Bezpečnostní systémy v osobních automobilech

Doba, kdy se řidič musel spoléhat jen sám na sebe, je pryč. Elektronika pomáhá řidiči při základních úkonech během jízdy. Při koupi automobilu narazíme na velké množství zkratek, které se dnes pokusíme rozluštit.

Nejprve je nutné samotné bezpečnostní prvky rozlišit do dvou skupin – aktivní a pasivní. První skupinou jsou bezpečnostní systémy a prvky, které zabraňují nebo předcházejí nehodám (působí před nehodou). Mezi ně můžeme zahrnout kvalitní brzdy, přesné řízení, elektronické protiblokovací a protiprokluzové stabilizační systémy atd. Oproti tomu druhá skupina pasivních prvků zmírňuje následky nehod (je aktivována až při samotné nehodě). Většinou se jedná o konstrukční zařízení jejichž cílem je minimalizovat následky například srážky s jiným vozem. Jedná se o bezpečnou stavbu a konstrukci karoserie automobilu nebo sloupku volantu či opěrky hlav, bezpečnostní pásy a jejich přepínače, airbagy ad další.

Pojďme se tedy na jednotlivé elektronické pomocníky podívat detailněji:

Aktivní bezpečnostní prvky:

Opel Eye
Německá automobilka Opel s příchodem nového modelu Insignia představila nový bezpečnostní prvek nazvaný Opel Eye. V podstatě se jedná o širokoúhlou kameru s vysokým rozlišením, která má dvě funkce. Pomáhá řidiči rozpoznávat dopravní značky - „Traffic Sign Recognition“ (zejména omezení rychlosti a zákazové značky) a upozorňuje řidiče na mimovolné vybočení automobilu z jízdního pruhu „Lane Departure Warning“.

HDC (Hill Descent Control)
Tento systém pomáhá řidiči při sjezdu příkrých svahů a někdy bývá označován i zkratkou HHC (Hill Hold Control). Systém automaticky stabilizuje jízdu při klesání a udržuje minimální rychlost. Aktivací systému pomocí tlačítka automobil ve svahu zpomalí až na 8 km/h, přičemž sešlápnutím plynu lze rychlost zvýšit (do 35km/h) nebo opětovně snížit. Tento systém využívají pro své modely zejména automobilky Volvo, BMW a Renault.

Active Drive
označuje systém aktivního řízení všech kol, který pomocí jejich natáčením přispívá k bezpečnějšímu průjezdu zatáčkou. Active Drive využívá informace od řídící jednotky systému ESP a ABS. Na jejich základě řídí funkci elektromotoru umístěného na zadní nápravě. Tento elektromotor pomocí jednoduchého mechanismu natáčí kola na jednu nebo na druhou stranu. V závislosti na rychlosti a jízdní situaci se zadní kola otáčejí buďto v souhlasném nebo nesouhlasném směru s předními koly. Do rychlosti 60 km/h je směr zatáčení zadní nápravy opačný, což usnadňuje manévrovatelnost a obratnost vozu při nízkých rychlostech. Nová Laguna GT se v poloměru otáčení vyrovná o dvě třídy menšímu Cliu. Při rychlosti nad 60 km/h je směr natočení všech kol stejný, čímž se znatelně zvyšuje stabilita vozu a šetří se pneumatiky. Úhel natočení zadních kol je ve většině případů menší než 2°. V kritických situacích se kola mohou vychýlit až o 3,5º.

Systém aktivního zatáčení kol představila automobilka Renault v aktuální verzi svého modelu Laguna GT. Nejedná se však o žádnou zásadní novinku. Podobný systém 4WS (Four-Wheel Steering) se objevil již v roce 1985 u Hondy Prelude, BMW 850 CSi nebo Mazdy Xedos9. Postupně se tento systém vyvíjel od mechanických systémů k elektromecha¬nickým a elektrohydrau¬lickým.

ABS (Anti-lock Braking Systém)
ABS zabraňuje zablokování kol při brždění, a tím i ztrátě adheze mezi kolem a vozovkou. Hlavní výhodou je možnost ovládat vozidlo i při prudkém brždění. Systém zabraňuje zablokování kol při brždění tím, že automaticky reguluje brzdnou sílu v třmenech tak, aby nedošlo k zablokování kol. Každé kolo má vlastní snímač otáček, který dává řídící jednotce informace o rychlosti otáčení jednotlivých kol. Na suchém povrchu systém ABS přispívá ke kratší brzdné dráze. Systém ABS byl vyvinut firmou BOSCH v roce 1978 a poprvé se objevil v Mercedesu-Benz třídy S a také v „sedmičkovém“ BMW. Firma Bosch však rozvíjela systém ABS dále. Výsledkem dalšího vývoje vznikly další systémy ASR (protiprokluzovací sytém, který zabraňuje protáčení kol při rozjíždění), elektronický stabilizační program ESP. V posledních letech se objevuje ABS společně s EBV (systém elektronického rozdělování brzdné síly).

ASR (Antriebsschlup¬fregelung)
ASR zabraňuje protáčení poháněných kol snížením výkonu motoru. Začnou-li se poháněná kola protáčet, systém ASR sníží točivý moment motoru na hodnotu, kterou jsou kola za daných adhezních podmínek schopna přenést na vozovku, aniž by se protáčela.
Řídicí jednotka pomocí snímačů otáček kol hnané nápravy neustále porovnává tyto údaje s otáčkami kol nepoháněné nápravy. Pokud dojde k prokluzu hnacích kol¨, je řídicí jednotce vydán pokyn, aby kolo bylo přibržděno. V případě vyšší rychlosti je řídicí jednotkou motoru vydán příkaz ke snížení točivého momentu motoru vynuceným ubráním plynu. Následkem tohoto zásahu se kola přestanou protáčet.

BAS – (Brake Assistant Systém)
Nebo-li brzdový asistent, který dokáže monitorovat intenzitu sešlápnutí plynu a na základě zjištěných údajů zvýšit účinnost brzd zvýšením tlaku v brzdné soustavě. Tím je dosáhnuto větší brzdné síly při stejném tlaku na brzdový pedál, což vede ke zkrácení brzdné dráhy až o 20%.
V praxi rozlišujeme mezi třemi základními typy brzdových asistentů, přičemž jejich funkce je v podstatě stejná. (elektronický, hydraulický nebo mechanický BAS). Odlišnosti nalezneme pouze ve způsobu snímání potřebných signálů.

EBV – (Elektronische Bremsverteilssystem) a EBD (Electronic Brakeforce Distribution)
Systém EBV se stará o rozdělení brzdného tlaku mezi přední a zadní nápravou, přičemž se stará o maximální možný účinek brzd na zadní nápravě. Systém EBD se také stará o rozdělení brzdného účinku, avšak na každém kole zvlášť.

ESP (Electronic Stability Programme)
je elektronický systém jízdní stability. Pomáhá zvládnout kritické jízdní situace. Lidově řečená „stabilizace“ pomáhá svými zásahy zvládnout některé kritické situace, které mohou při jízdě nastat. Ke své funkci ESP využívá elektronické systémy podvozku jako ABS a protiskluzové systémy. Systém ESP umožňuje využití jízdních vlastností až na samou hranici fyzikálních zákonů, tím zvyšuje aktivní bezpečnost.
Elektronické stabilizační systémy různých výrobců automobilů nesou různá označení. Například Alfa Romeo, Hyundai a Nissan označují stabilizaci výrazem VDC, BMW a Mazda – DSC, Subaru – VDCS, Volvo – DSTC atd.

Aby mohlo ESP správně reagovat v kritické situaci, musí si odpovědět na dvě otázky. Kam řidič vozidlo směřuje a kam vozidlo doopravdy jede k čemuž pomáhá snímač natočení volantu, snímač otáček všech kol a měřič příčného zrychlení a rotačního momentu setrvačnosti. Na základě poskytnutých hodnot systém porovnává požadovanou dráhu vozidla se skutečnou. Pokud dochází k diferenci, systém zasáhne například přibrzděním požadovaného kola, sníží otáčky motoru apod.

Průkopníkem systému ESP se stal v roce 1995 Mercedes řady E. K masovému rozšíření paradoxně přispělo uvedení nového Mercedesu třídy A po nezdařile zvládnutém losím testu v roce 1997, kdy se chlouba automobilky převrátila. Evropská Unie hodlá počínaje rokem 2014 nařídit, že všechny automobily opouštějící výrobní závod musí být vybaveny povinně ESP

ACC (Adaptive Cruise Kontrol)
Pod touto zkratkou se skrývá adaptivní tempomat, který je vybaven radarovým snímačem v čelní mřížce vozidla. ACC udržuje nastavenou rychlost v závislosti na odstupu vpředu jedoucího vozu. V případě potřeby dokáže elektronika samočinně přibrzdit nebo naopak zrychlit podle aktuální dopravní situace před vozem. Systém totiž měří vzdálenost od vpředu jedoucího vozu pomocí již zmíněného radiového signálu a neustále propočítává bezpečnou vzdálenost za vozidlem v závislosti na rychlosti. Pokud systém vyhodnotí, že se překážka přibližuje příliš rychle a může dojít ke střetu vozidel, systém upozorní řidiče, připraví brzdy na prudké brždění, přitáhne hlavové opěrky a sám začne snižovat rychlost.
Systém ACC má jistá omezení. Nelze ho proto využívat všude a za všech okolností. ACC nepoužívejte za špatné viditelnosti, v hustém provozu, při opakované akceleraci a zpomalování, v klikatých zatáčkách a prudkých kopcích. Dále se vyvarujte použití systému za špatného počasí (déšť, sníh atd.) a kluzkých silnicích pokrytých sněhem nebo ledem. Dále omezení platí pro stanice vybírání mýta, pro křižovatky nebo parkoviště. Nutno podotknout, že ACC nemusí rozpoznat např. motocykly nebo jiná malá vozidla jedoucí před vozem. Systém neupozorňuje dokonce ani na zaparkovaná vozidla nebo vozidla jedoucí pomaleji než 20 km/h. Adaptivní tempomat také funguje jen v určitém rychlostním rozmezí (u Accordu 30-180 km/h).

BLIS
je systém využívající digitálních kamer pro detekci vozidel v takzvaném mrtvém úhlu řidiče. Kamery jsou zabudovány ve vnějších zpětných zrcátkách a pokud se do prostoru vedle vozidla dostane další automobil, je na jeho přítomnost řidič upozorněn oranžovou kontrolkou umístěnou na A-sloupku. Tento systém ve svých modelech aplikuje například automobilka Volvo.

Pasivní bezpečnostní prvky:

Airbag
Společně s bezpečnostními pásy a pyrotechnickými přepínači pásů pomáhají snížit riziko poranění posádky zejména při nárazu. Rozlišujeme mezi čelními, bočními, hlavovými a kolenními airbagy. Při dopravní nehodě dojde během několika milisekund k aktivaci vaků, kterou jsou plněny vzduchem, čímž odvrátí poranění posádky o tvrdé části interiéru.
V poslední době se objevují tzv. inteligentní airbagy, které dokáží regulovat rychlost a objem jejich naplnění podle síly nárazu.
Airbag byl vynalezen již v roce 1952. Do sériové výroby ho však zavedla o dvacet let později automobilka Chevrolet v modelu Impala. V Evropě se airbagy objevily až v roce 1980 v Mercedesu-Benz W126.

Corner
Systém Corner monitoruje úhel natočení volantu a rychlost automobilu. V závislosti na směru a velikosti úhlu natočení volantu se aktivuje levý nebo pravý mlhový světlomet, který osvítí prostor vedle vozidla. Tato funkce je aktivní až do rychlosti 40 km/hod, pak se automaticky vypíná. Díky této funkci se zvyšuje aktivní bezpečnost automobilu, jelikož jsou dříve vidět chodci, cyklisté a vysoké překážky.

ISOFIX
Je normované ukotvení dětské sedačky v automobilu. Systém ISOFIX pomáhá spolehlivým propojením sedačky s vozidlem snížit riziko zranění dětí. Výrobcem schválené dětské sedačky se jednoduše a snadno propojí s konstrukcí vozu pomocí pevných třmenů. Výhodou systému ISOFIX je snadnost použití a pevnost ukotvení sedačky do vozidla. Kotevní body systému ISOFIX naleznete na krajích zadních sedadel

Aktivní opěrka hlavy
V okamžiku dopravní nehody se tato opěrka vysune blíže pasažérově hlavě. Pomůže tak účinnějšímu zpomalení jeho hlavy čímž pomáhá zachytit setrvačné síly zatěžující v okamžiku nárazu krční páteř.

PPDB (Pyrotechnic Pedestrian Deployable Bonnet), resp. Pop-Up Bonnet
Jedná se o nový prvek v ochraně chodců, tzv. polohovatelnou přední kapotu. Při střetu s chodcem je kapota pomocí pyrotechnických rozbušek mírně nadzvednuta, čímž se získá větší prostor pro bezpečné zpomalení nárazu těla. Tento prvek vyvinul Citroen a značka Jaguar jej jako první představila ve svém modelu XK a Nissan v modelu Skyline Coupé, kde je tento systém pojmenován „Pop-Up Bonnet“.