Bezpečnostní a asistenční systémy Bosch – Přednáška k 60. mezinárodnímu kolokviu pro motoristický tisk – Dr. Werner Struth, President, Chassis Systems Control, Robert Bosch GmbH.

Vážené dámy, vážení pánové,

na otázku podoby ideální silniční dopravy dostáváme po celém světě stejné odpovědi. Kromě maximální možné ohleduplnosti k životnímu prostředí patří mezi největší přání plynulá doprava bez dopravních kolapsů a bez nehod. Cíl silniční dopravy bez nehod vyžaduje vedle odpovídající infrastruktury také nasazení výkonných asistenčních a bezpečnostních systémů. Společnost Bosch se touto oblastí intenzivně zabývá již několik desetiletí – a zároveň si je vědoma toho, že ještě bude zapotřebí dalších desítek let vývoje, než se skutečně přiblížíme k cíli nulové nehodovosti. Proto jsme jako první milník pro naši samostatnou obchodní divizi „Vehicle Motion and Safety“, do níž jsme seskupili veškeré aktivity týkající se bezpečnosti, komfortu a podpory řidiče, stanovili jízdu bez zranění.

Počet obětí dopravních nehod bude dále stoupat
Žel aktuální situace vypadá ještě zcela jinak. Podle OSN přijde každý rok při dopravních nehodách po celém světě o život 1,3 milionu lidí, dalších přibližně 50 milionů utrpí zranění. Během deseti let by mohl počet obětí dopravních nehod vzrůst na 1,9 milionu ročně. To je nárůst o téměř 50 procent a na něm se bude výrazně podílet silně rostoucí silniční doprava v rozvíjejících se zemích. Tato perspektiva přiměla OSN, aby letos v květnu vyhlásila dekádu bezpečnosti v dopravě. Cílem je do roku 2020 výrazně snížit předpovídané počty obětí a zraněných v silniční dopravě. Za účelem dosažení uvedeného cíle byl sestaven akční plán, který definuje konkrétní opatření. Ta sahají mimo jiné od zavedení povinnosti nosit ochranné helmy při jízdě na jednostopých vozidlech přes výstavbu silnic s vlastním chodníkem až po výbavu vozidel elektronickým stabilizačním systémem ESP® a motocyklů protiblokovacím systémem ABS. Pokud by byla realizována všechna opatření, bylo by podle expertů možné v tomto desetiletí zachránit celkem pět milionů lidských životů a zabránit 50 milionům případů těžkých zranění.

Věren svému sloganu „Stvořeno pro život“ nabízí Bosch již téměř 100 let produkty, díky nimž je jízda automobilem bezpečnější. Zpočátku se jednalo o výkonné světlomety a výstražné houkačky, v posledních 30 letech to jsou následující systémy aktivní a pasivní bezpečnosti, které Bosch vyvinul a vždy jako první dodavatel na světě uvedl do sériové výroby. V roce 1978 přišel první elektronicky řízený protiblokovací systém ABS, v roce 1981 první elektronické řízení airbagu a nakonec v roce 1995 elektronický stabilizační systém ESP®, který je v současnosti nejúčinnějším bezpečnostním systémem hned po bezpečnostním pásu. Naše aktuální produktové portfolio pro odvrácení nehod doplňují funkce založené na kamerovém a radarovém snímání okolí, jako například předvídavý systém nouzového brzdění, asistent sledování slepého úhlu, systém pro udržování vozu v jízdním pruhu a systém nočního vidění.

Základem těchto nových funkcí jsou senzory pro snímání okolí vozidla a další zdroje informací, které propojujeme s ostatními systémy vozidla, například s hnacím řetězcem nebo různými bezpečnostními systémy. Složitost těchto systémů, založených na vzájemném funkčním propojení, je značná. Nejdříve musíme rozumět tomu, čím jednotlivé funkce přispívají k bezpečnosti a podpoře řízení. Tato funkce musí být následně přeložena do algoritmů a později do softwaru, aby ji bylo nakonec možné přinést v koncentrované podobě na silnice prostřednictvím vhodných elektronických, mechanických a hydraulických systémů. Předpokladem je rozsáhlé porozumění funkcím a systémům, jímž Bosch disponuje v rozsahu, který nemá mezi dodavateli na celém světě obdoby.

I v následujících letech bude rozvoj našeho podnikání založen na inovacích. Na jedné straně se jedná o inovace, které díky novým funkcím zvyšují úroveň bezpečnosti a komfortu a usnadňují řízení. A na druhé straně to jsou inovace, které zlevňují výrobu stávajících systémů a umožňují tak jejich použití i v levných vozidlech prodávaných v rozvíjejících se zemích. Je totiž zřejmé, že k jízdě bez zranění a nakonec i bez nehod může účinně přispět pouze velmi rozšířená bezpečnostní technika.

Produktové plánování vychází z výzkumu nehod
Pro plánování bezpečnostních funkcí využíváme data z mezinárodního výzkumu nehod. Z nich je patrné, jaké druhy nehod se vyskytují nejčastěji, a co je ještě důležitější, při jakých nehodách existuje mimořádně vysoké riziko vážného poranění nebo smrti. Z tohoto souboru závažných nehod nakonec odvozujeme pro každou jednotlivou funkci potenciální přínos pro bezpečnost.

I když existují drobné odlišnosti, lze v zásadě formulovat následující poznatky:
– Nejčastějšími dopravními nehodami se zraněnými účastníky jsou srážky na křižovatkách a nárazy do vozidla vpředu. Následují nehody, při nichž vozidlo opustí nechtěně svůj jízdní pruh a pak se často dostane do smyku.
– Při nehodách se smrtelnými následky je často na prvním místě smyk, následují nehody na křižovatkách a srážky s chodci.

S přihlédnutím k těmto druhům nehod lze nyní odvodit funkce, které nehodám zabrání nebo zmírní jejich následky. Skvělým příkladem je elektronický stabilizační systém ESP®, který zabraňuje smyku vozidla. Stále více zemí požaduje, aby byl tento systém, zavedený do sériové výroby již v roce 1995, součástí standardní výbavy.

Bezpečnostní systémy dokážou zabránit nehodám
V roce 2010 byl ve vozech Audi A8 uveden na trh první předvídavý systém nouzového brzdění společnosti Bosch, který byl následně zařazen také do nabídky modelových řad A7, A6 a Volkswagen Touareg. Systém upozorní řidiče na hrozící náraz do vpředu jedoucího vozidla a podpoří ho při brzdění. Je-li nehoda nakonec neodvratitelná, zahájí systém po dvou stupních částečného brzdění automatické brzdění s maximálním zpomalením. Podle našich průzkumů lze s takovým systémem zabránit až 72 procentům všech nárazů do vpředu jedoucího vozidla, které končí zraněním cestujících.

Pro hustou dopravu v centrech měst nabízíme asistenta nouzového brzdění s funkcí zaměřenou na nižší rychlosti. Tento systém bude uveden na trh ještě letos ve vozidle střední třídy. Funkce pracuje při rychlostech do 30 kilometrů za hodinu. Okolí vozidla sleduje jediný radarový senzor, nouzové brzdění řídí ESP®. Pokud funkce rozpozná hrozící náraz do vpředu jedoucího vozidla a rozdíl rychlosti od vpředu jedoucího vozidla je menší než 20 kilometrů za hodinu, dokáže tato funkce nehodě zcela zabránit maximálním brzděním. V případě neodvratitelné srážky se její intenzita alespoň zmírní, čímž klesne riziko poranění. Odborný úsek pojišťovny Allianz, „Centrum Allianz pro techniku“, analyzoval v roce 2009 přínos systémů nouzového brzdění pracujících při nízkých rychlostech a došel k závěru, že jen v Německu by s takovým systémem bylo možné každý rok zabránit více než 500 000 nehodám s drobnými škodami. To odpovídá nákladům na opravy ve výši 330 milionů eur.

Další časté schéma nehod představuje vyjetí z jízdního pruhu. Funkce, které prostřednictvím kamery sledují značení na vozovce, zde mohou řidiče cíleně podporovat ve spojení s dalšími systémy. Podle našich analýz nehod lze tímto způsobem v Německu pozitivně ovlivnit každou dvacátou nehodu se zraněními nebo následky smrti. Systém varování řidiče před vyjetím z jízdního pruhu reaguje, pokud se vozidlo příliš přiblíží k podélné čáře. Upozornění může mít v závislosti na filozofii konkrétního výrobce vozidel podobu hmatového, optického nebo akustického signálu. Asistent pro udržování vozidla v jízdním pruhu jde o krok dál. Nevaruje, ale aktivně udržuje vozidlo ve svém jízdním pruhu úpravami směru jízdy například prostřednictvím řízení nebo mírného brzdného zásahu na jedné straně vozidla. Dá-li řidič směrovými ukazateli najevo svůj záměr změnit směr jízdy, žádná z obou zmíněných funkcí pochopitelně nezasáhne. Na základě vyhodnocení německé databáze nehod GIDAS jsme přesvědčeni o tom, že asistent pro udržování vozidla v jízdním pruhu má potenciál zcela zabránit každé čtvrté nehodě tohoto typu. Pokud by byla všechna vozidla v Německu vybavena tímto systémem, bylo by tím možné zachránit každý rok přibližně 250 lidských životů. Systém na základě senzorů Bosch se již montuje do vozů Audi.

Proč však vozidla opouštějí svůj jízdní pruh? Řidiči většinou odvrátí na krátkou dobu pozornost od řízení, ale zejména ve večerních a nočních hodinách to bývá také nastávající únava. Bosch nabízí v těchto situacích pomoc v podobě jednoduchého a zároveň rafinovaného řešení. Rozpoznávání únavy sleduje neustále signály senzoru natočení volantu. Výzkumy ukázaly, že nebezpečnému mikrospánku většinou předchází charakteristické chování řidiče za volantem. Pokud systém takové chování zaznamená, může řidiče upozornit a vyzvat ho, aby si udělal přestávku na odpočinek. Mimořádně atraktivní na této funkci je to, že ji lze s minimálními náklady integrovat do vozidla jako čistě softwarové řešení. Její přínos ukazuje analýza zveřejněná v roce 2010 americkým autoklubem AAA. Podle ní je v USA 17 procent všech nehod s následkem smrti způsobeno nadměrnou únavou řidiče. Řešení od společnosti Bosch se standardně montuje do vozů Volkswagen Passat od konce roku 2010. Další vozidla budou brzy následovat.

V následujících letech vyvinou výrobci automobilů a jejich dodavatelé ještě mnoho dalších podobných funkcí. Základním předpokladem jsou stále výkonnější senzory, které poskytují informace o okolí vozidla.

Výkonnost radarových a kamerových senzorů roste
Radarové senzory „vidí“ obzvlášť daleko a umožňují přesné měření vzdálenosti a rychlosti. První generace radarových senzorů Bosch byla uvedena na trh v roce 2000 jako součást adaptivního tempomatu ACC. Aktuální třetí generace naší radarové techniky s dalekým dosahem se v porovnání s ní vyznačuje lepšími vlastnostmi ve všech ohledech. Velikost je třetinová, ale výkonnost podstatně vyšší. Navíc se nám podařilo výrazně snížit náklady celosvětově první aplikací technologie založené na křemíku a germaniu. Radarový senzor s označením LRR3 je díky dosahu až 250 metrů a úhlu rozevření vysílaných paprsků až 30 stupňů optimální volbou pro výkonné systémy adaptivních tempomatů ACC a předvídavých systémů nouzového brzdění.

Koncem roku 2012 rozšíříme naší nabídku o radarový senzor středního dosahu. Při mírně sníženém výkonu je ještě levnější, takže na něm postavené systémy lze ve stále větší míře nabízet za atraktivní ceny také ve střední a nižší střední třídě. Senzor má maximální dosah 160 metrů a úhel rozevření vysílaných paprsků až 45 stupňů. To jej předurčuje pro adaptivní tempomaty ACC, systémy nouzového brzdění a funkce, které upozorňují na nebezpečné situace při změně jízdního pruhu nebo vyjíždění z parkovacího místa. Nový radarový senzor středního dosahu pracuje stejně jako varianta s dlouhým dosahem ve frekvenčním pásmu 77 GHz a při stejných nákladech ve všech ohledech převyšuje již prodávanou variantu pro frekvenční pásmo 24 GHz:
– používá frekvenční pásmo trvale schválené po celém světě pro automobilové aplikace,
– v porovnání s typickým senzorem 24 GHz má jen třetinovou velikost,
– dokáže až pětkrát přesněji rozlišovat jednotlivé objekty, a
– měří rychlost a vzdálenost s třikrát až pětkrát vyšší přesností.

Jsme přesvědčeni o tom, že tento nový senzor přispěje výrazným způsobem k většímu rozšíření asistenčních systémů. Na základě toho očekáváme, že v roce 2015 bude již 15 procent všech nových vozidel v Evropě vybaveno předvídavými systémy nouzového brzdění a adaptivními tempomaty ACC.

Ideálním doplňkem radarové techniky jsou kamerové senzory, neboť nabízejí celou řadu informací. Vyhodnocování dat snímaných těmito senzory vyžaduje ovšem rozsáhlé znalosti ve všech příslušných oblastech snímací techniky a zpracování obrazu – a Bosch jimi disponuje. Díky tomu můžeme vyvíjet výkonné softwarové algoritmy pro vytváření velmi podrobného „obrazu“, který interpretuje situaci před vozidlem, což je podle našeho názoru nezbytnost pro funkci automatického brzdění s maximálním zpomalením. V budoucnosti bude možné rozpoznávat kromě vozidel také chodce a se stále větší přesností předvídat směr jejich pohybu. Tímto způsobem bude možné účinně předcházet nehodám na křižovatkách. Obrazová data zlepšují navíc funkci adaptivního tempomatu ACC. Díky většímu rozlišení obrazových dat reaguje systém rychleji při předjíždění vozidel a při návratu do vlastního jízdního pruhu.

Použitím naší víceúčelové kamery lze souběžně realizovat další funkce, které vycházejí pouze z analýzy obrazových dat. Například rozpoznávání dopravního značení a jízdních pruhů umožňuje zobrazovat na přístrojové desce aktuální omezení rychlosti, zákazy předjíždění a podobně, případně zavést do sériové výroby asistenční funkce související s jízdou v jízdních pruzích. Řešení společnosti Bosch pro rozpoznávání dopravního značení se montuje od roku 2010 do vozů Audi A8. Signály videokamery se v tomto automobilu používají navíc pro varování před nechtěným opuštěním jízdního pruhu a pro automatické ovládání světlometů. Vycházíme z toho, že v roce 2015 bude již každé desáté nově registrované vozidlo v Evropě vybaveno kamerovými senzory.

Kromě automobilů se stávají účastníky nehod často také motocykly. V Evropě je každou sedmou obětí dopravních nehod motocyklista, v rozvíjejících se zemích, jako je Čína nebo Indie, to je dokonce každá čtvrtá oběť. V mnoha případech nabízí účinnou pomoc protiblokovací systém, jehož novou generaci uvedl Bosch na trh v roce 2011. Ta je výrazně kompaktnější než dosud dostupné systémy a ze strany výrobců motocyklů se těší silné poptávce. Malé rozměry a nižší náklady umožňují použití systému také v menších motocyklech a skútrech. Komise EU v roce 2010 navrhla, aby byla od roku 2017 zavedena pro motocykly s objemem motoru nad 125 cm3 povinná výbava systémem ABS.

Jízda automobilem bude v budoucnosti ještě bezpečnější a pohodlnější
Abychom to shrnuli, můžeme říci, že Bosch bude v příštích letech nabízet celou řadu nových bezpečnostních a komfortních funkcí na základě nových generací senzorů a jejich síťového propojení, přičemž snižováním výrobní ceny urychlí jejich rozšíření. Jasně vymezené jízdní manévry bude možné provádět zcela automaticky, například parkování nebo popojíždění v kolonách. Kromě toho bude umožněna vzájemná komunikace vozidel mezi sebou nebo se stacionárními zdroji informací, které upozorní na místní námrazu, nehodu nebo skutečný konec stojící kolony a případně umožní optimální vedení trasy.

Dámy a pánové,

cíl stanovený OSN je náročný. Pokud však tuto výzvu přijmou za svou všechny zúčastněné strany, nemusí zůstat vizí, ale může se stát realitou. Bosch bude i v budoucnosti aktivně pracovat na zvýšení bezpečnosti silničního provozu. Vyvineme nové funkce a u těch stávajících budeme průběžným vývojem snižovat výrobní náklady, abychom se s každým rokem přiblížili o další krok k našemu cíli „bezpečnosti pro každého“.

Zdroj: Bosch