Системи безпеки є центральним напрямом розвитку сучасних автомобілів. Серйозний еволюційний етап у даному напрямку почався з моменту появи перших інтелектуальних пристроїв, які запобігали або знижували ризики аварії. Сьогодні такі системи утворюють цілий пласт коштів, які носять назву активної безпеки автомобіля. Це переважно електронні пристрої, які можуть відслідковувати певні параметри стану машини, вчасно подаючи сигнали про можливі загрози.
Поняття систем активної безпеки
Для розуміння того, що собою представляють такі системи, необхідно для початку розглянути принцип дії механізмів, які є їхньою протилежністю. Тобто мова піде про системи пасивної безпеки. Як вже було зазначено, це механічні пристрої, причому традиційно ніяк не пов’язані з електронними засобами управління. Вони спрацьовують в моменти, коли фізично фіксується зовнішній вплив. Що ж стосується активної безпеки автомобіля, це комплекс пристроїв, які орієнтуються на запобігання ДТП, а також мінімізацію ризиків, що призводять до інших негативних наслідків. Це можуть бути не тільки електронні прилади з датчиками, але і конструкційні частини машини. Більш того, на ефективність таких систем впливають і робочі характеристики автомобіля, які безпосередньо ніяк не пов’язані з завданнями забезпечення безпеки.
Особливості активної безпеки
Головною особливістю даного роду систем можна назвати елемент інтелектуального прийняття рішень, через що їх і називають активними. Зрозуміло, мова йде про умовну «інтелектуальності», оскільки саме складне пристрій цього комплексу все ж працює за певним алгоритмом. Інша справа, що і сам користувач, і керуюча програма можуть змінювати окремі параметри роботи системи в залежності від конкретних умов експлуатації. Важливо розглянути, що таке з точки зору управління активна безпека автомобіля. Це багато в чому автономна система, яка включається в роботу, в постійному режимі, обробляючи вихідні дані від датчиків. За їх показаннями та приймаються ті чи інші рішення. Причому дія системи може завершуватися на етапі подачі сигналу водієві або ж безпосереднім впливом на окремі механічні агрегати і навіть на характер руху машини.
Вимоги до систем активної безпеки
Нормативний регламент з вимогами до активної безпеки безпосередньо відноситься до пристроїв і конструкційних вузлів. З останніми взаємодіють електронні регулятори, які відповідають за комплекс функцій, що забезпечують безпеку. Серед основних вимог до активної безпеки автомобіля такого типу можна виділити наступні:
- Всі колеса повинні контролюватися гальмівною системою, команди на яку подаються від одного керуючого органу.
- До керуючого комплексу активної безпеки повинна бути підключена резервна система гальмування, також пов’язана з чотирма колесами.
- Мимовільні рухи рульового колеса з підтримкою гідропідсилювача від нейтрального положення за умови працюючого мотора не допускаються.
- Рульовий механізм не повинен мати слідів деформації і інших конструкційних змін.
- Рівень технічної рідини в бачку гідропідсилювача рульового управління завжди має відповідати нормативним вимогам для конкретного механізму. Не допускаються витікання рідини з резервуара та інші конструкційні порушення.
Властивості активної безпеки автомобіля
Навіть справний і відповідний вимогам комплекс активної безпеки не завжди може відповідати належному рівню контролю машини, якщо його організація і налаштування були виконані без урахування експлуатаційних параметрів. Щоб виключити подібні відхилення, слід орієнтуватися на робочі властивості даної системи. Зокрема, під активною безпекою розуміють властивості автомобіля наступного порядку:
- Ефективна гальмівна система. Вказує на здатність машини надійно утримуватися на одному місці і швидко скорочувати швидкісний режим.
- Стійкість і керованість. Здатність машини в умовах аварійного руху робити різкі маневри з метою виходу з критичного становища.
- Оглядовість. Властивість, яка дозволяє водієві отримувати максимальний обсяг візуальної інформації про ситуацію на дорозі з урахуванням конструкції конкретного автомобіля.
- Зовнішня інформативність машини. Ефективність засобів, які відповідають за подачу сигналів і зовнішнє освітлення.
- Шумоізоляція. Високий рівень шуму в салоні безпосередньо негативно позначається на стані водія, знижуючи його увагу та швидкість реакцій.
Різновиди пристроїв забезпечення активної безпеки
За функціональним призначенням і техніко-апаратного виконання можна виділити кілька груп пристроїв або комплексних систем, які утворюють загальну систему активної безпеки на базі конкретного автомобіля:
- Системи управління двигуном.
- Механіка гальмівної системи.
- Засоби контролю рульового управління.
- Електронні пристрої.
Найбільш перспективною вважається остання категорія елементів активної безпеки автомобіля – її представляють так звані асистенти водія, які допомагають йому в складних умовах водіння. Дана допомога носить не тільки характер інформаційного оповіщення, але і безпосередньо впливає на управління, подаючи команди на механічні вузли і агрегати в тій чи іншій частині. Тепер же розглянемо найбільш поширені та технологічні системи даного типу.
Аварійне кермове управління
Існує ціле сімейство систем, призначених для контролю повздовжньої динаміки руху транспортного засобу. Найбільш ефективними вважаються розробки, в яких поєднуються елементи аварійного гальмування і рульового управління. Така комбінація забезпечує можливість контролю і бічній динаміки автомобіля. Активна і пасивна безпека в даному випадку формують єдиний функціональний комплекс пристроїв, що спрацьовують в моменти загрози. Наприклад, в умовах ожеледиці лише одного екстреного гальмування буває не достатньо. Потрібен і відповідний напрям кузова через рульової контроль. Саме так спрацьовує аварійний рульове управління, одночасно підключаючи і гальмівну систему, і поворотні механізми. Злагодженість взаємодії досягається за допомогою сигналів, що надходять від телематичного комплексу автомобіля і його датчиків.
Контроль втоми водія
Згідно зі статистикою, близько 25 % аварій на дорогах відбувається саме внаслідок втоми автовласника. Достатньо 4 годин водіння без перерв, щоб реакції водія втратили необхідну гостроту. Спеціально для таких випадків була розроблена концепція асистента, який фіксує відхилення у поведінці водія, повідомляючи про необхідність зупинки. При цьому використовуються різні принципи виявлення ознак втоми – з погляду водія (через спеціальні сенсори), контролю руху машини і характеру маніпуляцій з органами управління. Знову ж таки, при однозначної фіксації відхилень система може або дати відповідне сповіщення, або втрутитися в процес управління через гальмову систему, кермо і т. д.
Системи контролю руху
Велика категорія систем, в постійному режимі беруть участь в управлінні автомобілем, коригуючи або доповнюючи дії водія. Що відноситься до активної безпеки автомобіля? В якості основи можна виділити систему підтримки курсової стійкості (зберігає задану траєкторію руху за допомогою динамічної стабілізації), але до сьогоднішнього дня цей комплекс значно розширився і за рахунок вузьконаправлених доповнень:
- Помічник руху по смузі.
- Помічник при перестроюванні.
- Асистенти при спуску і підйомі.
Об’єднуються ці системи впливом на однакові робочі органи і засоби контролю машини. Задіюються функції швидкісного регулятора, рульова колонка, системи гальмування, контроль двигуна, оптична інфраструктура та інші засоби оповіщення.
Парктронік
Система представляє групу пристроїв, що відповідають за допомогу в управлінні автомобілем при виконанні типових маневрів. В даному випадку мова йде про паркувальному асистента, деякі елементи якого, втім, можуть використовуватися і в інших ситуаціях. Отже, парктронік – це активна безпека автомобіля, яка за допомогою датчиків і відеокамер дозволяє акуратно і без ризику зіткнення паркуватися. В області бамперів встановлюються чутливі елементи (сенсори), які подають в салон світлові або звукові сигнали у разі небезпечного наближення. Відеокамери – це свого роду опціональне додаток, що дозволяє водієві орієнтуватися не тільки на сигнали, але і самому спостерігати за подіями в зоні паркування через монітор, підключений до задній або передній камері.
Системи нічного бачення
Погана видимість на дорозі – один з найнебезпечніших ворогів будь-якого автомобіліста. Особливо в умовах нічного часу і поганої погоди підвищуються ризики зіткнення з об’єктами, які не були належним чином ідентифіковані водієм. Для запобігання подібних помилок використовуються пристрої з тепловим випромінюванням. Через спеціальну камеру вони сприймають інфрачервоний сигнал, проектуючи його на екран користувача в салоні. Бувають системи активної і пасивної безпеки автомобіля такого типу:
- Активні відрізняються високою роздільною здатністю картинки і здатністю розрізняти об’єкти на відстані 200-250 м.
- Пасивні тепловізори характеризуються більш високою дальністю дії (до 300 м), однак страждають низькою деталізацією.
Висновок
Тенденції розвитку систем автомобільної безпеки говорять про те, що захисні пристрої (механічні та електронні) стають все більш комплексними і взаємопов’язаними. Вони охоплюють повний умовний шлях від можливості здійснення критичної помилки до її наслідків у вигляді аварії. Тому логічно і поява особливої категорії засобів, що забезпечують послеаварийную безпеку автомобіля. Активні і пасивні системи орієнтуються на запобігання ДТП та мінімізацію збитків безпосередньо при зіткненні. Що стосується післяаварійних систем, то вони призначені для усунення загроз, які можуть проявитися вже після аварійної ситуації. До них відносяться засоби сигналізації та оповіщення, автоматичні вогнегасники, модулі відключення бортовий електропроводки і т. д.
