Автомобиль непосредственно связан с опасностью – это осознавали производители с самого момента появления самодвижущихся транспортных средств. С увеличением скорости и увеличением количества автомобилей на дорогах, проблема безопасности в автомобилестроении становилась все более актуальной.
В настоящий момент существуют активные и пассивные системы безопасности автомобиля. Системы активной безопасности предотвращают дорожно-транспортные происшествия и исключают предпосылки их возникновения, связанные с конструктивными особенностями автомобиля. Наиболее известные и востребованные системы активной безопасности – это антиблокировочная система тормозов, антипробуксовочная система, система курсовой устойчивости, система распределения тормозных усилий, система экстренного торможения и электронная блокировка дифференциала. К вспомогательным системам активной безопасности (ассистентам), которые предназначены для помощи водителю в трудных с точки зрения вождения ситуациях, относятся: парктроник, адаптивный круиз-контроль, система помощи при спуске, система помощи при подъёме, электромеханический стояночный тормоз, система обнаружения автомобилей в «слепых зонах» и система предупреждения водителя об опасном сближении с впередиидущим автомобилем.
Основой активной безопасности автомобиля считаются, конечно, тормоза. Первые тормозные системы применялись ещё на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей и сама не справлялась с её остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. С тех пор тормозной механизм претерпел серьёзную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.
Первые автомобили использовали тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи. На первых автомобилях компании Mercedes-Benz колёса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. В начале XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, и стала жизненно необходима эффективная тормозная система. Первыми появились дисковые тормоза. Главной их проблемой был ужасный скрип, издаваемый при контакте медных тормозных колодок с тормозным диском. По этой, а также иным причинам, на заре автомобилестроения наибольшее распространение получили не дисковые, а барабанные тормозные механизмы. Они в практически неизменном виде просуществовали вплоть до сороковых-пятидесятых годов 20 века в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте. Начиная с середины двадцатых годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние.
В 50-х годах на автомобили начали устанавливать дисковые тормозные механизмы. В них колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к плоским наружным плоскостям чугунного диска. Они начали получать широкое распространение. Дисковый тормозной механизм конструктивно проще барабанного, компактнее, легче и дешевле. Он эффективнее, несмотря на меньшую площадь колодок, благодаря тому, что поверхность диска плоская и колодки прижимаются к нему равномерно. Он проще в обслуживании и практически не ограничивает тормозное усилие на колодках. Главными же преимуществами дисковых тормозов перед барабанными считают стабильность характеристик и широкие возможности для регулировки их работы, что приводит к улучшению торможения, а в конечном итоге — повышению безопасности дорожного движения.
В конце шестидесятых годов появляется ещё одно важное усовершенствование — антиблокировочная система тормозов — ABS (Anti-lock Braking System). ABS делает практически невозможной блокировку колёс за счёт управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колёс, подверженных в данный момент блокировке, таким образом, поддерживая их «на грани» блокирования — торможение в этот момент считается наиболее эффективным. По сути, эта система имитирует приём прерывистого торможения — на автомобилях без ABS он используется при движении по скользкому покрытию и также призван противодействовать блокировке колёс.
Системам пассивной безопасности начали уделять внимание в середине 20 века. Перед автомобилестроителями стояла задача – защитить пассажиров от травм во время аварии, насколько это возможно. Пассивная безопасность направлена на снижение тяжести дорожно-транспортного происшествия. Большинство систем срабатывают во время столкновения, когда активные системы безопасности не смогли помочь водителю предотвратить или избежать столкновения. Двумя основными элементами систем пассивной безопасности являются ремни безопасности и подушки безопасности.
Ремень безопасности с креплением в двух точках был изобретен еще в 1885 году, а подушки безопасности были введены в эксплуатацию в 1973 году. В дальнейшем систему совершенствовали – создали механизм одновременного срабатывания подушек безопасности и натяжения ремней. К концу 20 века подушки стали устанавливать по всему салону – для водителя, для пассажиров, для отдельных частей тела, к примеру, колен. Для улучшения безопасности изменяли и саму конструкцию автомобиля. При изготовлении кузова производители стали использовать прочные, но в то же время эластичные сорта стали. Энергопоглощающие стекла, специальные подголовники, рулевые колонки нового типа – все это нововведения фирм с мировым именем, способствующие безопасности водителя и пассажиров.
Сегодня работа над совершенствованием систем безопасности автомобилей продолжается. Внимание уделяется защите не только тех, кто находится в машине, но и пешеходов, которые могут пострадать в результате наезда. Обеспечение безопасности является главной чертой всех компаний-производителей автомобилей. Применяя инновации в технике, они регулярно презентуют различные новейшие разработки, например, динамическое точечное освещение. Оно самостоятельно и заблаговременно сообщает водителю о появлении человека на дороге, повышая тем самым безопасность как пешеходов, так и пассажиров. Важным элементом безопасности для пешехода, особенно в темное время суток, становятся светоотражающие элементы на одежде.
Ещё одним фактором повышения безопасности движения служат установленные в автомобиле цифровые камеры, которые обнаруживают препятствия как спереди, так и сзади. Важным элементом в предотвращении ДТП с другими пользователями дороги являются устройства заднего вида. Наилучшим решением здесь станет обязательное оснащение новых транспортных средств унифицированными устройствами заднего вида.
Также разработана система связи между автомобилями. Она позволяет уменьшить количество дорожно-транспортных происшествий. Водитель автомобиля получает информацию, например, о том, что водитель впередиидущего автомобиля за резким поворотом (по той же самой дороге), увидел какое-либо препятствие и нажал на тормоза. Это позволит водителю, следующему за ним, своевременно остановиться.
Для решения ещё одной, очень важной и влияющей на безопасность дорожного движения проблемы водителей – недосып – была разработана систему предотвращения засыпания за рулём уставшего водителя. Усталость снижает внимание, а результатом может стать аварийная ситуация. Разработка следит за уровнем усталости водителя, и постоянно проводит мониторинг изменений его поведения. Если система получает подтверждение того, что бдительность водителя снижается, то она издает громкие звуковые сигналы, а на шкале приборов начинает светиться предупреждающий значок, в виде кофейной чашки. Водитель надевает на руку браслет и перстень. Эти приборы заблаговременно предупреждают пользователя о возможном засыпании.
Автопромышленность стала одной из первых отраслей, где быстро поняли выгоду новых технологий, которые в автомобилестроении связаны с решением большого количества проблем и технических задач. В автомобиле сложно изобрести что-то принципиально новое; его основные элементы десятилетиями остаются все теми же — кузов, двигатель, подвеска, тормозная система, электрооборудование. Поэтому приходится лишь совершенствовать каждый компонент. Автомобильная промышленность проявляет большой интерес к инновациям, обеспечивающим возможности значительного уменьшения веса, улучшения эксплуатационных качеств, внешнего вида и пригодности к переработке для вторичного использования. На приборных панелях и панелях управления современных автомобилей используются антибликовые покрытия; нанотехнологические материалы, которые предотвращают ослепление ночью водителя, автоматически затемняют зеркала заднего вида, ослабляя свет фар обгоняющих автомобилей.
Автомобильная промышленность концентрирует в себе самые продвинутые технологии. В настоящее время в автомобилестроении используются новейшие технологии пассивной и активной безопасности автомобиля. Но время не стоит на месте и к 2025 году городской ландшафт может существенно измениться благодаря внедрению технологии вождения без водителя, призванной сократить транспортный поток и повысить безопасность дорожного движения. Автомобили без водителей олицетворяют изменение нашей системы представлений о перевозках как с технологической, так и социальной точек зрения. Управление основными функциями, приводящими транспортное средство в движение (руление, торможение, ускорение и переключение передач), осуществляется с помощью электрических сигналов. Для этого используются электромоторы.
На крыше автомобиля установлен с наклоном вниз один датчик лазерного обнаружения и измерения дальности (лидар), позволяющий определять его текущее местоположение. Зарегистрировав введенную пользователем информацию о месте назначения, автомобиль планирует маршрут, исходя из своего текущего местоположения и предварительно установленной карты. Расположенный по направлению движения датчик обнаруживает препятствия, например пешеходов и другие транспортные средства. Для определения возможного появления динамических препятствий на пути автомобиля, используется упреждающий механизм, позволяющий автомобилю выполнить надлежащий маневр с учетом близости этого препятствия.
За счет этого повышается безопасность пешеходов и пассажиров и обеспечивается возможность передвижения автомобиля в густонаселенных районах, туннелях и других местах с плохими условиями приема сигналов глобальной системы определения местоположения (GPS). Кроме того, лидары функционируют при плохом освещении и умеренном дожде. В настоящее время дальность поездки автомобиля на полном заряде, для обеспечения которого требуется 6–8 часов, составляет 100–130 километров.
Эта технология коренным образом меняет и ситуацию с дорожной безопасностью. Компьютеры не имеют эмоций, не устают за рулем, не отвлекаются на разговор по мобильному телефону и не водят в агрессивной манере: все это может существенно снизить смертность на дорогах. Бортовые датчики обнаруживают ситуацию, когда человек перебегает дорогу перед автомобилем без водителя, и немедленно осуществляют экстренное торможение. Еще одним преимуществом является доступность; люди, которые ранее были лишены возможности владения и пользования автомобилем, например пожилые, лица с ограниченными возможностями и молодежь, могут без проблем получить доступ к мобильности.
Оправдают ли автомобили без водителя надежды на повышение безопасности дорожного движения? К 2025 году общество получит транспортные средства без водителя, интегрированные в транспортную систему и ответ на этот вопрос станет известен.
