Emberi testek digitális modelljeinek segítségével végeznek törésteszteket és szimulációs kísérleteket a Bosch kutatói. Azért van erre szükség, hogy egy emberi beavatkozást nem igénylő önvezető autóban is minden helyzetben a lehető legnagyobb biztonságban legyünk.
A négyes és ötös szintű önvezető autók első üléseit ugyanis minden bizonnyal el lehet majd forgatni, hiszen azokban nem kell az utat figyelnünk. Egy esetleges balesetnél viszont ez veszélyes lehet. Vagyis lehetne, ha nem dolgozna a megoldáson már most egy csapat mérnök.
Jellemző kép a jövő önvezető autójából, az ülések minden bizonnyal elforgathatók lesznek
De hogyan lehetünk biztonságban egy ténylegesen önvezető, emberi beavatkozást nem igénylő autóban? Erre a kérdésre a Boschnak rengeteg válasza van, a mindent látó kameráktól a körkörös érzékelésre képes radar és lidar rendszerekig. Persze azt, hogy egy baleset részesei legyenek az ilyen autók, nem lehet teljesen kizárni. Mivel az önvezető járművek utastere jelentősen eltér majd a ma megszokott, hagyományos autók belső kialakításától, ezért újra kell gondolni a biztonsági rendszereket ahhoz, hogy azok egy esetleges baleset során is hatékonyak legyenek. Ez azonban nem olyan egyszerű, már a töréstesztek elvégzése sem kis feladat, hiszen jelenleg nem is léteznek ilyen autók, így összetörni sem lehetne azokat. Viszont mire elkészülnek, az utasok biztonságát már garantálnunk kell. A Bosch mérnökeinek persze erre a megoldhatatlannak tűnő helyzetre is van megoldása.
Egészen különleges üléskoncepciókra számíthatunk a közeljövőben
Jönnek a forgatható ülések
Sok szempontból máshogy fognak kinézni az emberi beavatkozást nem igénylő, ténylegesen önvezető személyautók belülről, hiszen az utasok egymás felé fordulhatnak és beszélgethetnek, filmet nézhetnek, vagy akár alhatnak is menet közben. Emiatt többek között forgatható ülésekkel szerelik fel a négyes és ötös szintű önvezető autókat, hogy még kényelmesebb legyen az utazás. Ez a megoldás azonban akár veszélyforrás is lehetne, hiszen balesetek mindig történhetnek, főként abban az átmeneti időszakban, amikor hagyományos és önvezető autók egyszerre közlekednek majd az utakon. A Bosch kutatói ezért most arra keresnek megoldást, hogyan lehetünk akkor is biztonságban, ha elforgattuk az első üléseket és eközben ér minket baleset. Ahhoz ugyanis, hogy a légzsákok ilyenkor is hatékonyan megvédjenek minket, az üléseket még egy esetleges becsapódás előtt biztonságos pozícióba kell állítani. Emellett persze a légzsákvezérlő-egységekkel és biztonsági övekkel szemben támasztott követelmények is összetettebbek lesznek.
Már nem kell összetörni az autókat a teszteléshez
A nehézség, hogy amíg a hagyományos autókon végeznek fizikai törésteszteket, addig az önvezető autók esetében ez már nem lenne megoldás. Gondoljunk csak bele, hányféle pozícióban állhat egy forgatható és akár fekvő helyzetig dönthető ülés. Hány autót kellene összetörni, hogy a mérnökök megfelelő biztonsági eszközöket tervezzenek ahhoz, hogy azok hatékonyan megvédjék az utasokat. A fizikai töréstesztek helyett ezért jelenleg szimulációk során vizsgálják a különböző helyzeteket.
Jönnek a digitális emberek
Vállalatunk egyik kutatása az utasok digitális feltérképezésére irányul, virtuális emberi test modellek felhasználásával. A projekt az „OSCCAR – Future Occupant Safety for Crashes in Cars” nevet kapta. A digitális emberi modellekkel végzett kísérletek lehetővé teszik a járműben ülők viselkedésének részletes vizsgálatát egy esetleges ütközés előtt és közben. Az OSCCAR projekt részeként vállalatunk szakemberei szimulálják az ülés baleset előtti elfordításának hatásait. Azt próbálták meg modellezni, egy baleset esetén milyen sebességgel és milyen irányba kell fordítani az ülést ahhoz, hogy a lehető legkisebb sérülést szenvedje el az utas.
Digitalizált emberi testekkel dolgoznak mérnökeink
Egy elképzelt baleset
A módszer alkalmazásával egy elképzelt balesetet szimulálva megvizsgálták például, hogyan lehet növelni az utasok védelmét az ülés motoros forgatásával. A kitalált baleset autópályán történt egy önvezető autóval, amelynek egyik első ülését 30 fokkal befelé fordították. Az ütközés előtt a rendszer automatikus vészfékezést hajtott végre, azonban ebben a tanulmányban az esetleges kormányzási manővereket nem vették figyelembe. Az elforgatott ülésen ülő utas a jármű ütközése előtt a megszokotthoz közeli helyzetbe került. Az ülés forgási sebességét és a baleset előtti forgás kezdési idejét a szimulációs vizsgálatban többször is megváltoztatták. Ezt követően a „szokásos” utasbiztonsági rendszerek, például a légzsák és a biztonságiöv-feszítő működésbe léptek. A szimulációban nemcsak azt vizsgálták meg, hogy egy frontális ütközés hogyan hatna a járműre és a benne ülőkre, hanem azt is, mi történne, ha az ütközés során más irányból érné ütés az utasokat. A kísérletek tanulsága, hogy az ütközés előtt a lehető leggyorsabban el kell forgatni az ülést az ideális helyzetbe. Ezeket a teszteket csak a virtuális testmodellekkel lehet elvégezni, felhasználásuk viszont lehetővé teszik számunkra az újabb biztonsági rendszerek létrehozását és precíz tervezését.
Amikor még hatezer teszt is elég volt
Évtizedekkel ezelőtt, 1977-ben, amikor az első elektronikus légzsákvezérlő-egységen dolgoztak a Bosch mérnökei, a tömeggyártás megkezdése előtt három évvel még közel 6000 töréstesztet végeztek 60 féle járművel. Ma már azonban nem lehetne annyi autót összetörni, hogy minden mérési adat rendelkezésre álljon: jelenleg több mint 1,8 millió ütközési szimulációra van szükség egy légzsákvezérlő-egység tökéletesítéséhez a gyártás megkezdése előtt. És ez a szám még csak a hagyományos autókra vonatkozik, az ugyanis már most látszik, hogy a nagyobb szabadságot biztosító önvezető járművek esetében ennél sokkal több kísérletre lesz szükség.
Az 1960-as és 70-es években még rengeteg autót törtek össze a gyártók
Maja Wolkenstein és Gian Antonio D’Addetta bemutatott munkája az EU H2020 „OSCCAR – Future Occupant Safety for Crashes in Cars” projekt keretében készült. Az OSCCAR az Európai Unió Horizont 2020 kutatási és innovációs programja által kapott támogatást, a 768947 számú támogatási megállapodás alapján.
