Współczesne samochody są obudowywane coraz większą liczbą systemów, które mają zwiększyć bezpieczeństwo kierowcy, pasażerów i innych uczestników ruchu drogowego. Jeśli przyjrzymy się historii motoryzacji, zobaczymy, że w pewnym momencie zmienił się kierunek prac i sposób rozumienia pojęcia „zapewnianie bezpieczeństwa”.

Początkowo koncentrowano się na modyfikacji konstrukcji mechanicznej samochodu w taki sposób, żeby zmniejszyć zakres urazów powstających w wyniku typowych kolizji i wypadków drogowych. Pojawiły się wzmocnienia drzwi, strefy kontrolowanego zgniotu, wprowadzono obowiązek montowania zagłówków, które ograniczają zakres ruchu głowy podczas zderzenia i w ten sposób zmniejszają ryzyko uszkodzenia kręgosłupa szyjnego i rdzenia kręgowego.

Zaczęto celowo osłabiać konstrukcję niektórych elementów pojazdu (wspomniane strefy kontrolowanego zgniotu), ale także kolumny i koła kierownicy. Wprowadzono obowiązek instalowania i używania pasów bezpieczeństwa (początkowo były one dostępne jako opcja). Najpierw objęto nim kierowcę i pasażera zajmującego miejsce z przodu, później rozszerzono go na wszystkie osoby podróżujące samochodem.

Statystyki pokazują, że tylko w USA pasy bezpieczeństwa co roku ratują życie co najmniej 15 tys. uczestników wypadków drogowych. Nie zapinając pasów, zwiększamy prawdopodobieństwo wystąpienia poważnego urazu do ponad 80%. Spośród 22 tys. zabitych w wypadkach drogowych w USA w roku 2019 prawie 48% nie zapięło pasów bezpieczeństwa. Przeciwnicy pasów powołują się na opinie, jakoby pasy przyczyniały się również do śmierci pewnej liczby osób, które po zakleszczeniu pasów nie są w stanie samodzielnie opuścić pojazdu i np. toną. Trzeba jednak dodać, że prawdopodobieństwo wystąpienia takiej sytuacji jest minimalne, a jeśli już tak się stanie, to służby ratunkowe zazwyczaj nie mają żadnych problemów nie tylko z przecięciem pasów, ale i z wycięciem poszkodowanych ze zmiażdżonego pojazdu.
Bez względu na to dobrą praktyką jest przewożenie w pojeździe, w dostępnym miejscu, bezpiecznego noża do przecinania pasów bezpieczeństwa.

Kolejnym krokiem było wprowadzenie pirotechnicznych napinaczy pasów bezpieczeństwa oraz poduszek powietrznych, a następnie kurtyn. Wszystkie te urządzenia są uruchamiane podczas wypadku automatycznie, ale nie mają wpływu na decyzje podejmowane przez kierowcę. Pierwszym systemem, który pośredniczył między kierowcą a układami wykonawczymi i robił coś „w zastępstwie” kierowcy, był ABS (ang. anti-lock braking system – układ zapobiegający blokowaniu kół podczas hamowania). Kierowca samochodu wyposażonego w ABS podejmuje decyzję o nagłym hamowaniu, ale to sterownik ABS decyduje o faktycznej sile hamowania poszczególnych kół, żeby zapobiec zablokowaniu koła i utracie przyczepności. Kierowcy, którzy przesiadali się do samochodów wyposażonych w ABS, początkowo mieli problem z poprawnym hamowaniem. Odruchowo próbowali hamować pulsacyjnie, naciskając i zwalniając pedał, bo tego nauczyli się, prowadząc pojazdy bez systemu ABS.

Obecnie rozwój systemów bezpieczeństwa i wspomagania jazdy idzie następującą drogą: kierowca wydaje polecenie, ale to mikrokontroler decyduje, w jaki sposób je wykona. W przypadku ABS, ESP i poduszek powietrznych nie ma wyjścia – jako ludzie jesteśmy zbyt powolni, żeby zareagować wystarczająco szybko. Ale co z innymi systemami – takimi, w których najważniejszy nie jest czas, ale postępowanie zgodnie z przepisami ustawy Prawo o ruchu drogowym?

ASR

Układ ASR (ang. acceleration slip regulation – system kontroli trakcji) reguluje moment obrotowy kół, pilnując, żeby nie wpadały one w poślizg podczas ruszania, kiedy rośnie ich prędkość obrotowa. System ten przydatny jest zwłaszcza w zimie i na mokrej, śliskiej nawierzchni. ASR sprawia, że jazda jest przyjemniejsza i mniej stresująca – szczególnie dla początkujących kierowców. Na ile system ten pomaga uniknąć wypadków? Wydaje się, że w mniejszym stopniu niż ABS i ESP, gdyż działa on tylko wtedy, gdy samochód dopiero zaczyna się poruszać. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę, że sprawne ruszenie z miejsca (np. pod górę) może pozwolić na uniknięcie kolizji, wówczas może się okazać, że wielu kierowców dzięki systemowi ASR co najmniej uniknęło stłuczki.

ESP

ESP (ang. electronic stability program), czyli system automatycznej stabilizacji toru jazdy, w pewnym sensie jest kontynuacją idei ABS. Zadaniem systemu ABS jest zmniejszenie ryzyka poślizgu podczas hamowania, a system ESP ma wspomagać utrzymanie bezpiecznego toru jazdy. Jeśli przyjrzymy się, w jak wymagających warunkach ten system pracuje, jak dużą liczbę informacji musi przetwarzać i jak bardzo nie może spóźnić się z decyzją, wówczas z pewnością docenimy wysiłki projektantów tego narzędzia.

Rozpoznawanie znaków poziomych

Systemy tego typu są obecne w samochodach ze średniej i wyższej półki i stają się coraz bardziej skuteczne. Oczywistym warunkiem jest istnienie wyraźnych znaków poziomych, przede wszystkim linii rozdzielających pasy ruchu oraz wyznaczających pobocze. Niewątpliwie wibrowanie kierownicy i sygnał akustyczny zwracają uwagę kierowcy na utratę kierunku jazdy, zwłaszcza jeśli kierowca jest zmęczony, traci koncentrację lub przysypia podczas jazdy. Informacje o powtarzającym się w krótkich odstępach czasu naruszaniu granicy pasa są jednym z sygnałów wykorzystywanych do rozpoznawania zmęczenia kierowcy.

Rozpoznawanie zmęczenia i zaśnięcia kierowcy (SWS)

Czy samochód może wyczuć zmęczenie kierowcy? Dynamiczny rozwój nowych technologii daje już dzisiaj takie możliwości. Zmęczenie zmienia nas w sposób, którego początkowo nie zauważamy, ale który jest widoczny z zewnątrz. Niespokojne ruchy kierownicą sugerujące przysypianie, wydłużony czas między włączeniem sprzęgła a zmianą biegu, zmiana częstotliwości mrugania powiekami, przymykanie oczu. Część tych informacji jest dostępna na poziomie istniejącej automatyki, część (np. rozpoznawanie mimiki twarzy) wymaga instalacji dodatkowego wyposażenia, ale takie systemy już są, jeżdżą z kierowcami i próbują zapobiegać wypadkom, sugerując drzemkę.

Bardzo ważną rolę w rozwoju tych systemów odgrywają technologie oparte na sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowym. Ostatecznie każdy kierowca okazuje zmęczenie w nieco inny sposób i nie można stworzyć uogólnionego wzorca zmęczenia, który byłby skuteczny w każdym przypadku. Dlatego bardziej zaawansowane systemy SWS (ang. sway warning system) stają się skuteczniejsze w miarę eksploatacji. Każdy kilometr przebytej trasy poprawia trafność opinii oprogramowania na temat kondycji kierowcy. Każda osoba prowadząca pojazd musi być traktowana indywidualnie, co dodatkowo komplikuje projektowanie tego typu systemów.

eCall – automatyczne wzywanie pomocy

Ten system miał radykalnie zmniejszyć liczbę ofiar śmiertelnych wśród uczestników wypadków. Wyzwolenie poduszek powietrznych oraz dane o prędkości i przyspieszeniu uruchamiają urządzenie, które bez wiedzy i zgody kierowcy łączy się z centrum powiadamiania ratunkowego i wysyła podstawowe informacje o pojeździe i pasażerach, m.in.: pozycję geograficzną odczytaną ze zintegrowanego odbiornika GPS, kierunek jazdy, czas zdarzenia, numer VIN pojazdu, informację o rodzaju paliwa, liczbie przewożonych pasażerów etc.

Założenie jest takie: jeśli w wyniku urazów doznanych podczas wypadku kierowca i pasażerowie stracą przytomność i nie będą mogli samodzielnie wezwać pomocy, zrobi to za nich eCall. W praktyce wielu kierowców przekonało się o dotkliwych skutkach ubocznych zadziałania tego systemu. Mimo ograniczonych uszkodzeń i dobrej woli prowadzących pojazdy nadgorliwy eCall wysyłał informację o zdarzeniu, co kończyło się wezwaniem na miejsce policji i nałożeniem mandatu i punktów karnych.

Jedyną szansą na uniknięcie tego typu problemów jest pozostanie w samochodzie do chwili zgłoszenia operatora linii 112 i poinformowanie, że nie jest potrzebna pomoc służb, gdyż po zadziałaniu systemu nie ma możliwości skasowania alarmu, a centrum powiadamiania ratunkowego zawsze otrzyma komunikat o zdarzeniu i spróbuje skontaktować się z osobami podróżującymi pojazdem, który go wysłał.

System eCall w Europie jest obowiązkowy dla pojazdów homologowanych od 2018 roku. Pomysłodawcy przepisów szacowali, że to rozwiązanie uratuje życie około 2500 osób rocznie. Po czterech latach trudno znaleźć statystyki opisujące faktyczną skuteczność tego narzędzia. Być może potrzeba więcej czasu na sporządzenie wiarygodnych raportów lub też stosunek pojazdów wyposażonych w system do tych, które go nie posiadają, jest zbyt mały, aby wyciągać wiążące wnioski.

Co w przyszłości?

W nieco odleglejszej perspektywie mamy rozwiązanie kompletne: pojazdy autonomiczne, które będą przyjmowały co najwyżej sugestie od kierowcy i pasażera (być może ten podział zaniknie). Wybór trasy, decyzje o konkretnych manewrach i sposobie ich wykonania będą zależały od samochodu. Wciąż nie jest jednak jasne, kto ponosiłby odpowiedzialność