Funktionsweise von Vorkollisionssystemen

Vorkollisionssysteme unterstützen den Fahrer bei der Identifizierung entgegenkommender Unfälle und können den Weg des Fahrzeugs auf minimalen Schaden korrigieren. Sehen Sie sich unsere Sammlung von Autosicherheitsbildern an. AP Foto / Katsumi Kasahara

Seit den 1960er und 1970er Jahren sind die Anzahl der Unfälle sowie die mit diesen Unfällen verbundenen Todesfälle und Verletzungen dramatisch zurückgegangen. Dies ist auf eine Reihe von Sicherheitsgesetzen zurückzuführen, die sowohl auf nationaler als auch auf landesweiter Ebene verabschiedet wurden.

In der Vergangenheit haben diese Verbesserungen tendenziell allmählich stattgefunden. Nehmen wir zum Beispiel die Einführung des Sicherheitsgurts in den 1950er Jahren. Dieses einfache Gerät hatte keine unmittelbaren Auswirkungen auf die Fahrer. Tatsächlich war die Verwendung von Sicherheitsgurten lange Zeit sehr gering und lag landesweit bei etwa 10 bis 15 Prozent. Aber 1965 gab es pro 160.934.400 Kilometer, die in Amerika gefahren wurden, fast sechs Todesfälle - eine gefährlich hohe Statistik. Ab 1984 hat die Verwendung von Sicherheitsgurten aufgrund mehrerer Gesetze und starker Durchsetzungskampagnen wie dem bekannten Push "Click It or Ticket" stetig zugenommen. Jetzt, zu Beginn des 21. Jahrhunderts, gibt es in Amerika weniger als zwei Todesfälle pro 160.934.400 Kilometer (100 Millionen Meilen) [Quelle: Lemmen].

In den letzten Jahren haben die Autohersteller jedoch schnell begonnen, anspruchsvollere Technologien in ihre Konstruktionen aufzunehmen, da die Fahrer mehr Nachfrage nach Sicherheitsfunktionen für Autos und besseren Crash-Bewertungssystemen geäußert haben. Eine der wichtigsten Entwicklungen, von denen die Designer hoffen, dass sie die Zahl der Todesfälle und Verletzungen auf der Straße weiter verringern, ist die Einführung eines sogenannten Pre-Collision-Systems (PCS). Diese Art von Technologie bewertet ständig die Position eines Fahrers sowie alle Objekte auf der Straße, um Schäden, die durch einen Unfall verursacht werden können, zu verhindern oder zu minimieren.

Aufgrund des automatischen Charakters der meisten Vorkollisionssysteme und der Unvorhersehbarkeit der meisten Unfälle ist die Technologie hinter einem PCS-Design sehr komplex und muss genau abgestimmt und getestet werden. Wie Sie vielleicht erraten haben, ist das Testen ein äußerst wichtiger Teil des Prozesses, um sicherzustellen, dass alles richtig funktioniert, wenn das System in Aktion ist. Das Letzte, was ein Fahrer möchte, wenn er ruhig auf offener Straße fährt, sind die Bremsen, um das Auto unnötig zum Stillstand zu bringen.

Wie funktionieren Vorkollisionssysteme überhaupt? Wie kann ein Computer feststellen, wann der Fahrer auf der anderen Fahrspur zusammengeführt wird - oder wann dieser Fahrer eigentlich nicht zusammengeführt werden soll? Fahren Sie mit der nächsten Seite fort, um dies herauszufinden.

Vorkollisionssysteme verwenden heute Radar, um potenziell gefährliche Abstürze zu erkennen. Toyota

Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Sicherheitssystemen in Kraftfahrzeugen - passive und aktive.

EIN passives Sicherheitssystem ist alles in einem Auto oder LKW, das größtenteils im Leerlauf sitzt und nur bei Bedarf funktioniert. Ein gutes Beispiel hierfür ist ein üblicher Sicherheitsgurt. Sobald ein Passagier einen Sicherheitsgurt angelegt hat, rastet der Gurt nicht automatisch ein, bis das Auto plötzlich anhält. Einige nennen Airbagsysteme auch passive Sicherheit. Sie könnten jedoch argumentieren, dass Airbags in die Kategorie der aktiven Sicherheit fallen könnten, da sie auf Aufprallsensoren beruhen, die die Schwere eines Unfalls bestimmen und anhand dieser Informationen bestimmen, wie schnell sie sich aufblasen und wie lange sie aufgeblasen bleiben sollten.

Ein aktives Sicherheitssystem unterscheidet sich stark von einem passiven Sicherheitssystem, insbesondere wenn es sich um Vorkollisionssysteme handelt. Aktive Systeme basieren auf gesammelten Signalen und Informationen und weisen den Fahrer in der Regel entweder auf eine gefährliche Situation hin oder helfen bei wichtigen Manövern wie dem Lenken beim Bremsen. Diese Systeme suchen aktiv nach Informationen über den aktuellen Zustand des Fahrzeugs.

Obwohl frühe Kollisionserkennungseinheiten verschiedene Technologien wie Infrarotwellen zur Erkennung von Objekten verwendeten, arbeiten die meisten Vorkollisionssysteme heute mit Hilfe von Radar. Alles, was eine Welle ist, wie eine Schallwelle, kann abprallen oder widerhallen. Möglicherweise haben Sie dies erlebt, indem Sie in einen Brunnen oder über eine tiefe Schlucht geschrien haben, nur um zu hören, wie Ihre Stimme zurückprallt und nachhallt. Radarsysteme verwenden jedoch anstelle von Schall Funkwellen. Radiowellen sind unsichtbar und können sich viel weiter als Schall ausbreiten.

Vorkollisionssysteme platzieren kleine Radarwarner in der Nähe der Fahrzeugfront, normalerweise innerhalb des Grills, wo sie ständig schnelle Ausbrüche hochfrequenter Radarwellen aussenden. Diese Wellen prallen von den nächstgelegenen Objekten ab und kehren zum Sensor zurück, wo eine separate Einheit, die an den Sensor angeschlossen ist, berechnet, wie lange es gedauert hat, bis das Signal austritt und zurückprallt. Mit diesen Informationen kann eine PCS-Einheit die Position, Entfernung, Geschwindigkeit und Relativgeschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs fast sofort bestimmen. Wenn plötzliche Änderungen dieser Faktoren möglicherweise zu einer Kollision führen können, kann das System Informationen bereitstellen oder den Fahrer bei der Vermeidung eines möglichen Unfalls unterstützen.

Jetzt, da wir wissen, dass ein Vorkollisionssystem, das einen möglichen Autounfall erkennt, nicht einfach dort sitzen und Chaos entstehen lassen kann. Was tun Vorkollisionssysteme tatsächlich, um den Fahrern zu helfen, und welche Arten von Systemen sind derzeit in Fahrzeugen verfügbar? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.

Vorkollisionssysteme bieten eine Vielzahl von Anzeigen, einschließlich Alarmen und Bremsen vor dem Crash. AP Foto / Katsumi Kasahara

Einige Systeme geben einen Alarm aus, um den Fahrer darüber zu informieren, dass eine Kollision unmittelbar bevorsteht - ein Alarm, der den Fahrer lediglich alarmiert und ihn auf Ausweichmaßnahmen vorbereitet. Andere Systeme übernehmen tatsächlich die Kontrolle über bestimmte Aspekte des Autos. Es gibt Pre-Crash-Bremssysteme, die zusätzlichen Druck auf die Bremsen des Fahrzeugs ausüben, um den Fahrer dabei zu unterstützen, das Fahrzeug so schnell wie möglich zu verlangsamen und möglicherweise die durch einen Unfall verursachten Schäden zu verringern. Einige Systeme verbinden die PCS-Einheit auch mit einem Sicherheitsgurtsystem vor dem Crash, das die Sicherheitsgurte der Passagiere vor einem Crash automatisch anspannen kann. Diese werden oft als bezeichnet Gurtstraffer. Die Entwicklung dieser Systemtypen muss genau abgestimmt und hochpräzise sein, da jede Fehlfunktion die Aufmerksamkeit des Fahrers stören und möglicherweise einen Unfall verursachen kann. Offensichtlich haben Designer und Hersteller Vorkollisionssysteme strengen Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass dies nicht geschieht.

Eine der frühesten Anwendungen der Unfallerkennung war das Mercedes-Benz Pre-Safe-System in der S-Klasse-Limousine von 2003, das das Unternehmen als "weltweit erstes Serienauto mit einem erstaunlichen neuen System ankündigte, das eine mögliche Kollision erkennen kann Sekunden im Voraus und ergreifen Sie Schutzmaßnahmen vor dem Absturz. " Das System verwendete Sensoren, um den Lenkwinkel und die Beschleunigung des Fahrzeugs zu messen, nicht jedoch die Umgebung. Bei jedem Notmanöver wurden Maßnahmen wie das Vorspannen der Sicherheitsgurte, das automatische Schließen des Schiebedachs und das Anheben der zurückgelehnten Sitze ausgelöst [Quelle: Mercedes- Benz Kanada].

Neuere Unfallerkennungstechnologien verwenden Radarsysteme wie das Pre-Collision-System von Toyota. Das Unternehmen stellte seine PCS 2003 an einem in Japan verkauften Fahrzeug namens Harrier vor. 2010 wird das System für den Toyota Prius verfügbar sein. Das System verwendet ein Millimeterwellenradar, um zu bestimmen, wann zusätzliche Bremsunterstützung erforderlich ist und wann die Sicherheitsgurte gespannt werden müssen. Toyota hat auch die Vorbereitung der Rückenlehne vor dem Crash für die Insassen auf den Rücksitzen hinzugefügt. Wenn eine Crash-Situation unmittelbar bevorsteht, werden die zurückgelehnten Rücksitze automatisch in eine aufrechte Position gebracht.

Ford hat auch ein eigenes Radarsystem namens "Kollisionswarnung mit Bremsunterstützung" für seine neuesten Modelle des Ford Taurus, der Lincoln MKS-Limousine und des Lincoln MKT Crossover angekündigt. Honda und Nissan bieten bei vielen ihrer Haushaltsmodelle auch Systeme zur Verhinderung von Spurabweichungen und zur Vermeidung von Frontalkollisionen an.

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Quellen

• Automobilindustrie. "Sicherheit ist wichtig: Fortschrittliche Crash-Vermeidungs-Technologie findet Eingang in Serienfahrzeuge in Japan." August 2004. (13. April 2009) http://findarticles.com/p/articles/mi_m3012/is_8_184/ai_n6173980/
• DENSO Corporation. "Sicherheitssystem vor dem Absturz." 22. Oktober 2003. (6. April 2009) http://www.globaldenso.com/de/technology/product/electronics/files/pdf12_e.pdf
• Ford.com. "Fords jüngster Sicherheitsdurchbruch - Kollisionswarnung mit Bremsunterstützung - kommt 2009." 6. April 2009. (6. April 2009) http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=29188
• Lemmen, Paul et al. "Entwicklung eines Pre-Crash-Systems mit der VEHIL-Testanlage." Nationale Behörde für Straßenverkehrssicherheit. 8. März 2005. (6. April 2009) http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv19/05-0322-O.pdf
• Mercedes-Benz Kanada. "Mercedes-Benz bringt erstmals ein Auto mit 'Reflexen' auf den Markt." 15. Oktober 2002. (6. April 2009) http://www.mercedes-benz.ca/index.cfm?NewsID=121&id=2959
• Merkelbach, Bettina. "Toyota erweitert Sicherheitstechnologien um ein vorderes Crash-System und Rückenlehnen." ATZ online. 2. März 2009. (6. April 2009) http://www.atzonline.com/index.php%3Bdo=show/site=a4e/sid=65255547349e36722b41f2291479446/alloc=1/id=9270