Como funcionam os sistemas de pré-colisão

Os sistemas de pré-colisão ajudam os motoristas a identificar as colisões que se aproximam e podem corrigir o caminho do carro para danos mínimos. Veja nossa coleção de fotos de segurança automotiva. AP Photo / Katsumi Kasahara

Desde as décadas de 1960 e 1970, o número de acidentes e as fatalidades e lesões associadas a esses acidentes diminuíram drasticamente. Isso pode ser atribuído a uma série de leis de segurança automotiva aprovadas em nível nacional e estadual.

Historicamente, essas melhorias tendem a acontecer gradualmente. Veja, por exemplo, a introdução do cinto de segurança na década de 1950. Esse dispositivo simples não causou impacto imediato nos motoristas. Na verdade, por muito tempo, o uso do cinto de segurança foi muito baixo, permanecendo em cerca de 10 a 15 por cento em todo o país. Mas em 1965, para cada 100 milhões de milhas (160.934.400 quilômetros) percorridos na América, havia quase seis fatalidades - uma estatística perigosamente alta. Mas de 1984 em diante, o uso do cinto de segurança tem aumentado continuamente devido a várias leis e fortes campanhas de fiscalização, como o familiar push "Click It or Ticket". Agora, no início do século 21, há menos de duas fatalidades a cada 100 milhões de milhas (160.934.400 quilômetros) percorridas na América [fonte: Lemmen].

Nos últimos anos, porém, conforme os motoristas expressaram mais demanda por recursos de segurança automotiva e melhores sistemas de classificação de acidentes, as montadoras começaram rapidamente a incorporar tecnologias mais sofisticadas em seus projetos. Um dos principais desenvolvimentos que os projetistas esperam reduzir ainda mais o número de mortos e feridos na estrada é a introdução de algo chamado sistema pré-colisão (PCS). Este tipo de tecnologia avalia constantemente a posição do motorista, bem como quaisquer objetos na estrada, a fim de prevenir ou minimizar os danos que podem ser causados ​​por um acidente.

Por causa da natureza automática da maioria dos sistemas de pré-colisão e da imprevisibilidade da maioria dos acidentes, a tecnologia por trás de um projeto PCS é altamente complexa e deve ser ajustada e testada com precisão. Como você pode imaginar, o teste é uma parte extremamente importante do processo para garantir que tudo funcione corretamente quando o sistema estiver em ação. A última coisa que um motorista quer quando ele ou ela está dirigindo calmamente em uma estrada aberta é os freios para parar desnecessariamente o carro.

Então, como funcionam os sistemas de pré-colisão? Como um computador é capaz de determinar quando o driver na outra faixa está se fundindo - ou melhor, quando esse driver não deveria estar se fundindo? Continue na próxima página para descobrir.

Os sistemas de pré-colisão hoje usam radar para detectar colisões potencialmente perigosas. Toyota

Geralmente, existem dois tipos de sistemas de segurança em automóveis - passivos e ativos.

UMA sistema de segurança passiva é qualquer coisa em um carro ou caminhão que, na maior parte, fica ociosa e opera apenas quando necessário. Um bom exemplo disso é um cinto de segurança comum. Assim que o passageiro colocar o cinto de segurança, ele não travará automaticamente na posição até que o carro pare repentinamente. Alguns também podem chamar os sistemas de airbag de segurança passiva. No entanto, você pode argumentar que, como eles contam com sensores de impacto que determinam a gravidade de um acidente e usam essas informações para determinar a rapidez com que eles inflam e por quanto tempo devem permanecer inflados, os airbags podem cair na categoria de segurança ativa.

A sistema de segurança ativo é muito diferente de um sistema de segurança passiva, especialmente quando se trata de sistemas pré-colisão. Os sistemas ativos operam com base em sinais e informações coletadas e, normalmente, alertam o motorista sobre uma situação perigosa ou auxiliam em manobras importantes, como direção durante a frenagem. Esses sistemas buscam ativamente informações sobre o estado atual do veículo.

Embora as primeiras unidades de detecção de colisão usassem várias tecnologias, como ondas infravermelhas, para detectar objetos, a maioria dos sistemas de pré-colisão hoje funcionam com a ajuda de radar. Qualquer coisa que seja uma onda, como uma onda sonora, pode ricochetear ou ecoar. Você pode ter experimentado isso gritando para dentro de um poço ou sobre um desfiladeiro profundo, apenas para ouvir o som da sua voz voltar e reverberar. Em vez de som, entretanto, os sistemas de radar usam ondas de rádio. As ondas de rádio são invisíveis e podem viajar muito mais longe do que o som.

Os sistemas de pré-colisão colocam pequenos detectores de radar perto da frente do carro, geralmente dentro da grade, onde eles enviam constantemente rajadas rápidas de ondas de radar de alta frequência. Essas ondas refletirão nos objetos mais próximos e retornarão ao sensor, onde uma unidade separada conectada ao sensor calcula quanto tempo levou para o sinal sair e retornar. Com essas informações, uma unidade PCS pode determinar a posição, distância, velocidade e velocidade relativa de outro carro quase imediatamente, e se qualquer mudança repentina nesses fatores puder causar uma colisão, o sistema pode fornecer informações ou ajudar o motorista a evitar um acidente potencial.

Então, agora que sabemos que se um sistema de pré-colisão reconhece um acidente de carro em potencial, ele não pode simplesmente ficar parado e deixar o caos surgir. O que os sistemas de pré-colisão realmente fazem para ajudar os motoristas e que tipos de sistemas estão disponíveis nos veículos no momento? Leia mais para descobrir.

Os sistemas pré-colisão oferecem uma variedade de indicadores, incluindo alarmes e frenagem pré-colisão. AP Photo / Katsumi Kasahara

Alguns sistemas emitem um alarme para notificar os motoristas de que uma colisão pode ser iminente - um som simplesmente para alertar o motorista e deixá-lo pronto para uma ação evasiva. Outros sistemas realmente assumem o controle de certos aspectos do carro. Existem sistemas de freio pré-colisão, que aplicam pressão adicional aos freios do carro para ajudar o motorista a desacelerar o carro o mais rápido possível e potencialmente reduzir os danos causados ​​por um acidente. Alguns sistemas também conectam a unidade PCS a um sistema de cinto de segurança pré-acidente, que pode tensionar automaticamente os cintos de segurança dos passageiros antes de uma colisão. Estes são frequentemente referidos como pré-tensores de cinto de segurança. O desenvolvimento desses tipos de sistemas precisa ser ajustado e altamente preciso, uma vez que qualquer mau funcionamento pode atrapalhar a atenção do motorista e causar um acidente. Obviamente, designers e fabricantes colocam os sistemas de pré-colisão em testes rigorosos para garantir que isso não aconteça.

Um dos primeiros usos da detecção de acidentes foi o sistema Mercedes-Benz Pre-Safe no sedã classe S de 2003, que a empresa divulgou como o "primeiro carro de produção do mundo equipado com um novo sistema surpreendente que pode detectar uma possível colisão de alguns segundos de antecedência e tome medidas de proteção antes do choque. " O sistema usava sensores para medir o ângulo de direção e aceleração do carro, mas não o ambiente ao redor - ações como pré-tensionamento dos cintos de segurança, fechamento automático do teto solar e elevação dos assentos reclinados foram acionadas durante qualquer manobra de emergência [fonte: Mercedes- Benz Canada].

As tecnologias de detecção de acidentes mais recentes usam sistemas de radar, como o Sistema de Pré-Colisão da Toyota. A empresa lançou seu PCS em 2003 em um veículo vendido no Japão chamado Harrier. Em 2010, o sistema estará disponível no Toyota Prius. O sistema usa um radar de ondas milimétricas para determinar quando é necessária assistência adicional na frenagem, bem como quando aplicar tensão aos cintos de segurança. A Toyota também adicionou a preparação das costas do banco antes do choque para os ocupantes do banco traseiro. Se uma situação de colisão for iminente, os bancos traseiros reclinados são automaticamente colocados na posição vertical.

A Ford também anunciou seu próprio sistema de radar, denominado "Alerta de Colisão com Suporte de Freio", para seus modelos mais recentes do Ford Taurus, Lincoln MKS sedan e Lincoln MKT crossover. E a Honda e a Nissan também oferecem prevenção de desvio de faixa e sistemas de prevenção de colisão frontal em muitos de seus modelos domésticos.

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Fontes

• Indústrias automotivas. "A segurança é importante: a tecnologia avançada de prevenção de acidentes encontra seu caminho em veículos de produção no Japão." Agosto de 2004. (13 de abril de 2009) http://findarticles.com/p/articles/mi_m3012/is_8_184/ai_n6173980/
• DENSO Corporation. "Sistema de segurança pré-acidente." 22 de outubro de 2003. (6 de abril de 2009) http://www.globaldenso.com/en/technology/product/electronics/files/pdf12_e.pdf
• Ford.com. "O mais recente avanço de segurança da Ford - Aviso de colisão com suporte de freio - chegando em 2009." 6 de abril de 2009. (6 de abril de 2009) http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=29188
• Lemmen, Paul et al. "Desenvolvimento de um sistema pré-travamento usando a instalação de teste VEHIL." Administração Nacional de Segurança de Tráfego Rodoviário. 8 de março de 2005. (6 de abril de 2009) http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv19/05-0322-O.pdf
• Mercedes-Benz Canada. "Mercedes-Benz lança o primeiro carro com 'reflexos'." 15 de outubro de 2002. (6 de abril de 2009) http://www.mercedes-benz.ca/index.cfm?NewsID=121&id=2959
• Merkelbach, Bettina. "Toyota adiciona sistema de pré-colisão frontal e encosto de banco às tecnologias de segurança." ATZ online. 2 de março de 2009. (6 de abril de 2009) http://www.atzonline.com/index.php%3Bdo=show/site=a4e/sid=65255547349e36722b41f2291479446/alloc=1/id=9270