente. Prendiamo, ad esempio, l'introduzione della cintura di sicurezza negli anni '50. Questo semplice dispositivo non ha avuto un impatto immediato sui conducenti. In effetti, per molto tempo, l'uso delle cinture di sicurezza è stato molto basso, rimanendo intorno al 10-15% a livello nazionale. Ma nel 1965, per ogni 100 milioni di miglia (160.934.400 chilometri) guidati in America, ci furono quasi sei vittime: una statistica pericolosamente alta. Ma dal 1984 in poi, l'uso delle cinture di sicurezza è costantemente aumentato a causa di numerose leggi e di forti campagne di applicazione come la familiare spinta "Click It or Ticket". Ora, all'inizio del 21 ° secolo, ci sono meno di due vittime ogni 100 milioni di miglia (160.934.400 chilometri) guidate in America [fonte: Lemmen].

Negli ultimi anni, tuttavia, poiché i conducenti hanno espresso una maggiore richiesta di caratteristiche di sicurezza automobilistica e migliori sistemi di valutazione degli incidenti, le case automobilistiche hanno rapidamente iniziato a incorporare tecnologie più sofisticate nei loro progetti. Uno dei principali sviluppi che i progettisti sperano ridurrà ulteriormente il numero di morti e feriti sulla strada è l'introduzione di un cosiddetto sistema di pre-collisione (PCS). Questo tipo di tecnologia valuta costantemente la posizione del conducente e gli eventuali oggetti sulla strada, al fine di prevenire o ridurre al minimo i danni che possono essere causati da un incidente.

A causa della natura automatica della maggior parte dei sistemi pre-collisione e dell'imprevedibilità della maggior parte degli incidenti, la tecnologia alla base di un progetto PCS è estremamente complessa e deve essere messa a punto e testata con precisione. Come puoi immaginare, il test è una parte fondamentale del processo per assicurarsi che tutto funzioni correttamente quando il sistema è in azione. L'ultima cosa che un guidatore vuole quando sta guidando con calma su una strada aperta sono i freni per fermare inutilmente l'auto.

Quindi come funzionano i sistemi pre-collisione, comunque? In che modo un computer è in grado di determinare quando il conducente nell'altra corsia si sta unendo, o meglio, quando quel conducente non dovrebbe fondersi? Continua alla pagina successiva per scoprirlo.

I sistemi pre-collisione oggi utilizzano il radar per rilevare incidenti potenzialmente pericolosi. Toyota

Ci sono generalmente due tipi di sistemi di sicurezza nelle automobili: passivi e attivi.

UN sistema di sicurezza passiva è qualsiasi cosa in un'auto o in un camion che, per la maggior parte, rimane inattivo e funziona solo quando necessario. Un buon esempio di ciò è una cintura di sicurezza comune. Una volta che un passeggero allaccia una cintura di sicurezza, la cintura non si blocca automaticamente in posizione fino a quando l'auto non si ferma improvvisamente. Alcuni potrebbero chiamare anche sicurezza passiva dei sistemi airbag. Tuttavia, si potrebbe sostenere che, poiché si basano su sensori di impatto che determinano la gravità di un incidente e utilizzano tali informazioni per determinare la velocità con cui si gonfiano e per quanto tempo devono rimanere gonfiati, gli airbag potrebbero rientrare nella categoria di sicurezza attiva.

Un sistema di sicurezza attiva è molto diverso da un sistema di sicurezza passivo, soprattutto quando si parla di sistemi pre-collisione. I sistemi attivi funzionano in base ai segnali e alle informazioni raccolte e in genere avvisano il conducente di una situazione pericolosa o assistono in manovre importanti come lo sterzo durante la frenata. Questi sistemi cercano attivamente informazioni sullo stato attuale del veicolo.

Sebbene le prime unità di rilevamento delle collisioni utilizzassero varie tecnologie come le onde infrarosse per rilevare gli oggetti, la maggior parte dei sistemi pre-collisione oggi funziona con l'aiuto del radar. Tutto ciò che è un'onda, come un'onda sonora, può rimbalzare o echeggiare. Potresti averlo sperimentato urlando in un pozzo o sopra un profondo canyon, solo per sentire il suono della tua voce rimbalzare e riverberare. Invece del suono, tuttavia, i sistemi radar utilizzano le onde radio. Le onde radio sono invisibili e possono viaggiare molto più lontano del suono.

I sistemi pre-collisione posizionano piccoli rilevatori radar vicino alla parte anteriore dell'auto, di solito all'interno della griglia, dove inviano costantemente raffiche rapide di onde radar ad alta frequenza. Queste onde rimbalzeranno sugli oggetti più vicini e torneranno al sensore, dove un'unità separata collegata al sensore calcola il tempo impiegato dal segnale per lasciare e rimbalzare indietro. Con queste informazioni, un'unità PCS può determinare quasi immediatamente la posizione, la distanza, la velocità e la velocità relativa di un'altra vettura e, se qualsiasi cambiamento improvviso di questi fattori potrebbe potenzialmente causare una collisione, il sistema può fornire informazioni o aiutare il conducente a evitare un potenziale incidente.

Quindi, ora che sappiamo che se un sistema di pre-collisione riconosce un potenziale incidente automobilistico, non può semplicemente restare lì e lasciare che il caos ne derivi. Cosa fanno effettivamente i sistemi di pre-collisione per aiutare i conducenti e quali tipi di sistemi sono disponibili nei veicoli in questo momento? Continuate a leggere per scoprirlo.

I sistemi pre-collisione offrono una varietà di indicatori, inclusi allarmi e frenata pre-incidente. AP Photo / Katsumi Kasahara

Alcuni sistemi emettono un allarme per avvisare i conducenti che una collisione potrebbe essere imminente, un suono semplicemente per allertare il conducente e prepararlo a intraprendere un'azione evasiva. Altri sistemi assumono effettivamente il controllo di alcuni aspetti dell'auto. Esistono sistemi di frenata pre-incidente, che applicano una pressione aggiuntiva ai freni dell'auto per aiutare il conducente a rallentare l'auto il più velocemente possibile e potenzialmente ridurre i danni causati da un incidente. Alcuni sistemi collegano anche l'unità PCS a un sistema di cintura di sicurezza pre-incidente, che può tendere automaticamente le cinture di sicurezza dei passeggeri prima di un incidente. Questi sono spesso indicati come pretensionatori delle cinture di sicurezza. Lo sviluppo di questi tipi di sistemi deve essere messo a punto e altamente accurato, poiché qualsiasi malfunzionamento potrebbe disturbare l'attenzione dei conducenti e potenzialmente causare un incidente. Ovviamente, progettisti e produttori sottopongono i sistemi pre-collisione a test rigorosi per garantire che ciò non avvenga.

Uno dei primi utilizzi del rilevamento degli incidenti è stato il sistema Pre-Safe Mercedes-Benz nella berlina classe S del 2003, che la società ha pubblicizzato come "la prima auto di serie al mondo dotata di un nuovo sorprendente sistema in grado di rilevare una possibile collisione di pochi secondi di anticipo e adottare misure di protezione pre-incidente. " Il sistema utilizzava sensori per misurare l'angolo di sterzata e l'accelerazione dell'auto, ma non l'ambiente circostante: azioni come il pretensionamento delle cinture di sicurezza, la chiusura automatica del tettuccio apribile e il sollevamento dei sedili reclinabili venivano attivate durante qualsiasi manovra di emergenza [fonte: Mercedes- Benz Canada].

Le più recenti tecnologie di rilevamento degli incidenti utilizzano sistemi radar, come il sistema di pre-collisione di Toyota. L'azienda ha introdotto il suo PCS nel 2003 su un veicolo venduto in Giappone chiamato Harrier. Nel 2010 il sistema sarà disponibile sulla Toyota Prius. Il sistema utilizza un radar a onde millimetriche per determinare quando è necessaria un'ulteriore assistenza alla frenata e quando applicare tensione alle cinture di sicurezza. Toyota ha anche aggiunto la preparazione dello schienale pre-incidente per gli occupanti dei sedili posteriori. Se è imminente una situazione di incidente, i sedili posteriori reclinabili vengono portati automaticamente in posizione verticale.

Ford ha anche annunciato il proprio sistema radar, chiamato "Collision Warning with Brake Support", per i suoi ultimi modelli della Ford Taurus, della berlina Lincoln MKS e del crossover Lincoln MKT. E Honda e Nissan offrono anche sistemi di prevenzione della deviazione di corsia e di prevenzione delle collisioni frontali su molti dei loro modelli domestici.

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fonti

• Industrie automobilistiche. "La sicurezza è importante: la tecnologia avanzata di prevenzione degli incidenti trova la sua strada nei veicoli di produzione in Giappone." Agosto 2004. (13 aprile 2009) http://findarticles.com/p/articles/mi_m3012/is_8_184/ai_n6173980/
• DENSO Corporation. "Sistema di sicurezza pre-incidente". 22 ottobre 2003 (6 aprile 2009) http://www.globaldenso.com/en/technology/product/electronics/files/pdf12_e.pdf
• Ford.com. "L'ultima innovazione Ford in materia di sicurezza - Avviso di collisione con supporto freno - In arrivo nel 2009." 6 aprile 2009. (6 aprile 2009) http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=29188
• Lemmen, Paul et al. "Sviluppo di un sistema pre-crash utilizzando la struttura di prova VEHIL." National Highway Traffic Safety Administration. 8 marzo 2005 (6 aprile 2009) http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv19/05-0322-O.pdf
• Mercedes-Benz Canada. "Mercedes-Benz lancia la prima auto in assoluto con 'riflessi'". 15 ottobre 2002. (6 aprile 2009) http://www.mercedes-benz.ca/index.cfm?NewsID=121&id=2959
• Merkelbach, Bettina. "Toyota aggiunge il sistema di pre-crash anteriore e gli schienali alle tecnologie di sicurezza". ATZ in linea. 2 marzo 2009. (6 aprile 2009) http://www.atzonline.com/index.php%3Bdo=show/site=a4e/sid=65255547349e36722b41f2291479446/alloc=1/id=9270