Como funcionam os sistemas de frenagem automática

O sistema City Safety da Volvo trava automaticamente se o motorista não reagir a tempo quando o veículo da frente diminui a velocidade ou para. Quer saber mais? Confira essas imagens de freio. Cortesia da Volvo Cars of North America, LLC

Ah, o trajeto matinal. Você está exausto, o tráfego está aumentando e seu telefone já está zumbindo com e-mails, lembretes de compromissos e tarefas que você prefere não fazer. Você olha para baixo para ver o que aquele dispositivo estúpido está surtando dessa vez, e quando você olha para cima, o Humvee na sua frente parou. Agora está a centímetros de você. Você faz uma careta como o pequeno Macaulay Culkin surpreso em "Home Alone" e pisa no freio, esperançosamente a tempo de evitar uma enorme conta de seguro e uma mulher furiosa em um muumuu processando você por whiplash.

Mas esse tipo de contratempo pode ser coisa do passado, graças à frenagem automática. Esses sistemas sofisticados usam os sensores e computadores em seu carro para antecipar um acidente e ajudar seu self sonolento a evitar bater para-lamas - ou pior.

Essas tecnologias de prevenção de acidentes estão disponíveis no exterior há anos, mas estamos apenas começando a vê-las nos Estados Unidos nos últimos anos. Você pode pensar que é porque estamos muito felizes com os processos aqui (lembra daquela vítima de chicote com muumuu que mencionamos?), Mas David Sullivan, o especialista residente em Subaru em seu sistema EyeSight, dá uma explicação mais caridosa.

“Os EUA são um mercado muito amplo e variado, com muitas necessidades diferentes. Pessoas em todo o país dirigem de maneira diferente e as diferentes regiões são como um bando de pequenos países”, disse ele. No Japão, onde existe o EyeSight desde o ano modelo de 2007, as estradas são "bastante homogêneas e as leis de trânsito são as mesmas em todos os lugares". Nenhuma regra especial sobre inversões de marcha ou à esquerda em uma mão única ou à direita no vermelho - mas não aquele vermelho, não neste estado - para eles.

Agora que a tecnologia está chegando aos Estados Unidos em mais modelos, vamos dar uma olhada no que ela pode fazer por você antes que a cafeína comece em seu trajeto matinal.

Conteúdo

1. Tenha cuidado!
2. Perigo, Will Robinson! Perigo!
3. Segurança primeiro

Em quase todos os casos, a frenagem automática é parte de um conjunto de tecnologia de sistema de segurança que trabalha em conjunto para salvar seu traseiro. O sistema em um Subaru é denominado EyeSight; em um Volvo, é chamado de City Safety. Outros fabricantes, incluindo Cadillac e Mercedes-Benz, têm algo semelhante.

"O sistema funciona de forma muito simples de uma perspectiva de engenharia", disse Adam Kopstein, gerente de segurança e conformidade da Volvo. "Fazer o carro parar é fácil; temos os sensores e o ABS. O truque é garantir que ele pare apenas quando for necessário." Kopstein é um cara muito engraçado, porque depois de chamar isso de um sistema fácil e simples, ele explicou em detalhes como esse truque é realizado.

Cada fabricante usa uma configuração diferente, então usaremos os sistemas Subaru e Volvo como exemplos do que está disponível.

O EyeSight de Subaru, não surpreendentemente, usa duas câmeras preto e branco que funcionam como seus olhos para triangular a velocidade e distância do veículo à sua frente. Eles são montados na parte superior do para-brisa e fazem a varredura a cada 0,1 segundo, procurando contraste com o fundo e as superfícies verticais. O software está programado para reconhecer diversos tipos de imagens, como traseiros de veículos, motocicletas, bicicletas e pedestres.

A Volvo usa lidar (que não está relacionado ao mashup leão-tigre que todos conhecemos como ligre) em seu sistema de segurança da cidade. Lidar é um radar a laser e envia um sinal que ativa os objetos à sua frente para determinar a distância e a velocidade. Como lidar funciona melhor em curto alcance, a Volvo também tem uma câmera montada no para-brisa e um radar no para-choque que funcionam juntos em altas velocidades como parte de seu sistema de aviso de colisão com capacidade total de frenagem. O radar pode ver várias centenas de metros à frente do carro, mas não pode dizer o que está vendo. A câmera capta o que o radar está vendo e pode identificar o objeto como um problema ou algo a ser ignorado.

Até agora, é assim que seu carro sabe que há um Humvee na sua frente e que o Humvee pisou fundo nos freios. Enquanto o computador do seu carro faz alguns cálculos de pânico, vamos passar para a próxima página.

Portanto, agora seu carro determinou que você está prestes a atingir o Humvee. Também pode sentir que você não está fazendo nada a respeito. Você não está se afastando de seu enorme pára-choque e não está apertando o freio. É hora de seu carro resolver as coisas com as próprias mãos. Circuitos. Tanto faz.

A menos de 20 milhas por hora (32,2 quilômetros por hora) ou mais, a maioria dos sistemas pode evitar o acidente completamente, embora o objetivo seja meramente minimizar o impacto e, portanto, a lesão. "É uma camada adicional de segurança, mas não estamos tentando tirar a responsabilidade de afastar o motorista", disse Sullivan. "Se o motorista estiver distraído, a EyeSight irá avisá-lo e ajudá-lo se ele entrar em pânico ou surtar." Esse é o momento facial Macaulay Culkin de que falamos antes.

EyeSight irá avisá-lo quando você estiver a cerca de um segundo do para-choque do Humvee e, em seguida, pise levemente nos freios para ajudá-lo. A maioria das pessoas não pisam nos freios com força suficiente quando estão tentando evitar um acidente, por incrível que pareça. Mas se você ainda não estiver fazendo nada, o Subaru aplicará força de frenagem total em cerca de 1 g.

O sistema Volvo consiste, na verdade, em dois sistemas dispostos um em cima do outro: City Safety para velocidades mais baixas e o sistema de aviso de colisão para velocidades mais altas. Já que em nosso exemplo você está se arrastando para o trabalho, o City Safety entrará em ação. Se o lidar (rawr!) Pensa que você está muito perto do carro da frente e não está fazendo nada a respeito, você não recebe nenhum aviso. Ele começa a frear para você e, em seguida, acende um LED vermelho no para-brisa que imita uma luz de freio para chamar sua atenção. A ideia é que talvez então você reaja e pise no freio por conta própria; mas se você não fizer isso, a Volvo tem.

Se você estiver indo um pouco mais rápido, o segundo sistema da Volvo começará de onde o City Safety parou. Acima de 30 milhas por hora (48,3 quilômetros por hora) ou algo assim, o sistema avisará se você estiver seguindo muito de perto. Ele também irá pré-carregar os freios para que eles estejam prontos para desacelerar assim que você prestar atenção ao aviso - ou assumir o controle, se você não.

Esses sistemas funcionam melhor quando a diferença entre a velocidade do seu carro e a do carro que você pode atingir é de menos de 20 milhas por hora (32,2 quilômetros por hora). Se o diferencial de velocidade for maior do que isso, o resto é com você. "Se você está voando pela estrada, o EyeSight não vai salvá-lo de si mesmo", disse Sullivan.

O sistema EyeSight da Subaru usa duas câmeras preto e branco que funcionam como seus olhos para triangular a velocidade e a distância do veículo à sua frente. Cortesia da Subaru of America, Inc.

Tanto o Subaru quanto a Volvo - e realmente qualquer fabricante com quem você converse, desde que não seja a Audi com seu carro autônomo - deixam claro que eles não estão tentando tirar a direção do motorista. "Se algum sistema começar a ser ativado, mas o motorista decidir desviar, você não entrará em conflito com o veículo", disse Kopstein. "O carro vai liberar os freios para que você possa manobrar para sair da situação." Sullivan foi ainda mais claro: "Queremos que você dirija o carro."

Então, se ninguém está tentando tirar a responsabilidade do motorista, por que se preocupar em deixar o carro travar para você? Por que não apenas buzinar ou piscar ou, no caso do Cadillac, vibrar o assento para que você saiba que precisa prestar atenção e dirigir o maldito carro?

A pesquisa diz que um terço de todas as colisões relatadas acontecem quando um pára-choque dianteiro encontra um pára-choque traseiro. E em metade desses acidentes, o motorista do carro traseiro não freia. Então, aparentemente, poderíamos usar um pouco de ajuda no departamento de frenagem.

O IIHS determinou que carros com sistemas de freio automático tinham entre 14 e 27 por cento menos sinistros de seguro por danos aos carros, dependendo do sistema. E isso foi para os carros de 2010, que é praticamente a idade das trevas para esses sistemas.

Além disso, a frenagem automática não funciona sozinha. Faz parte de sistemas mais abrangentes que incluem gerenciamento do acelerador, avisos de saída de faixa, controle de cruzeiro adaptativo e outros sistemas de segurança. E a tecnologia está cada vez melhor, com câmeras e sensores melhores. Conforme a tecnologia avança (EyeSight e City Safety já estão em sua terceira geração), ficará mais barato e, à medida que ficar mais barato, estará em mais carros, o que beneficia a todos. Até a mulher de muumuu dirigindo o Humvee.

Nota do autor: Como funcionam os sistemas de frenagem automática

Quando comecei a escrever este artigo, fiz um pequeno plano para mim: Com quem falar, o que incluir e como seria a versão final. Era um plano terrível.

Isso porque esses sistemas são muito mais sofisticados do que eu esperava. Como disse Adam Kopstein, da Volvo, "Fazer o carro parar é fácil". Isso é o que eu imaginei. O que eu não esperava era a próxima parte de sua citação: "O truque é ter certeza de que só funciona quando é suposto." A variedade de sensores, câmeras, perfis de reconhecimento, avisos e aplicações de freio para esta pequena parte de um sistema de segurança feita para uma explicação muito complicada.

Então, tive que rever meu plano. E por "revisitar", quero dizer jogar fora completamente e deixar minhas conversas com os especialistas guiarem a história. Há muito mais informações que eu gostaria de ter cabido neste artigo! Por exemplo, como a Volvo testou suas câmeras em táxis europeus, e as imagens resultantes quase causaram ataques cardíacos aos pesquisadores. E como o EyeSight dirá se o carro à sua frente se afastou do sinal vermelho enquanto você continua sentado jogando Angry Birds e impedindo o trânsito.

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Fontes

• Edelstein, Stephen. "O sistema de frenagem automática da Cadillac age como um 'pára-choque virtual'." Digital Trends. 18 de setembro de 2012. (28 de janeiro de 2013) http://www.digitaltrends.com/cars/cadillac-automatic-braking/
• Instituto de Seguros de Segurança Rodoviária. "Tecnologias de prevenção de falhas." Julho de 2012. (31 de janeiro de 2013) http://www.iihs.org/research/qanda/crash_avoidance.aspx
• Kopstein, Adam. Gerente de segurança e conformidade da Volvo. Entrevista pessoal realizada em 30 de janeiro de 2013.
• O'Donnell, Jayne. "A frenagem automática em carros ajuda a reduzir acidentes." EUA hoje. 19 de julho de 2011. (28 de janeiro de 2013) http://usatoday30.usatoday.com/tech/news/2011-07-18-self-braking-cars_n.htm
• Sullivan, David. Especialista em Subaru EyeSight. Entrevista pessoal realizada em 29 de janeiro de 2013.
• Subaru da América. "2013 Subaru Legacy estreia novo trem de força, sistema EyeSight Driver-Assist e estilo revisado." Subaru.com. 12 de agosto de 2012. (28 de janeiro de 2013) http://media.subaru.com/pressrelease/199//2013-subaru-legacy-debuts-new-powertrain-eyesight-driver
• Grupo Volvo Car. "Aviso de colisão com freio automático ajuda a evitar colisões traseiras." 11 de janeiro de 2008. (31 de janeiro de 2013) https://www.media.volvocars.com/global/enhanced/en-gb/Media/Preview.aspx?mediaid=13830