Hur pre-kollisionssystem fungerar

Förkollisionssystem hjälper förare att identifiera mötande kraschar och kan korrigera bilens väg för minimal skada. Se vår samling av bilsäkerhetsbilder. AP Photo / Katsumi Kasahara

Sedan 1960- och 1970-talet har antalet kraschar och dödsolyckorna och skadorna i samband med dessa krascher minskat dramatiskt. Detta kan hänföras till en serie bilsäkerhetslagar antagna både på nationell och statlig nivå.

Historiskt sett har dessa förbättringar tenderat att ske gradvis. Ta till exempel införandet av säkerhetsbältet på 1950-talet. Denna enkla enhet påverkade inte förarna omedelbart. I själva verket var användningen av säkerhetsbälten under mycket lång tid, kvar på cirka 10 till 15 procent över hela landet. Men 1965, för varje 100 miljoner miles (160.934.400 kilometer) som kördes i Amerika, fanns det nästan sex dödsolyckor - en farligt hög statistik. Men från och med 1984 har användningen av säkerhetsbälten ökat stadigt på grund av flera lagar och starka verkställighetskampanjer som den välkända "Click It or Ticket" -pushen. I början av 2000-talet finns det färre än två dödsolyckor per 100 miljoner mil (160.934.400 kilometer) som körs i Amerika [källa: Lemmen].

Under de senaste åren, emellertid, eftersom förare har uttryckt mer efterfrågan på autosäkerhetsfunktioner och bättre kraschklassificeringssystem, har biltillverkare snabbt börjat integrera mer sofistikerad teknik i deras design. En av de viktigaste utvecklingen som designers hoppas kommer att minska antalet dödsolyckor och skador på vägen ytterligare är införandet av något som kallas ett pre-kollisionssystem (PCS). Denna typ av teknik utvärderar ständigt förarens position samt alla föremål på vägen för att förhindra eller minimera skador som kan orsakas av en olycka.

På grund av de flesta förkollisionssystemens automatiska karaktär och de flesta olycksfalls oförutsägbarhet är tekniken bakom en PCS-konstruktion mycket komplex och måste finjusteras och testas. Som ni kanske gissar är testning en kritiskt viktig del av processen för att se till att allt fungerar rätt när systemet är i funktion. Det sista som en förare vill ha när han eller hon lugnt kör ner på en öppen väg är bromsarna för att onödigt få bilen att stanna.

Så hur fungerar pre-kollisionssystem, hur som helst? Hur kan en dator avgöra när drivrutinen i den andra körfältet slås samman - eller snarare när den drivrutinen inte ska slås samman? Fortsätt vidare till nästa sida för att ta reda på det.

Förkollisionssystem använder idag radar för att upptäcka potentiellt farliga krascher. Toyota

Det finns vanligtvis två typer av säkerhetssystem i bilar - passiva och aktiva.

EN passivt säkerhetssystem är allt i en bil eller lastbil som för det mesta sitter i viloläge och arbetar endast vid behov. Ett bra exempel på detta är ett vanligt säkerhetsbälte. När en passagerare sätter sig fast ett bälte låses bältet inte automatiskt i läge förrän bilen plötsligt stoppar. Vissa kan också kalla airbag-systemen passiv säkerhet. Men du kan hävda att eftersom de förlitar sig på stötsensorer som avgör hur allvarlig olyckan är och använder den informationen för att avgöra hur snabbt de blåser upp och hur länge de ska hålla sig uppblåsta, kan krockkuddar hamna i den aktiva säkerhetskategorin.

En aktivt säkerhetssystem skiljer sig mycket från ett passivt säkerhetssystem, särskilt när du pratar om system för förkollision. Aktiva system fungerar baserat på insamlade signaler och information, och de varnar antingen föraren för en farlig situation eller hjälper till viktiga manövrar som styrning under bromsning. Dessa system söker aktivt information om fordonets nuvarande tillstånd.

Även om enheter för upptäckt av tidig kollision använde olika tekniker som infraröda vågor för att upptäcka föremål, fungerar de flesta system för förkollision i dag med hjälp av radar. Allt som är en våg, som en ljudvåg, kan studsa eller åka. Du kanske har upplevt detta genom att skrika ner i en brunn eller över en djup kanjon, bara för att höra ljudet från din röst studsa tillbaka och spela över. I stället för ljud använder dock radarsystem radiovågor. Radiovågor är osynliga och de kan resa mycket längre än ljud.

Förkollisionssystem placerar små radardetektorer upp nära framsidan av bilen, vanligtvis inom grillen, där de ständigt skickar ut snabba utbrott av högfrekventa radarvågor. Dessa vågor hoppar av de närmaste föremålen och återgår till sensorn, där en separat enhet ansluten till sensorn beräknar hur lång tid det tog för signalen att lämna och studsa tillbaka. Med denna information kan en PCS-enhet fastställa en annan bils position, avstånd, hastighet och relativ hastighet nästan omedelbart, och om några plötsliga förändringar av dessa faktorer kan orsaka en kollision kan systemet ge information eller hjälpa föraren att undvika en potentiell olycka.

Så nu som vi vet att om ett pre-kollisionssystem känner igen en potentiell bilolycka kan det inte bara sitta där och låta kaos uppstå. Vad gör förkollisionssystem faktiskt för att hjälpa förare, och vilka typer av system finns i fordon just nu? Läs vidare för att ta reda på det.

Förkollisionssystem erbjuder en mängd olika indikatorer, inklusive larm och bromsning före krasch. AP Photo / Katsumi Kasahara

Vissa system ljuder ett larm för att meddela förare att en kollision kan vara överhängande - ett ljud helt enkelt för att varna föraren och göra honom eller henne redo att vidta undvikande åtgärder. Andra system tar faktiskt kontroll över vissa aspekter av bilen. Det finns bromssystem före kraschen som tillämpar ytterligare tryck på bilens bromsar för att hjälpa föraren att bromsa ner bilen så snabbt som möjligt och potentiellt minska skadorna orsakade av en olycka. Vissa system ansluter också PCS-enheten till ett säkerhetsbältesystem före kraschen, vilket automatiskt kan spänna passagerarnas säkerhetsbälten före en krasch. Dessa kallas ofta säkerhetsbältessträckare. Utvecklingen av dessa typer av system måste vara finjusterad och mycket noggrann, eftersom varje fel kan störa förarens uppmärksamhet och eventuellt orsaka en olycka. Uppenbarligen sätter designers och tillverkare pre-kollisionssystem genom rigorösa tester för att säkerställa att detta inte händer.

En av de tidigaste användningarna av olycksdetektering var Mercedes-Benz Pre-Safe-systemet i sedan 2003 av S-klass, som företaget utropade som ”världens första produktionsbil utrustad med ett fantastiskt nytt system som kan känna en eventuell kollision några få sekunder i förväg och vidta skyddsåtgärder före krasch. " Systemet använde sensorer för att mäta bilens styrvinkel och acceleration, men inte dess omgivning - åtgärder som förspänning av säkerhetsbälten, automatisk stängning av takluckan och höjning av lutande säten utlöste under någon nödmanöver [källa: Mercedes- Benz Kanada].

Nyare teknik för olyckaupptäckt använder radarsystem, som Toyota's Pre-Collision System. Företaget introducerade sin PCS 2003 på ett fordon som såldes i Japan med namnet Harrier. 2010 kommer systemet att finnas tillgängligt på Toyota Prius. Systemet använder millimetervågradar för att bestämma när extra bromshjälp krävs samt när man ska spänna på säkerhetsbälten. Toyota har också lagt till förberedelse inför ryggstödet för passagerare på baksätet. Om en kraschsituation är överhängande, kommer lutade baksäten automatiskt till ett upprätt läge.

Ford har också meddelat sitt eget radarsystem, kallad "Kollisionsvarning med bromsstöd", för sina senaste modeller av Ford Taurus, Lincoln MKS sedan och Lincoln MKT crossover. Och Honda och Nissan erbjuder också system för att förhindra banavvikelse och undvika kollisioner i front på många av sina inhemska modeller.

För mer information om förkollisionssystem, hybridbilar och andra relaterade ämnen, följ länkarna på nästa sida.

Relaterade artiklar

• 5 sätt Hybridbatteripaket förbättras
• Hur bromsassistans fungerar
• Hur Crash Testing fungerar
• Har krasktester någonsin använt mänskliga försökspersoner?

källor

• Automotive Industries. "Säkerhetsfrågor: avancerad teknik för att undvika krasch hittar sin väg till produktionsfordon i Japan." Augusti 2004. (13 april 2009) http://findarticles.com/p/articles/mi_m3012/is_8_184/ai_n6173980/
• DENSO Corporation. "Säkerhetssystem före krasch." 22 oktober 2003. (6 april 2009) http://www.globaldenso.com/sv/technology/product/electronics/files/pdf12_e.pdf
• Ford.com. "Fords senaste säkerhetsgenombrott - Kollisionsvarning med bromsstöd - kommer 2009." 6 april 2009. (6 april 2009) http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=29188
• Lemmen, Paul et al. "Utveckling av ett pre-Crash-system med hjälp av VEHIL-testanläggningen." National Highway Traffic Safety Administration. 8 mars 2005. (6 april 2009) http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv19/05-0322-O.pdf
• Mercedes-Benz Kanada. "Mercedes-Benz lanserar den första bilen med" reflexer. "" 15 oktober 2002. (6 april 2009) http://www.mercedes-benz.ca/index.cfm?NewsID=121&id=2959
• Merkelbach, Bettina. "Toyota lägger fram-kraschsystemet framifrån och säkerhetsbackar till säkerhetsteknologier." ATZ online. 2 mars 2009. (6 april 2009) http://www.atzonline.com/index.php%3Bdo=show/site=a4e/sid=65255547349e36722b41f2291479446/alloc=1/id=9270