Περί συστημάτων ασφάλειας…

Tα συστήματα μετάδοσης κίνησης (κινητήρας, μετάδοση) που παρέχουν στο όχημα την δυνατότητα να κινείται δεν είναι αρκετά για την ασφαλή χρήση του οχήματος κατά την οδική κυκλοφορία…

Σημαντικό ρόλο παίζουν επίσης τα συστήματα του οχήματος που περιορίζουν την κίνηση και επιβραδύνουν το όχημα. Επιπλέον, τα συστήματα που προστατεύουν τους επιβάτες σε περίπτωση ατυχήματος αναπτύσσονται ραγδαίως και αποτελούν σημαντικό κομμάτι του σύγχρονου οχήματος. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ασφάλεια του οχήματος στις καταστάσεις οδικής κυκλοφορίας:

• η κατάσταση του οχήματος (π.χ. επίπεδο εξοπλισμού, η κατάσταση των ελαστικών)
• οι συνθήκες του περιβάλλοντος , του οδοστρώματος και της κυκλοφορίας (π.χ. πλευρικοί άνεμοι, ο τύπος της επιφάνειας του δρόμου και η πυκνότητα της κυκλοφορίας)
• οι οδηγικές ικανότητες του οδηγού και η σωματική και ψυχική του κατάσταση.

Στο παρελθόν, ήταν ουσιαστικά αναγκαίο μόνο το σύστημα πέδησης (εκτός, βεβαίως από τα φώτα) που αποτελείται από το πεντάλ φρένων, τις γραμμές και τα φρένα των τροχών που συνέβαλε στην μείωση της ταχύτητας των οχημάτων. Κατά τη διάρκεια του χρόνου όμως, έχουν προστεθεί όλο και περισσότερα συστήματα που παρεμβαίνουν ενεργά στη λειτουργία του συστήματος πέδησης. Λόγω της ενεργού παρέμβασης τους αυτά τα συστήματα ασφάλειας αναφέρονται σαν συστήματα ενεργητικής ασφάλειας.

Συστήματα ενεργητικής ασφάλειας

Τα συστήματα αυτά βοηθούν στην πρόληψη των ατυχημάτων, σταθεροποιούν το όχημα σε κρίσιμες καταστάσεις και διατηρούν τη διεύθυνση του οχήματος. Εκτός από τη συμμετοχή τους στην ασφαλή κίνηση του οχήματος , συστήματα όπως το Adaptive Cruise Control (ACC) προσφέρουν ουσιαστικά πρόσθετες ευκολίες στον οδηγό διατηρώντας σταθερή την απόσταση από το προπορευόμενο όχημα με ενεργή παρέμβαση στη λειτουργία του κινητήρα και στο σύστημα πέδησης του οχήματος. Μερικά παραδείγματα συστημάτων ενεργητικής ασφάλειας:

• ABS (σύστημα πρόληψης εμπλοκής τροχών)
• TCS (Σύστημα Ελέγχου Πρόσφυσης)
• ESP (Ηλεκτρονικό Πρόγραμμα Ευστάθειας)
• Adaptive Cruise Control (ACC)

Συστήματα παθητικής ασφάλειας

Τα συστήματα παθητικής ασφάλειας είναι σχεδιασμένα για να προστατεύουν τους επιβάτες του οχήματος κατά τη φάση του ατυχήματος ( αφού ήδη έχει συμβεί το ατύχημα). Μερικά παραδείγματα των συστημάτων παθητικής ασφάλειας:

• ζώνες ασφαλείας που απαιτούνται από το νόμο
• αερόσακοι τοποθετημένοι σε διάφορα μέρη του οχήματος όπως στο τιμόνι, στη περιοχή του ταμπλό μπροστά από τον συνοδηγό, στα πλευρικά μέρη των καθισμάτων ακόμα και στον προφυλακτήρα
• συστήματα αναγνώρισης ατυχήματος τα οποία αναγνωρίζουν την πιθανότητα ατυχήματος και προετοιμάζουν το όχημα να ανταποκριθεί όταν το ατύχημα συμβεί.

Παράγοντας άνθρωπος

Το πρώτο βήμα των ηλεκτρονικών συστημάτων είναι να διαπιστώσουν τις ικανότητες του οδηγού και να προσαρμοστούν κατάλληλα στον τρόπο οδήγησης αυτού. Το ηλεκτρονικό σύστημα αναλύει την οδηγική συμπεριφορά του οδηγού από διάφορους αισθητήρες στο αυτοκίνητο και δημιουργεί ένα πλάνο δράσης. Η συμπεριφορά του οδηγού ελέγχεται σε δύο τομείς:

• στον τρόπο οδήγησης του οχήματος
• στην αντίδραση του οδηγού σε περιπτώσεις αστάθειας του οχήματος. Το βασικό χαρακτηριστικό της «του τρόπου οδήγησης» είναι η ικανότητα του οδηγού όσον αφορά την πρόβλεψη σε μεταγενέστερες εξελίξεις που μεταφράζεται στη δυνατότητα του οδηγού να αναλύει τις συνθήκες οδήγησης και να οδηγεί το όχημα στη πορεία.

Για να μετρηθεί με ακρίβεια ο τρόπος οδήγησης λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως:

• το ποσοστό περιστροφής του τιμονιού που απαιτείται για να διατηρήσει σταθερά τη βέλτιστηπορεία στις στροφές
• τα σημεία στα οποία πρέπει να εφαρμόσει πέδηση προκειμένου να σταματήσει στα πλαίσια των διαθέσιμων αποστάσεων
• την επιτάχυνση που θα πρέπει να εφαρμόσει με σκοπό να προσπεράσει πιο αργά οχήματα χωρίς κίνδυνο

Κατά τη σταθεροποίηση του οχήματος (ο οδηγός αντιδρά σε αστάθεια του οχήματος) προσδιορίζεται η πραγματική διαδρομή του οχήματος και αναλύεται η αντίδραση του οδηγού από τους αισθητήρες για την στρέψη του τιμονιού και την εφαρμογή πέδησης. Το όχημα επεμβαίνει τότε ενεργά και εφαρμόζει πέδηση στο τροχό που κρίνει εκείνο απαραίτητο ώστε να σταθεροποιηθεί το όχημα. Παράλληλα, επεμβαίνει στη διαχείριση του κινητήρα όποτε αυτό κρίνει απαραίτητο.

Αιτίες ατυχημάτων και πρόληψη.

Το Ανθρώπινο σφάλμα είναι πίσω από την συντριπτική πλειοψηφία του συνόλου των τροχαίων ατυχημάτων που έχουν ως αποτέλεσμα τον τραυματισμό. Οι στατιστικές των ατυχημάτων αποκαλύπτουν ότι η οδήγηση σε μια ακατάλληλη ταχύτητα είναι η κύρια αιτία για τα περισσότερα ατυχήματα. Άλλες πηγές ατυχημάτων είναι:

• εσφαλμένη χρήση του δρόμου
• αΑποτυχία διατήρησης της απόστασης ασφαλείας από το προπορευόμενο όχημα
• σφάλματα σχετικά με την παραχώρηση προτεραιότητας
• λάθη που συμβαίνουν κατά την οδήγηση σε στροφές
• οδήγηση υπό την επήρεια αλκοόλ
• τεχνικές ελλείψεις (φωτισμός , τα ελαστικά , τα φρένα ,κ.λπ.)
• ελαττώματα που σχετίζονται με το όχημα

Πέρα από τον παράγοντα οδηγό, πιο συχνά πηγάζουν ατυχήματα από άλλους παράγοντες (όπως ο καιρός). Τα γεγονότα αυτά καταδεικνύουν την επείγουσα ανάγκη για συνέχιση των προσπαθειών στην ενίσχυση και την επέκταση στο πεδίο εφαρμογής της τεχνολογίας ασφάλειας των αυτοκινήτων με ιδιαίτερη έμφαση στην δικτύωση ηλεκτρονικών συστημάτων. Οι βελτιώσεις που απαιτούνται για να παρέχουν στον οδηγό τη βέλτιστη υποστήριξη σε κρίσιμες καταστάσεις, την πρόληψη των ατυχημάτων και στη μείωση της σοβαρότητας των ατυχημάτων, όταν αυτά συμβαίνουν. Η απάντηση του σχεδιαστή συστημάτων είναι η προώθηση της «πρόβλεψης» στη συμπεριφορά του οχήματος κατά τη λειτουργία σε φυσικά όρια και σε ακραίες καταστάσεις όπως:

• απότομες αλλαγές στη κατάσταση του οδοστρώματος
• αλλαγή των καιρικών συνθηκών
• εμφάνιση εμποδίων ή ζώων στο οδόστρωμα
• ξαφνική βλάβη ελαστικών
• ατυχήματα που οφείλονται σε άλλο όχημα.

Μια σειρά από παραμέτρους όπως ταχύτητα των τροχών, πλευρική επιτάχυνση, ταχύτητα εκτροπής, κ.λπ. που μπορούν να παρακολουθούνται από μία ή περισσότερες ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου (ECU) αποτελεί τη βάση για μια ιδέα ώστε να εφαρμόζονται άμεσα οι κατάλληλες στρατηγικές για την ενίσχυση του ελέγχου του οδηγού στις κρίσιμες καταστάσεις οδήγησης.

Κρίσιμες καταστάσεις κυκλοφορίας

Ένα εξέχον στοιχείο που διαφοροποιεί τις κρίσιμες κυκλοφοριακές καταστάσεις είναι η απότομη αλλαγή οδοστρώματος , όπως και η ξαφνική εμφάνιση ενός απροσδόκητου εμποδίου. Το πρόβλημα συχνά επιδεινώνεται από λάθος του χειριστή. Λόγω της έλλειψης εμπειρίας , ένας οδηγός που ταξιδεύει πολύ γρήγορα ή που δεν επικεντρώνεται στο δρόμο δεν θα είναι σε θέση να αντιδράσει με τη συνετή και ορθολογική αντίδραση που απαιτούν οι περιστάσεις. Δυστυχώς οι οδηγοί σπάνια διαθέτουν εμπειρία σε αυτό το είδος αντίδρασης σε κρίσιμες καταστάσεις και συνήθως αποτυγχάνουν να αποφύγουν τα εμπόδια δημιουργώντας πέδηση ή κάνοντας ελιγμούς. Ο οδηγός δεν έχει καταρτισθεί γι ‘αυτό και αντιδρά είτε λανθασμένα ή πολύ απότομα. Τα τελικά αποτελέσματα είναι ατυχήματα και καταστάσεις, οι οποίες απειλούν τους άλλουςχρήστες του οδικού δικτύου.

Τα ηλεκτρονικά συστήματα μπορούν να συμβάλουν σημαντικά για την αύξηση της ασφάλειας κατά την οδήγηση .Το Ηλεκτρονικό Πρόγραμμα Ευστάθειας ( ESP ) είναι ένα σύστημα κλειστού βρόχου που αποσκοπεί στη βελτίωση του χειρισμού του οχήματος και το φρενάρισμα μέσα από τη προγραμματισμένη παρέμβαση στηνλειτουργία των συστημάτων πέδησης και μετάδοσης πέδησης . Η ολοκληρωμένη λειτουργικότητα του ABS εμποδίζει το μπλοκάρισμα των τροχών κατά το φρενάρισμα , ενώ το TCS αναστέλλει σπινάρισμα των τροχών κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης .

Στο πλαίσιο του ρόλου του ως ένα συνολικό σύστημα , το ESP εφαρμόζει ένα ενιαίο σχέδιο αντιμετώπισης δύσκολων καταστάσεων με σκοπό να ελέγχει την τάση του οχήματος να « φύγει » αντί να υπακούσει το τιμόνι κατά τη διάρκεια απόπειρας διόρθωσης της διεύθυνσης ενώ την ίδια στιγμή διατηρεί τη σταθερότητα για την πρόληψη του οχήματος με σκοπό το όχημα να παραμείνει των φυσικών ορίων του.