что такое активная и пассивная безопасность

Термины активной и пассивной безопасности сегодня достаточно известны по всему миру. Однако, в России еще большинство водителей не имеют представления о двух видах безопасности.

Совсем недавно было проведено собрание Европарламента, который утвердил новый список опций для автомобилей, продающихся в странах Евросоюза. На собрание вся суть была посвящена системе безопасности, которая позволит снизить количество ДТП и увеличить объемы продаж автомобилей.

В России также происходили подобные обсуждения, которые были внесены в программу развития страны до 2024 года. По словам правительства, необходимо снизить смертность на дорогах в 3 раза. По актуальным данным смертность составляет 14 человек на каждые 100 тысяч населения. Государство намерено снизить показатель до 6 человек.

Если сравнить уровень безопасности с такими странами, как США или Япония, то можно увидеть сильно отставание российских автопроизводителей. В Европе также наблюдается положительная тенденция по безопасности автомобилей.

В России минимальный набор опций любого автомобиля подразумевает собой наличие ABS, водительские подушки безопасности, а также систему ГЛОНАСС. А в Европе уже в стандартные комплектации авто входят датчики давления шин, ESP и в некоторых случаях — спиртовой иммобилайзер. Помимо этого, с 2022 года среднестатистические машины получат собственный адаптивный круиз-контроль и датчики усталости водителя.

Всего существует два вида безопасности: активный и пассивный. Первый вид служит для защиты от столкновений, наезда на препятствия и т. д. Активная безопасность представляет собой целую систему, которая работает через датчики и выдается на бортовой компьютер.

Сегодня наиболее продвинутые модели активных систем безопасности представлены только на авто премиум-сегмента. Как правило, они представлены в виде голосовых систем с установленными датчиками. Если водителю будет угрожать опасность, то автомобиль остановится и издаст соответствующий звук предупреждения.

Среди первых примеров активной безопасности можно вспомнить антибуксовочную систему, а также стабилизационные варианты защиты от заносов автомобиля. К ним же относятся системы экстренного торможения и электронное распределение тормозного усилия для плавного сброса скорости.

Пассивная же безопасность — это запасной вариант к активному варианту. Главный элемент здесь — это ремень безопасности. Также в состав пассивной системы входят все подушки безопасности и самое инновационное решение — форма кузова.

Автопроизводители уже давно следуют одному и тоже принципу — смягчить удар автомобиля, как можно больше. Поэтому для этого создаются такие варианты кузова, которые по определенному алгоритму будут ломаться без нанесения повреждений водителю.

Таким образом, системы пассивной и активной безопасности работают в комплексе. При этом первая группа систем работает практически полностью на автоматике, а вторая — это проверенный стандартный метод защиты при помощи уже известных техник и методик.

Фото: chipsawaystockport. co.uk

Активная безопасность автомобиля — это… Определение, особенности и требования

Системы безопасности являются центральным направлением развития современных автомобилей. Серьезный эволюционный этап в данном направлении начался с момента появления первых интеллектуальных устройств, которые предотвращали или снижали риски аварии. Сегодня подобные системы образуют целый пласт средств, которые носят название активной безопасности автомобиля. Это преимущественно электронные устройства, которые могут отслеживать определенные параметры состояния машины, своевременно подавая сигналы о возможных угрозах.

Понятие систем активной безопасности

Для понимания того, что собой представляют такие системы, необходимо для начала рассмотреть принцип действия механизмов, которые являются их противоположностью. То есть речь пойдет о системах пассивной безопасности. Как уже было отмечено, это механические устройства, причем традиционно никак не связанные с электронными средствами управления. Они срабатывают в моменты, когда физически фиксируется внешнее воздействие. Что же касается активной безопасности автомобиля, это комплекс устройств, которые ориентируются на предотвращение ДТП, а также минимизацию рисков, приводящих к другим негативным последствиям. Это могут быть не только электронные приборы с датчиками, но и конструкционные части машины. Более того, на эффективность таких систем влияют и рабочие характеристики автомобиля, которые напрямую никак не связаны с задачами обеспечения безопасности.

Особенности активной безопасности

Главной особенностью данного рода систем можно назвать элемент интеллектуального принятия решений, из-за чего их и называют активными. Разумеется, речь идет об условной «интеллектуальности», поскольку самое сложное устройство этого комплекса все же работает по определенному алгоритму. Другое дело, что и сам пользователь, и управляющая программа могут менять отдельные параметры работы системы в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Важно рассмотреть, что такое с точки зрения управления активная безопасность автомобиля. Это во многом автономная система, которая включается в работу, в постоянном режиме обрабатывая исходные данные от датчиков. По их показаниям и принимаются те или иные решения. Причем действие системы может завершаться на этапе подачи тревожного сигнала водителю или же непосредственным влиянием на отдельные механические агрегаты и даже на характер движения машины.

Требования к системам активной безопасности

Нормативный регламент с требованиями к активной безопасности напрямую относится к устройствам и конструкционным узлам. С последними взаимодействуют электронные регуляторы, отвечающие за комплекс функций, обеспечивающих безопасность. Среди основных требований к активной безопасности автомобиля такого типа можно выделить следующие:

• Все колеса должны контролироваться тормозной системой, команды на которую подаются от одного управляющего органа.
• К управляющему комплексу активной безопасности должна быть подключена резервная система торможения, также связанная с четырьмя колесами.
• Самопроизвольные движения рулевого колеса с поддержкой гидроусилителя от нейтрального положения при условии работающего мотора не допускаются.
• Рулевой механизм не должен иметь следов деформации и прочих конструкционных изменений.
• Уровень технической жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления всегда должен отвечать нормативным требованиям для конкретного механизма. Не допускаются утечки из резервуара и другие конструкционные нарушения.

Свойства активной безопасности автомобиля

Даже исправный и соответствующий требованиям комплекс активной безопасности не всегда может отвечать должному уровню контроля машины, если его организация и настройки были выполнены без учета эксплуатационных параметров. Чтобы исключить подобные отклонения, следует ориентироваться на рабочие свойства данной системы. В частности, под активной безопасностью понимают свойства автомобиля следующего порядка:

• Эффективная тормозная система. Указывает на способность машины надежно удерживаться на одном месте и быстро сокращать скоростной режим.
• Устойчивость и управляемость. Способность машины в условиях аварийного движения производить резкие маневры с целью выхода из критического положения.
• Обзорность. Свойство, которое позволяет водителю получать максимальный объем визуальной информации о ситуации на дороге с учетом конструкции конкретного автомобиля.
• Наружная информативность машины. Эффективность средств, которые отвечают за подачу сигналов и внешнее освещение.
• Шумоизоляция. Высокий уровень шума в салоне напрямую негативно сказывается на состоянии водителя, снижая его внимание и скорость реакций.

Разновидности устройств обеспечения активной безопасности

По функциональному назначению и технико-аппаратному исполнению можно выделить несколько групп устройств или комплексных систем, которые образуют общую систему активной безопасности на базе конкретного автомобиля:

• Системы управления двигателем.
• Механика тормозной системы.
• Средства контроля рулевого управления.
• Электронные устройства.

Наиболее перспективной считается последняя категория элементов активной безопасности автомобиля – ее представляют так называемые ассистенты водителя, которые помогают ему в сложных условиях вождения. Данная помощь носит не только характер информационного оповещения, но и непосредственно влияет на управление, подавая команды на механические узлы и агрегаты в той или иной части. Теперь же рассмотрим наиболее распространенные и технологичные системы данного типа.

Аварийное рулевое управление

Существует целое семейство систем, предназначенных для контроля продольной динамики движения транспортного средства. Наиболее эффективными считаются разработки, в которых сочетаются элементы торможения и аварийного рулевого управления. Такая комбинация обеспечивает возможность контроля и боковой динамики автомобиля. Активная и пассивная безопасность в данном случае формируют единый функциональный комплекс устройств, срабатывающих в моменты угрозы. Например, в условиях гололеда одного лишь экстренного торможения бывает не достаточно. Требуется и соответствующее направление кузова через рулевой контроль. Именно так срабатывает аварийное рулевое управление, одновременно подключая и тормозную систему, и поворотные механизмы. Слаженность взаимодействия достигается посредством сигналов, поступающих от телематического комплекса автомобиля и его датчиков.

Контроль усталости водителя

Согласно статистике, порядка 25 % аварий на дорогах происходит именно по причине усталости автовладельца. Достаточно 4 часов вождения без перерывов, чтобы реакции водителя утратили необходимую остроту. Специально для таких случаев была разработана концепция ассистента, который фиксирует отклонения в поведении водителя, сообщая о необходимости остановки. При этом используются разные принципы выявления признаков усталости – по взгляду водителя (через специальные сенсоры), по контролю движения машины и характеру манипуляций с органами управления. Опять же, при однозначной фиксации отклонений система может или дать соответствующее оповещение, или вмешаться в процесс управления через тормозную систему, руль и т. д.

Системы контроля движения

Обширная категория систем, в постоянном режиме участвующих в управлении автомобилем, корректируя или дополняя действия водителя. Что относится к активной безопасности автомобиля? В качестве основы можно выделить систему поддержки курсовой устойчивости (сохраняет заданную траекторию движения посредством динамической стабилизации), но к сегодняшнему дню этот комплекс значительно расширился и за счет узконаправленных дополнений:

• Помощник движения по полосе.
• Помощник при перестроении.
• Ассистенты при спуске и на подъеме.

Объединяются эти системы влиянием на одинаковые рабочие органы и средства контроля машины. Задействуются функции скоростного регулятора, рулевая колонка, системы торможения, контроль двигателя, оптическая инфраструктура и другие средства оповещения.

Парктроник

Система представляет группу устройств, отвечающих за помощь в управлении автомобилем при выполнении типовых маневров. В данном случае речь идет о парковочном ассистенте, некоторые элементы которого, впрочем, могут задействоваться и в других ситуациях. Итак, парктроник – это активная безопасность автомобиля, которая посредством датчиков и видеокамер позволяет аккуратно и без риска столкновения парковаться. В области бамперов устанавливаются чувствительные элементы (сенсоры), которые подают в салон световые или звуковые сигналы в случае опасного приближения. Видеокамеры – это своего рода опциональное дополнение, позволяющее водителю ориентироваться не только на сигналы, но и самому наблюдать за происходящим в зоне парковки через монитор, подключенный к задней или передней камере.

Системы ночного видения

Плохая видимость на дороге – один из опаснейших врагов любого автомобилиста. Особенно в условиях ночного времени и плохой погоды повышаются риски столкновения с объектами, которые не были должным образом идентифицированы водителем. Для предотвращения подобных ошибок используются устройства с тепловым излучением. Через специальную камеру они воспринимают инфракрасный сигнал, проецируя его на экран пользователя в салоне. Бывают системы активной и пассивной безопасности автомобиля такого типа:

• Активные отличаются высоким разрешением «картинки» и способностью различать объекты на расстояниях 200-250 м.
• Пассивные тепловизоры характеризуются более высокой дальностью действия (до 300 м), однако страдают низкой детализацией.

Заключение

Тенденции развития систем автомобильной безопасности говорят о том, что защитные устройства (механические и электронные) становятся все более комплексными и взаимосвязанными. Они охватывают полный условный путь от возможности совершения критической ошибки до ее последствий в виде аварии. Поэтому логично и появление особой категории средств, обеспечивающих послеаварийную безопасность автомобиля. Активные и пассивные системы ориентируются на предотвращение ДТП и минимизацию ущерба непосредственно при столкновении. Что касается послеаварийных систем, то они предназначены для устранения угроз, которые могут проявиться уже после аварийной ситуации. К ним относятся средства сигнализации и оповещения, автоматические огнетушители, модули отключения бортовой электропроводки и т. д.

Активная безопасность автомобиля, возможности современных систем

Что такое система активной безопасности и чем она отличается от пассивной? Второй случай представлен всевозможными приспособлениями, не влияющими на процесс управления. Яркими представителями системы являются ремень и подушка. Активная безопасность автомобиля выражена более сложными устройствами. К этой группе относятся, в основном, всевозможные электронные системы. В своей работе они используют алгоритмы. Любое отклонение от показателей сразу же вызывает реакцию, приводящую значения в норму.

Можно говорить о перехвате управления автомобилем электронной системой управления.

Активная безопасность автомобиля

Виды систем

На сегодняшний день существует большое количество всевозможных электронных систем на борту автомобиля. Все они направлены на облегчение процесса вождения и повышают возможность маневрирования. Можно провести условное разделение на основные и вспомогательные системы.

Вспомогательные

Сюда же можно включить все средства, помогающие водителю в тех или иных ситуациях. Например, круиз-контроль, автоматически удерживающий скорость и распознающий расстояние до ближайших преград. Специальные парковочные программы позволят определить расстояние между автомобилем и препятствием, сообщая водителю насколько еще можно подъехать.

Основные

Это такие системы, которые работают автоматически. Они не дают водителю потерять контроль над управлением. Благодаря их наличию на большинстве современных автомобилей удалось существенно снизить количество ДТП. О них далее и пойдет речь.

Самыми популярными и эффективными считаются такие системы.

1. АБС (ABS) – антиблокировочная система тормозов.
2. ПБС (ASR/TCS/DTC) – противобуксовочная система.
3. СДС – система динамической стабилизации.
4. СРТУ (EBD/EBV) – система распределения тормозных усилий автомобиля.
5. СЭТ – системы экстренного торможения.
6. ЭБД – электронная блокировка дифференциала.

АБС

АБС получила свое развитие ближе к концу прошлого века. Ее возможности удалось раскрыть только благодаря электронике. Сегодня, многие страны не допускают производства или управления автомобиля без наличия АБС на борту. Особенно важно это для общественного автотранспорта.

Принцип работы.

1. АБС считывает показания датчика, определяющего скорость вращения колеса.
2. Во время торможения система рассчитывает необходимую скорость замедления.
3. Если колесо остановилось, а движение продолжается, то клапан перекрывает поступление тормозной жидкости.
4. С помощью клапана выпуска происходит сброс давления в контуре.
5. Закрывается клапан выпуска, открывается клапан впуска тормозной жидкости. Создается давление.
6. Если колесо опять блокировалось, то весь цикл повторяется заново.

Современные АБС способны осуществлять до 15 циклов в секунду.

Преимущества

Список преимуществ достаточно большой. Такое устройство в автомобиле помогает сделать следующее:

• повысить безопасность движения;
• уменьшить тормозной путь;
• распределить износ шины по всему колесу;
• увеличить контроль в экстренных ситуациях.

АБС разрабатывалась компанией Bosch, эта же фирма является основным производителем и лидером на рынке. Текущие модели способны работать с каждым колесом индивидуально.

ПБС

На базе АБС работает еще одна важная система – ПБС. Что она делает? Следит за тем, чтобы колеса не начали буксовать и скользить. В большинстве автомобилей она пользуется теми же датчиками, что и АБС, на низких скоростях использует тормоза, а на скорости свыше 80 км/час – замедляет движение с помощью двигателя, работая с ЭБУ в одной связке. Это приводит к повышению устойчивости автомобиля как на трассе, так и на грунтовых дорогах. В отличие от АБС, ПБС может быть отключена водителем.

СРТУ

Как и ПБС, СРТУ использует датчики и механизмы АБС, имеет схожий принцип работы. Она обеспечивает равномерное торможение передних и задних колес, приводя процесс к сбалансированному замедлению. Для чего это нужно?

В случае экстренного торможения вся нагрузка, вместе с центром тяжести, перемещается на передние колеса. В этот момент на заднюю пару не оказывается необходимое давление, а значит – снижается сцепление с дорогой.

СЭТ

СЭТ – одна из важнейших элементов активной безопасности. По принципу действия она делится на системы автоматического экстренного торможения и системы помощи.

Автоматическое торможение

Среди всех вариантов работы можно выделить общий принцип действия.

1. Датчики распознают препятствия, скорость сокращения расстояния.
2. Подается сигнал об опасности водителю.
3. Если ситуация остается критической, то запускается процесс наиболее эффективной остановки.

Многие СЭТ имеют в своем арсенале куда большие функции, включая воздействие на работу двигателя, тормозов и даже систему пассивной безопасности.

Помощь

Помощник торможения имеет совершенно другие функции и задачи. Он использует датчики скорости нажатия педали тормоза. Если в экстренной ситуации водитель недожимает педаль или по какой-то причине не может этого сделать, то компьютер все сделает за него.

ЭБД

ЭБД служит для предотвращения скольжения одного из ведущих колес во время разгона и набора скорости. С его помощью удается достичь максимального контроля во время ускорения и более быстрого набора скорости.

СДС

СДС является представительницей электронных систем с более высоким уровнем, чем все предыдущие. Более того, она контролирует работу следующих систем:

• АБС;
• ПБС;
• СРТУ;
• ЭБД.

В чем заключается ее роль? В удерживании выбранного курса и максимальной управляемости автомобилем во время маневров. Пользуясь механизмами регулировки, удается добиться уверенных поворотов, без заносов, ускорения или замедления во время маневров и много прочего.

Ассистенты

Как уже говорилось, к этой категории относятся всевозможные вспомогательные программы и блоки.

Среди них можно выделить представителей, обладающих следующими возможностями.

1. Обнаружение пешеходов, предупреждение о возможном столкновении, экстренное торможение, если контакт практически неизбежен.
2. Обнаружение велосипедистов и принятие мер для избежания столкновения. Распознавание работает как во время движения, так и при его отсутствии.
3. Распознавание крупных диких животных на трассе.
4. Помощь при спуске и подъеме.
5. Парковочная система, вполне способная проводить парковку автоматически.
6. Панорамный обзор на низкой скорости.
7. Защита от непреднамеренного ускорения или ошибки в нажатии педали.
8. Круиз-контроль – функция определения расстояния до впереди идущего автомобиля и автоматическое поддержание выбранной скорости.
9. Перехват рулевого управления в критических случаях. Блок находится на финальной стадии разработки.
10. Контроль движения по определенной полосе.
11. Помощь в перестраивании.
12. Улучшение управления в ночное время. Экраны ночного видения на панели управления.
13. Распознавание усталости водителя и засыпания за рулем.
14. Возможность распознавать дорожные знаки.
15. Обнаружение автомобилей, светофоров с помощью WLAN-технологии. Находится в стадии активной разработки.

На сегодняшний день каждый производитель автомобилей может предложить свои системы, которые, так или иначе, отличаются от аналогов на рынке. Некоторые разработки применяются всего лишь несколькими компаниями.