Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Så fungerar förkollisionssystem


Sedan 1960- och 1970-talen har antalet olyckor och antalet dödsfall och skador i samband med dessa krascher minskat dramatiskt. Detta kan tillskrivas en rad bilsäkerhetslagar som antagits både på nationell och statlig nivå.

Historiskt sett har dessa förbättringar tenderat att ske gradvis. Ta till exempel introduktionen av säkerhetsbältet på 1950-talet. Denna enkla enhet gjorde inte en omedelbar inverkan på förarna. Faktum är att bältesanvändningen under lång tid var mycket låg och låg kvar på cirka 10 till 15 procent i hela landet. Men 1965, för varje 100 miljoner miles (160 934 400 kilometer) som kördes i Amerika, var det nästan sex dödsoffer - en farligt hög statistik. Men från 1984 och framåt har användningen av säkerhetsbälten stadigt ökat på grund av flera lagar och starka verkställighetskampanjer som den välbekanta "Click It or Ticket" push. Nu, i början av 2000-talet, finns det färre än två dödsfall per varje 100 miljoner miles (160 934 400 kilometer) som körs i Amerika [källa:Lemmen].

Under de senaste åren har dock biltillverkare snabbt börjat införliva mer sofistikerad teknik i sina konstruktioner, eftersom förare har uttryckt mer efterfrågan på bilsäkerhetsfunktioner och bättre krockklassningssystem. En av de stora utvecklingarna som designers hoppas ska minska antalet dödade och skadade på vägen ytterligare är införandet av något som kallas ett förkollisionssystem (PCS). Denna typ av teknik utvärderar ständigt en förares position såväl som eventuella föremål på vägen, för att förhindra eller minimera skador som kan orsakas av en olycka.

På grund av den automatiska karaktären hos de flesta förkollisionssystem och oförutsägbarheten i de flesta olyckor, är tekniken bakom en PCS-design mycket komplex och måste finjusteras och testas. Som du kanske gissar är testning en mycket viktig del av processen för att se till att allt fungerar precis som det ska när systemet är i drift. Det sista en förare vill ha när han eller hon lugnt kör på en öppen väg är bromsarna för att i onödan få bilen till ett skrikande stopp.

Så hur fungerar förkollisionssystem egentligen? Hur kan en dator avgöra när föraren i det andra körfältet går samman – eller snarare, när den föraren inte ska slås samman? Fortsätt till nästa sida för att ta reda på det.

>Förkollisionssystem och radar


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

Ett passivt säkerhetssystem är allt i en bil eller lastbil som för det mesta står på tomgång och endast fungerar när det behövs. Ett bra exempel på detta är ett vanligt säkerhetsbälte. När en passagerare väl spänner ett säkerhetsbälte, låser inte bältet automatiskt på plats förrän bilen plötsligt stannar. Vissa kanske också kallar krockkuddesystem passiv säkerhet. Du kan dock hävda att eftersom de förlitar sig på krocksensorer som avgör svårighetsgraden av en olycka, och använder den informationen för att avgöra hur snabbt de blåser upp och hur länge de ska vara uppblåsta, kan krockkuddar falla i kategorin aktiv säkerhet.

Ett aktivt säkerhetssystem skiljer sig mycket från ett passivt säkerhetssystem, speciellt när du pratar om förkollisionssystem. Aktiva system fungerar baserat på signaler och insamlad information, och de brukar antingen varna föraren om en farlig situation eller hjälpa till vid viktiga manövrar som att styra vid inbromsning. Dessa system söker aktivt information om fordonets nuvarande tillstånd.

Även om tidiga kollisionsdetekteringsenheter använde olika tekniker som infraröda vågor för att upptäcka föremål, fungerar de flesta förkollisionssystemen idag med hjälp av radar. Allt som är en våg, som en ljudvåg, kan studsa eller eka. Du kanske har upplevt detta genom att skrika ner i en brunn eller över en djup kanjon, bara för att höra ljudet av din röst studsa tillbaka och eka. Istället för ljud använder dock radarsystem radiovågor. Radiovågor är osynliga och de kan färdas mycket längre än ljud.

Pre-kollisionssystem placerar små radardetektorer uppe nära bilens front, vanligtvis inom grillen, där de ständigt skickar ut snabba skurar av högfrekventa radarvågor. Dessa vågor kommer att studsa av de närmaste föremålen och återvända till sensorn, där en separat enhet kopplad till sensorn beräknar hur lång tid det tog för signalen att lämna och studsa tillbaka. Med denna information kan en PCS-enhet bestämma en annan bils position, avstånd, hastighet och relativa hastighet nästan omedelbart, och om några plötsliga förändringar i dessa faktorer potentiellt kan orsaka en kollision, kan systemet ge information eller hjälpa föraren att undvika en potentiell olycka .

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

>Typer av förkollisionssystem


Vissa system larmar för att meddela förare att en kollision kan vara nära förestående - 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 pre-crash bromssystem, som lägger ytterligare tryck på bilens bromsar för att hjälpa föraren att sakta ner bilen så snabbt som möjligt och eventuellt minska skador orsakade av en olycka. Vissa system ansluter även PCS-enheten till ett säkerhetsbältessystem före krock, som automatiskt kan spänna passagerarnas säkerhetsbälten före en krasch. Dessa kallas ofta bältesförsträckare . Utvecklingen av dessa typer av system måste finjusteras och mycket exakt, eftersom alla felfunktioner kan störa förarens uppmärksamhet och potentiellt orsaka en olycka. Uppenbarligen testar designers och tillverkare noggranna tester för att säkerställa att detta inte händer.

En av de tidigaste användningsområdena för upptäckt av olyckor var Mercedes-Benz Pre-Safe-systemet i 2003 års S-klass sedan, som företaget utropade som "världens första produktionsbil utrustad med ett häpnadsväckande nytt system som kan känna av en möjlig kollision några få sekunder i förväg och vidta skyddsåtgärder före kraschen." Systemet använde sensorer för att mäta bilens styrvinkel och acceleration, men inte dess omgivande miljö - åtgärder som förspänning av säkerhetsbälten, automatisk stängning av takluckan och höjning av lutade säten utlöstes under alla nödmanöver [källa:Mercedes- Benz Kanada].

Nyare teknik för upptäckt av olyckor använder radarsystem, som Toyotas Pre-Collision System. Företaget introducerade sin PCS 2003 på ett fordon som säljs i Japan som heter Harrier. Under 2010 kommer systemet att finnas tillgängligt på Toyota Prius. Systemet använder millimetervågsradar för att avgöra när ytterligare bromshjälp krävs samt när säkerhetsbältena ska spännas. Toyota har också lagt till förberedelse av ryggstödet före krasch för baksätespassagerare. Om en krocksituation är nära förestående, förs nedfällda baksäten automatiskt till upprätt läge.

Ford har också annonserat sitt eget radarsystem, kallat "Collision Warning with Brake Support", för sina senaste modeller av Ford Taurus, Lincoln MKS sedan och Lincoln MKT crossover. Och Honda och Nissan erbjuder också system för att förhindra körfältsavvikelse och undvika frontkollisioner på många av sina inhemska modeller.

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

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Fem sätt att förbättra hybridbatterier
  • Så fungerar bromsassistent
  • Så fungerar kraschtestning
  • Har krocktester någonsin använt människor?

>Källor

  • Fordonsindustri. "Säkerhet spelar roll:avancerad teknik för att undvika krockar hittar sin väg in i 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/en/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 Test Facility." 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 någonsin med 'reflexer'." 15 oktober 2002. (6 april 2009) http://www.mercedes-benz.ca/index.cfm?NewsID=121&id=2959
  • Merkelbach, Bettina. "Toyota lägger till front-Side Pre-Crash System och ryggstöd till säkerhetsteknik." ATZ online. 2 mars 2009. (6 april 2009) http://www.atzonline.com/index.php%3Bdo=show/site=a4e/sid=65255547349e36722b41f2291479446/alloc=1/id=9270