Wie automatische Bremssysteme funktionieren

Das City Safety-System von Volvo bremst automatisch, wenn der Fahrer nicht rechtzeitig reagiert, wenn das vorausfahrende Fahrzeug langsamer wird oder anhält. Möchten Sie mehr erfahren? Schauen Sie sich diese Bremsbilder an. Mit freundlicher Genehmigung von Volvo Cars of North America, LLC

Ah, der morgendliche Pendelverkehr. Sie sind erschöpft, der Verkehr kriecht und Ihr Telefon zwitschert bereits mit E-Mails, Terminerinnerungen und Aufgaben, die Sie lieber gar nicht erledigen möchten. Sie blicken nach unten, um zu sehen, was dieses blöde Gerät um diese Zeit ausflippt, und wenn Sie wieder nach oben schauen, hat der Humvee vor Ihnen angehalten. Es ist jetzt Zentimeter vor dir. Du machst ein Gesicht wie der überraschte kleine Macaulay Culkin in "Home Alone" und trittst auf die Bremse, hoffentlich rechtzeitig, um einer riesigen Versicherungsrechnung und einer wütenden Frau in einem Vakuum zu entgehen, die dich wegen Schleudertraumas verklagt.

Aber diese Art von Missgeschick kann dank automatischer Bremsung der Vergangenheit angehören. Diese hoch entwickelten Systeme verwenden die Sensoren und Computer in Ihrem Auto, um einen Unfall zu antizipieren und Ihrem schläfrigen Selbst zu helfen, Kotflügel zu vermeiden - oder schlimmer noch.

Diese Unfallvermeidungstechnologien sind seit Jahren im Ausland erhältlich, aber wir sehen sie in den letzten Jahren erst in den USA. Sie mögen denken, das liegt daran, dass wir hier so klagefreudig sind (erinnern Sie sich an das von uns erwähnte Schleudertrauma-Opfer?), Aber David Sullivan, der in Subaru ansässige Experte für sein EyeSight-System, gibt eine gemeinnützigere Erklärung.

"Die USA sind ein so breiter, sehr vielfältiger Markt mit vielen unterschiedlichen Bedürfnissen. Die Menschen im ganzen Land fahren unterschiedlich, und die verschiedenen Regionen sind wie ein Haufen kleiner Länder", sagte er. In Japan, wo EyeSight seit dem Modelljahr 2007 eingesetzt wird, sind die Straßen "ziemlich homogen und die Straßengesetze überall gleich". Keine besonderen Regeln für Kehrtwende oder links in eine Richtung oder rechts in Rot - aber nicht so rot, nicht in diesem Zustand - für sie.

Jetzt, da die Technologie in weiteren Modellen in die USA kommt, schauen wir uns an, was sie für Sie tun kann, bevor das Koffein auf Ihrem morgendlichen Pendelverkehr einsetzt.

Inhalt

1. Achtung!
2. Gefahr, Will Robinson! Achtung!
3. Sicherheit zuerst

In fast allen Fällen ist das automatische Bremsen Teil einer Reihe von Sicherheitssystemtechnologien, die zusammenarbeiten, um Ihren traurigen Hintern zu retten. Das System in einem Subaru heißt EyeSight. In einem Volvo heißt es City Safety. Andere Hersteller, darunter Cadillac und Mercedes-Benz, haben etwas Ähnliches.

"Das System funktioniert aus technischer Sicht sehr einfach", sagte Adam Kopstein, Sicherheits- und Compliance-Manager bei Volvo. "Das Auto anzuhalten ist einfach; wir haben die Sensoren und das ABS. Der Trick besteht darin, sicherzustellen, dass es nur dann funktioniert, wenn es soll." Kopstein ist ein sehr lustiger Typ, denn nachdem er dies als ein einfaches und einfaches System bezeichnet hatte, erklärte er ausführlich, wie dieser Trick erreicht wird.

Jeder Hersteller verwendet ein anderes Setup, daher verwenden wir die Systeme von Subaru und Volvo als Beispiele dafür, was da draußen ist.

Es überrascht nicht, dass Subarus EyeSight zwei Schwarz-Weiß-Kameras verwendet, die wie Ihre Augen funktionieren, um die Geschwindigkeit und Entfernung des Fahrzeugs vor Ihnen zu triangulieren. Sie sind oben an der Windschutzscheibe angebracht und scannen alle 0,1 Sekunden, um einen Kontrast zum Hintergrund und zu den vertikalen Oberflächen zu finden. Die Software ist so programmiert, dass sie verschiedene Arten von Bildern erkennt, z. B. die hinteren Enden von Fahrzeugen, Motorrädern, Fahrrädern und Fußgängern.

Volvo verwendet in seinem City Safety-System Lidar (das nicht mit dem Löwen-Tiger-Mashup verwandt ist, das wir alle als Liger kennen). Lidar ist ein Laserradar und sendet ein Signal aus, das Objekte davor abpingt, um Entfernung und Geschwindigkeit zu bestimmen. Da Lidar auf kurze Distanz am besten funktioniert, verfügt Volvo auch über eine in der Windschutzscheibe montierte Kamera und ein Radar in der Stoßstange, die im Rahmen seines Kollisionswarnsystems mit voller Bremsfähigkeit bei hohen Geschwindigkeiten zusammenarbeiten. Das Radar kann mehrere hundert Meter vor dem Auto sehen, aber es kann nicht sagen, was es sieht. Die Kamera nimmt auf, was das Radar sieht, und kann das Objekt als Problem oder als zu ignorierendes Objekt identifizieren.

Bisher weiß Ihr Auto nur, dass sich ein Humvee vor Ihnen befindet und dass der Humvee auf die Bremse getreten ist. Während der Computer Ihres Autos einige panische Berechnungen durchführt, fahren wir mit der nächsten Seite fort.

Jetzt hat Ihr Auto festgestellt, dass Sie den Humvee treffen werden. Es kann auch spüren, dass Sie nichts dagegen tun. Sie lenken nicht von der massiven Stoßstange weg und betätigen nicht die Bremse. Es ist Zeit für Ihr Auto, die Dinge selbst in die Hand zu nehmen. Schaltungen. Was auch immer.

Bei einer Geschwindigkeit von weniger als 32,2 km / h (20 Meilen pro Stunde) können die meisten Systeme den Absturz vollständig vermeiden, obwohl das Ziel lediglich darin besteht, den Aufprall und damit die Verletzung zu minimieren. "Es ist eine zusätzliche Sicherheitsschicht, aber wir versuchen nicht, die Verantwortung dafür zu übernehmen, vom Fahrer wegzufahren", sagte Sullivan. "Wenn der Fahrer abgelenkt ist, wird EyeSight ihn warnen und ihm helfen, wenn er in Panik gerät oder spaziert." Das ist der Macaulay Culkin-Moment, über den wir früher gesprochen haben.

EyeSight warnt Sie, wenn Sie ungefähr eine Sekunde vom Stoßfänger des Humvee entfernt sind, und betätigt dann die Bremsen leicht, um Ihnen zu helfen. Die meisten Leute drücken die Bremsen nicht stark genug, wenn sie versuchen, einen Unfall zu vermeiden, seltsamerweise. Wenn Sie jedoch immer noch nichts tun, übt der Subaru die volle Bremskraft auf etwa 1 g aus.

Das Volvo-System besteht eigentlich aus zwei übereinander geschichteten Systemen: City Safety für langsamere Geschwindigkeiten und das Kollisionswarnsystem für höhere Geschwindigkeiten. Da Sie in unserem Beispiel auf dem Weg zur Arbeit mitkriechen, kommt City Safety ins Spiel. Wenn der Lidar (rawr!) Denkt, dass Sie zu nahe am vorausfahrenden Auto sind und nichts dagegen unternehmen, erhalten Sie keine Warnung. Es beginnt für Sie zu bremsen und leuchtet dann eine rote LED in der Windschutzscheibe auf, die ein Bremslicht nachahmt, um Ihre Aufmerksamkeit zu erregen. Die Idee ist, dass Sie dann vielleicht selbst reagieren und die Bremse betätigen. Aber wenn Sie das nicht tun, hat Volvo es verstanden.

Wenn Sie etwas schneller unterwegs sind, setzt das zweite System von Volvo dort an, wo City Safety aufhört. Über 48,3 Kilometer pro Stunde (30 Meilen pro Stunde) gibt das System eine Warnung aus, wenn Sie zu genau folgen. Außerdem werden die Bremsen vorgeladen, sodass sie Sie verlangsamen können, sobald Sie die Warnung beachten - oder übernehmen, wenn Sie dies nicht tun.

Diese Systeme funktionieren am besten, wenn der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit Ihres Autos und dem Auto, das Sie möglicherweise treffen, weniger als 32,2 Kilometer pro Stunde beträgt. Wenn der Geschwindigkeitsunterschied größer ist, liegt der Rest bei Ihnen. "Wenn Sie die Straße entlang fliegen, wird EyeSight Sie nicht vor sich selbst retten", sagte Sullivan.

Das EyeSight-System von Subaru verwendet zwei Schwarz-Weiß-Kameras, die wie Ihre Augen funktionieren, um die Geschwindigkeit und Entfernung des Fahrzeugs vor Ihnen zu triangulieren. Mit freundlicher Genehmigung von Subaru of America, Inc..

Sowohl Subaru als auch Volvo - und wirklich jeder Hersteller, mit dem Sie sprechen, solange es nicht Audi mit seinem selbstfahrenden Auto ist - machen deutlich, dass sie nicht versuchen, dem Fahrer das Fahren zu nehmen. "Wenn ein System aktiviert wird, der Fahrer sich jedoch entscheidet, wegzulenken, werden Sie nicht mit dem Fahrzeug kämpfen", sagte Kopstein. "Das Auto löst die Bremsen, damit Sie aus der Situation herausmanövrieren können." Sullivan drückte es noch deutlicher aus: "Wir möchten, dass Sie das Auto fahren."

Wenn also niemand versucht, die Verantwortung des Fahrers zu übernehmen, warum sollte das Auto dann überhaupt für Sie bremsen? Warum nicht einfach piepen oder blinken oder im Fall von Cadillac den Sitz vibrieren lassen, damit Sie wissen, dass Sie aufpassen und das verdammte Auto fahren müssen?

Untersuchungen zufolge tritt ein Drittel aller gemeldeten Kollisionen auf, wenn eine vordere Stoßstange auf eine hintere Stoßstange trifft. Und bei der Hälfte dieser Unfälle bremst der Fahrer des hinteren Autos überhaupt nicht. Anscheinend könnten wir also ein wenig Hilfe in der Bremsabteilung gebrauchen.

Das IIHS stellte fest, dass Fahrzeuge mit automatischen Bremssystemen je nach System zwischen 14 und 27 Prozent weniger Versicherungsansprüche für Schäden an Fahrzeugen hatten. Und das war für 2010 Autos, was praktisch das dunkle Zeitalter für diese Systeme ist.

Außerdem funktioniert das automatische Bremsen nicht alleine. Es ist Teil umfassenderer Systeme, die Drosselklappenmanagement, Spurverlassenswarnungen, adaptive Geschwindigkeitsregelung und andere Sicherheitssysteme umfassen. Und die Technologie wird immer besser, mit besseren Kameras und Sensoren. Wenn sich die Technologie weiterentwickelt (EyeSight und City Safety sind beide bereits in der dritten Generation), wird sie billiger, und wenn sie billiger wird, wird sie in mehr Autos eingesetzt, was allen zugute kommt. Sogar die Frau im Muumuu, die den Humvee fährt.

Anmerkung des Autors: Wie automatische Bremssysteme funktionieren

Als ich mich daran machte, diesen Artikel zu schreiben, habe ich mir einen kleinen Plan ausgedacht: Mit wem ich sprechen soll, was ich aufnehmen soll und wie die endgültige Version aussehen würde. Es war ein schrecklicher Plan.

Das liegt daran, dass diese Systeme weitaus ausgefeilter sind als ich erwartet hatte. Wie Adam Kopstein von Volvo sagte: "Es ist einfach, das Auto anzuhalten." Das habe ich mir gedacht. Was ich nicht erwartet hatte, war der nächste Teil seines Zitats: "Der Trick besteht darin, sicherzustellen, dass es nur dann funktioniert, wenn es soll." Die Vielzahl von Sensoren, Kameras, Erkennungsprofilen, Warnungen und Bremsanwendungen für diesen einen kleinen Teil eines Sicherheitssystems sorgte für eine sehr komplizierte Erklärung.

Also musste ich meinen Plan überdenken. Und mit "erneut besuchen" meine ich "komplett rauswerfen" und meine Gespräche mit den Experten die Geschichte leiten lassen. Es gibt so viel mehr Informationen, dass ich mir wünschte, ich hätte in diesen Artikel passen können! Zum Beispiel, wie Volvo seine Kameras in europäischen Taxis getestet hat und die resultierenden Bilder den Forschern fast einen Herzinfarkt beschert haben. Und wie EyeSight Ihnen sagt, ob sich das Auto vor Ihnen von der roten Ampel entfernt hat, während Sie weiterhin dort sitzen und Angry Birds spielen und den Verkehr aufhalten.

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Quellen

• Edelstein, Stephen. "Das automatische Bremssystem von Cadillac wirkt wie ein 'virtueller Stoßfänger'." Digital Trends. 18. September 2012. (28. Januar 2013) http://www.digitaltrends.com/cars/cadillac-automatic-braking/
• Versicherungsinstitut für Straßenverkehrssicherheit. "Crash-Vermeidungs-Technologien." Juli 2012. (31. Januar 2013) http://www.iihs.org/research/qanda/crash_avoidance.aspx
• Kopstein, Adam. Volvo Sicherheits- und Compliance-Manager. Persönliches Interview am 30. Januar 2013.
• O'Donnell, Jayne. "Automatisches Bremsen in Autos hilft, Unfälle zu reduzieren." USA heute. 19. Juli 2011. (28. Januar 2013) http://usatoday30.usatoday.com/tech/news/2011-07-18-self-braking-cars_n.htm
• Sullivan, David. Subaru EyeSight Experte. Persönliches Interview am 29. Januar 2013.
• Subaru von Amerika. "2013 Subaru Legacy stellt neuen Antriebsstrang, EyeSight-Fahrerassistenzsystem und überarbeitetes Styling vor." Subaru.com. 12. August 2012. (28. Januar 2013) http://media.subaru.com/pressrelease/199//2013-subaru-legacy-debuts-new-powertrain-eyesight-driver
• Volvo Car Group. "Kollisionswarnung mit automatischer Bremse verhindert Auffahrunfälle." 11. Januar 2008. (31. Januar 2013) https://www.media.volvocars.com/global/enhanced/en-gb/Media/Preview.aspx?mediaid=13830