Systemy bezpieczeństwa w samochodzie: od ABS po asystentów parkowania

Współczesne samochody to coś więcej niż tylko środek transportu. To skomplikowane maszyny, których projektanci kładą ogromny nacisk na bezpieczeństwo – zarówno aktywne, zapobiegające wypadkom, jak i pasywne, minimalizujące ich skutki. Rozwój technologii w ostatnich dekadach całkowicie odmienił nasze postrzeganie bezpieczeństwa na drodze, wprowadzając systemy, które w krytycznych momentach reagują szybciej i skuteczniej niż człowiek.

• Pierwsze systemy aktywnego bezpieczeństwa: Dowiesz się, jak przełomowe technologie takie jak ABS (System zapobiegający blokowaniu kół podczas hamowania) czy ASR (System kontroli trakcji) stały się fundamentem współczesnego bezpieczeństwa czynnego i jak działają, aby pomóc kierowcy zachować kontrolę nad pojazdem w awaryjnych sytuacjach na śliskiej nawierzchni czy podczas nagłego hamowania.
• Ewolucja bezpieczeństwa pasywnego: Artykuł przybliży, w jaki sposób poduszki powietrzne i zaawansowane konstrukcje nadwozia chronią pasażerów w momencie zderzenia. Omówimy rolę pasów bezpieczeństwa i innych elementów wnętrza, które są projektowane tak, aby absorbować energię uderzenia i zminimalizować obrażenia.
• Narodziny systemów ADAS: Poznasz historię i ideę powstania Zaawansowanych Systemów Wspomagania Kierowcy. Wyjaśnimy, czym są te systemy i dlaczego są tak ważnym krokiem w kierunku zwiększenia bezpieczeństwa i komfortu jazdy, często określanych jako preludium do autonomicznej jazdy.
• Przegląd nowoczesnych asystentów: Przyjrzymy się bliżej najbardziej popularnym i kluczowym systemom ADAS, takim jak adaptacyjny tempomat, asystenci pasa ruchu, systemy monitorowania martwego pola czy automatyczne hamowanie awaryjne. Szczególnie omówimy asystentów parkowania, pokazując, jak technologia potrafi ułatwić nawet najbardziej stresujące manewry w miejskiej dżungli.

Początki nowoczesnego bezpieczeństwa – ABS, ASR, ESP

Era nowoczesnych systemów bezpieczeństwa rozpoczęła się od wynalezienia systemów aktywnego bezpieczeństwa, które miały zapobiegać utracie kontroli nad pojazdem. Absolutnym przełomem był System Zapobiegający Blokowaniu Kół, czyli ABS (Antilock Braking System). Jego zadaniem jest niedopuszczenie do zablokowania kół podczas gwałtownego hamowania, co pozwala kierowcy zachować zdolność kierowania pojazdem i ominięcia przeszkody. System ten, monitorując prędkość obrotową każdego koła, moduluje ciśnienie w układzie hamulcowym, pulsacyjnie zwalniając i zaciskając klocki hamulcowe. Działa to znacznie szybciej i precyzyjniej niż byłby w stanie zrobić to nawet najbardziej doświadczony kierowca.

Kolejnym ważnym krokiem był System Kontroli Trakcji, ASR (Acceleration Slip Regulation) lub TCS (Traction Control System). Jego głównym celem jest zapobieganie poślizgowi kół napędowych podczas ruszania lub przyspieszania, zwłaszcza na śliskiej nawierzchni. ASR działa podobnie jak ABS, ale w odwrotnym kierunku – jeśli wykryje, że jedno z kół napędowych obraca się zbyt szybko w stosunku do pozostałych (traci przyczepność), system może ograniczyć moc silnika lub przyhamować to konkretne koło, aby przywrócić trakcję. Te dwa systemy, działając w tandemie, znacząco poprawiły stabilność pojazdu w krytycznych momentach. Ich rozwinięciem stał się Elektroniczny Program Stabilizacji toru jazdy, ESP (Electronic Stability Program) lub ESC (Electronic Stability Control), który integruje działanie ABS i ASR, a także korzysta z danych z czujników mierzących kąt skrętu kierownicy, położenie pedału gazu, ciśnienie w układzie hamulcowym oraz ruchy pojazdu wokół osi pionowej (odchylenie od toru jazdy). ESP potrafi samodzielnie przyhamować jedno lub więcej kół, aby skorygować nadsterowność lub podsterowność, pomagając utrzymać samochód na zamierzonym torze jazdy. To jeden z najważniejszych systemów bezpieczeństwa, który według badań znacząco ograniczył liczbę wypadków spowodowanych poślizgiem.

Rola bezpieczeństwa pasywnego w ochronie życia

Chociaż systemy aktywne starają się zapobiegać wypadkom, bezpieczeństwo pasywne wchodzi do gry, gdy zderzenie jest nieuniknione. Jego celem jest minimalizacja obrażeń pasażerów i innych uczestników ruchu. Podstawą bezpieczeństwa pasywnego jest konstrukcja nadwozia. Współczesne samochody posiadają strefy kontrolowanego zgniotu – przednie i tylne części karoserii są projektowane tak, aby absorbować energię uderzenia poprzez deformację, chroniąc jednocześnie sztywną klatkę bezpieczeństwa, w której znajdują się pasażerowie. Wykorzystuje się do tego celu specjalne rodzaje stali o zróżnicowanej wytrzymałości oraz zaawansowane techniki spawania.

Kluczowe elementy bezpieczeństwa pasywnego to także pasy bezpieczeństwa, które od momentu ich wprowadzenia uratowały miliony istnień. Współczesne pasy są często wyposażone w napinacze pirotechniczne, które w momencie zderzenia błyskawicznie napinają pas, unieruchamiając ciało pasażera i zapobiegając „nurkowaniu” pod pasem biodrowym. Ograniczniki siły napięcia z kolei stopniowo luzują pas, aby zredukować siłę działającą na klatkę piersiową, minimalizując ryzyko obrażeń wewnętrznych.

Nieodłącznym elementem bezpieczeństwa pasywnego są poduszki powietrzne (Airbag). Od jednej poduszki dla kierowcy i pasażera z przodu, przeszliśmy do systemów obejmujących poduszki boczne (chroniące tułów i miednicę), kurtyny powietrzne (chroniące głowę w przypadku zderzenia bocznego lub dachowania), a nawet poduszki kolanowe czy centralne, umieszczone między przednimi fotelami. Systemy te, aktywowane przez czujniki zderzenia, napełniają się w ułamku sekundy gazem, tworząc miękką „poduszkę” między ciałem pasażera a elementami wnętrza pojazdu, skutecznie absorbując energię uderzenia i zmniejszając ryzyko poważnych obrażeń głowy, klatki piersiowej i kończyn.

Era zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS)

Ostatnie lata przyniosły dynamiczny rozwój systemów określanych mianem ADAS (Advanced Driver Assistance Systems). Są to systemy, które wykorzystują czujniki, kamery, radary i lidary do monitorowania otoczenia pojazdu i reagowania na potencjalne zagrożenia, a także ułatwiające codzienną jazdę. ADAS nie odbierają kierowcy kontroli nad pojazdem, ale aktywnie go wspomagają, ostrzegając przed niebezpieczeństwem, a w niektórych przypadkach samodzielnie interweniując.

Zakres działania systemów ADAS jest niezwykle szeroki. Od prostych czujników parkowania, poprzez systemy monitorujące martwe pole, aż po zaawansowane układy zdolne do autonomicznego hamowania czy utrzymywania pojazdu na pasie ruchu. Celem ADAS jest redukcja błędów ludzkich, które wciąż są główną przyczyną wypadków drogowych. Systemy te działają nieprzerwanie, monitorując sytuację na drodze z precyzją i szybkością niedostępną dla człowieka, zwłaszcza w warunkach zmęczenia, rozproszenia czy ograniczonej widoczności.

Najpopularniejsze systemy ADAS i ich funkcje

Współczesne samochody są naszpikowane różnorodnymi systemami ADAS. Do najczęściej spotykanych i najbardziej użytecznych należą:

• Adaptacyjny Tempomat (ACC – Adaptive Cruise Control): Rozwinięcie tradycyjnego tempomatu. ACC nie tylko utrzymuje zadaną prędkość, ale także, dzięki radarowi lub kamerze, monitoruje odległość od pojazdu poprzedzającego i automatycznie dostosowuje prędkość, aby zachować bezpieczny dystans. W korku system potrafi nawet zatrzymać samochód i wznowić jazdę.
• Asystent Pasa Ruchu (LKA – Lane Keeping Assist / LDW – Lane Departure Warning): Systemy te monitorują położenie samochodu względem linii na jezdni. LDW ostrzega kierowcę, gdy pojazd zaczyna niezamierzenie zjeżdżać z pasa ruchu (np. wibracją kierownicy, sygnałem dźwiękowym lub wizualnym). LKA idzie krok dalej i potrafi samodzielnie korygować tor jazdy, delikatnie skręcając kierownicą, aby utrzymać samochód w obrębie pasa.
• System Monitorowania Martwego Pola (BSM – Blind Spot Monitoring): Wykorzystuje czujniki radarowe w tylnej części pojazdu do wykrywania samochodów znajdujących się w tzw. martwym polu widzenia bocznych lusterek. System informuje o obecności innego pojazdu za pomocą kontrolki w lusterku lub sygnału dźwiękowego, zmniejszając ryzyko kolizji podczas zmiany pasa ruchu.
• System Automatycznego Hamowania Awaryjnego (AEB – Autonomous Emergency Braking): Jedno z najważniejszych narzędzi ADAS. Korzystając z kamery lub radaru, system monitoruje przestrzeń przed pojazdem i wykrywa potencjalne zagrożenia – inne samochody, pieszych czy rowerzystów. Jeśli system wykryje ryzyko kolizji i kierowca nie zareaguje wystarczająco szybko, najpierw wysyła ostrzeżenie, a następnie samodzielnie uruchamia hamowanie, aby uniknąć zderzenia lub zminimalizować jego skutki.
• Asystenci Parkowania: Od prostych czujników parkowania (PDC – Park Distance Control) informujących o odległości od przeszkody za pomocą sygnału dźwiękowego, po zaawansowane systemy, które potrafią samodzielnie wykonać manewr parkowania równoległego lub prostopadłego (APA – Automated Parking Assist). Kierowca zazwyczaj kontroluje tylko pedał gazu i hamulca, podczas gdy system obraca kierownicą i naprowadza samochód na miejsce parkingowe. Najnowsze systemy potrafią nawet parkować zdalnie, sterowane smartfonem, gdy kierowca stoi poza pojazdem.

Wszystkie te systemy, działając indywidualnie lub w zintegrowany sposób, tworzą kompleksową sieć bezpieczeństwa, która nieustannie czuwa nad nami i innymi uczestnikami ruchu. Choć żadna technologia nie zastąpi uwagi i zdrowego rozsądku kierowcy, współczesne systemy bezpieczeństwa w samochodach stanowią milowy krok w kierunku bardziej bezpiecznej przyszłości na drogach. Stanowią one nie tylko dodatek, ale często podstawowy element wyposażenia, który powinien być brany pod uwagę przy wyborze nowego samochodu.

Fot. Pexel.