Volvo rozumie bezpieczeństwo na swój sposób. I nie zawsze zgadza się z UE

Jak można wykorzystać elementy zawieszenia do zapewnienia ochrony pasażerom? Dlaczego najnowszy SUV Volvo nie ma rozwiązań, które ma konkurencja? Czy Unia Europejska ma rację w sprawie obowiązkowych systemów bezpieczeństwa w samochodach? Rozmawiałem z człowiekiem, który od 25 lat pracuje w firmie kojarzonej z najbezpieczniejszymi samochodami.

Volvo to niezwykły producent. Od wielu lat Szwedzi opracowują innowacyjne rozwiązania z zakresu bezpieczeństwa samochodów lub popularyzują te, które stworzył ktoś inny. Wkład marki jest w tej dziedzinie potężny. W 1959 r. w modelu PV544 pojawiły się seryjne trzypunktowe pasy bezpieczeństwa. Szacuje się, że na przestrzeni lat uratowały życie przynajmniej miliona osób. W 1972 r. Volvo zaproponowało fotelik, w którym małe dziecko sadza się tyłem do kierunku jazdy, a w 1978 r. podkładkę, która dostosowywała wysokość pasów do rozmiarów ciała dziecka powyżej 4. roku życia. W 1991 r. szwedzka firma jako standard każdego nowo projektowanego modelu wprowadziła system wzmocnień, rozpraszających energię przy uderzeniu z boku. Siedem lat później do aut Volvo trafiły nowe zagłówki, które o wiele lepiej niż stosowane do tej pory zapobiegały uszkodzeniom kręgosłupa szyjnego po uderzeniu z tyłu.

Nowy etap zaczął się w 2003 r., gdy Volvo wprowadziło system ostrzegania o obiektach w martwym polu lusterek. Tym samym ciężar wprowadzania innowacji przesunął się z rozwiązań związanych z konstrukcją pojazdu na elektronikę. Od 2008 r. wszystkie nowe samochody Volvo – począwszy od XC60 – wyposażane były w system zapobiegający zderzeniu do prędkości 30 km/h. Z każdą premierą Szwedzi podnosili poprzeczkę, przedstawiając coraz doskonalsze rozwiązania. Co przygotowali dla nowego Volvo EX90? Przy okazji prezentacji tego modelu porozmawiałem ekspertem tej cenionej marki, odpowiadającym za działania zespołu, zajmującego się bezpieczeństwem.

Tomasz Budzik, Autokult.pl: Od kiedy pracujesz w Volvo i czym się tam zajmujesz?

Mikael Ljung Aust, ekspert od kwestii bezpieczeństwa w Volvo: W centrum bezpieczeństwa Volvo pracuję już niemal 20 lat, czyli długo. Nie jestem inżynierem, a naukowcem z dziedziny behawiorystyki. Zacząłem pracę dla Volvo, gdy ta marka chciała znaleźć odpowiedź na pytanie "Dlaczego ludzie mają wypadki?". Oczywiście stwierdzenie, że mają pecha, było niewystarczające. Zacząłem więc od zajmowania się zachowaniami kierowców w czasie jazdy i w symulatorach, badania skutków wypadków i określania czynników ryzyka wypadku drogowego.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Spotykamy się na premierze Volvo EX90. Czym wyróżnia się to auto?

EX90 to duży krok naprzód. Długo pracowaliśmy nad tym samochodem. To pierwsze auto zbudowane na platformie SPA2, która lepiej spisuje się w razie wypadku. Jej przednia część ma za zadanie absorbować energię uderzenia i pod tym względem Volvo nigdy nie miało skuteczniejszego modelu. Środkowa część to przestrzeń, w której siedzą ludzie. Nie chcemy, by tu w razie wypadku dochodziło do odkształceń. Tę część można nazwać klatką bezpieczeństwa i EX90 ma najlepszą klatkę bezpieczeństwa z wszystkich modeli Volvo w historii. Całości dopełniają ekstremalnie dobre pasy bezpieczeństwa i poduszki powietrzne. Dla każdego – z przodu, ale także w drugim i trzecim rzędzie siedzeń.

Do tego dochodzą aktywne systemy bezpieczeństwa, bo przecież najlepszą formą jego zapewnienia jest niedopuszczenie do zderzenia. Tu celem jest rozszerzenie sposobów, w jaki elektronika analizuje otoczenie, by jak najwięcej dowiedzieć się o otaczającym auto świecie. W EX90 mamy najlepsze i najbardziej kompletne sensory w historii. Mamy lidar na szczycie przedniej szyby, a ponadto ogrom czujników i kamer.

Dlaczego lidar został umieszczony w czymś na kształt puszki ponad szybą, a nie pod nią, w kabinie pasażerskiej?

Po pierwsze chcemy, żeby lidar był możliwie wysoko. To jak z człowiekiem. Mamy oczy na wysokości głowy, dzięki czemu widzimy o wiele lepiej niż wtedy, gdy mielibyśmy je na wysokości kolan. Po drugie pod przednią szybą umieszczono już całkiem sporo różnych czujników. Dołożenie w tym miejscu lidaru oznaczałoby, że musielibyśmy ograniczyć kierowcy widoczność.

Nasi projektanci nadwozia początkowo byli, powiedzmy, nieco niezdecydowani na takie położenie lidaru. Uczciwie można powiedzieć, że byli nawet na nas wściekli. Nie chcieli zaburzania gładkiej linii przebiegu przedniej szyby i dachu. Potem jednak zmienili zdanie. Uznali, że dziś wszystkie auta są do siebie podobne z powodów związanych z aerodynamiką, a taki motyw daje jasny sygnał, że mamy do czynienia z nowym samochodem.

Wystająca z dachu "budka" to jednak nie wszystkie niespodzianki, jakie w dziedzinie bezpieczeństwa przygotowano dla EX90?

To prawda. Spójrzmy na znajdujący się z przodu podwozia pojemnik na sprężone powietrze. Jest on konieczny, bo samochód wyposażony jest w pneumatyczne zawieszenie. Ze względu na ciśnienie przechowywanego we wnętrzu powietrza pojemnik musi być solidny. Jeden z moich współpracowników, bardzo błyskotliwy człowiek, skontaktował się z działem projektującym tę instalację pneumatyczną i zaproponował, by umieścić pojemnik z przodu i nadać mu taki kształt, by stał się on elementem strefy zgniotu w przypadku uderzenia czołowego. W ten sposób element zawieszenia zyskał drugie znaczenie.

Jak to działa w praktyce, widać podczas analizy filmu z prób zderzeniowych. Na etapie pochłaniania energii kolizji przez przód auta widać moment, w którym z maski wydobywa się pionowy obłok. Można pomyśleć, że pęka opona. W rzeczywistości to właśnie ten pojemnik z powietrzem pod ciśnieniem jest niszczony energią uderzenia. Nie widziałem takiego rozwiązania nigdzie indziej. To świetny pomysł, bo nabywca auta jednocześnie zyskuje pneumatyczne zawieszenie i większe bezpieczeństwo.

Jak w nowym EX90 działa system wykrywania rozproszenia kierowcy?

To coś więcej niż śledzenie rozproszenia. Po raz pierwszy w samochodzie Volvo mamy rozwiązanie, które można nazwać systemem zrozumienia kierowcy. Chodziło nam o wczesne wykrycie momentu, w którym rozkojarzenie, zmęczenie czy inne czynniki sprawiają, że kierowca oddala się od tego, co robi, czyli prowadzenia samochodu.

W kabinie zamontowaliśmy sensory, które pozwalają nam stwierdzić, czy kierowca potrzebuje pomocy aktywnych systemów bezpieczeństwa, czy też nie. Elektronika potrafi zauważyć zagrożenie z wyprzedzeniem. Na przykład łosia, który właśnie wychodzi z przydrożnego lasu. Auto nie alarmuje jednak od razu kierowcy, tylko stara się stwierdzić, czy wie on o problemie. Jeśli uzna, że tak, pozwala mu działać bez przeszkód. Jeśli stwierdzi, że kierowca nie jest świadomy zagrożenia, pojawia się ostrzeżenie i awaryjne hamowanie, jeśli jest ono potrzebne.

Jeśli połączysz w jednym aktywnym systemie bezpieczeństwa szeroką wiedzę o sytuacji w otaczającym nas świecie ze świadomością tego, czy kierowca widzi zagrożenie, to możemy otrzymać takie rozwiązanie, którego obecność kierowca może skwitować tylko w jeden sposób – mówiąc "dziękuję". Jest tak dlatego, że ostrzeżenia, które otrzymuje kierujący rzeczywiście odpowiadają sytuacji, a te, które nie są potrzebne, nie są uzewnętrzniane. To duży krok naprzód w dziedzinie bezpieczeństwa. Nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie osiągnąć tego typu efektu z podobnym poziomem precyzji.  

Co sądzicie o nowych unijnych przepisach dotyczących aktywnych systemów bezpieczeństwa? Chodzi mi przede wszystkim o regulacje dotyczące działania systemu wykrywającemu rozproszeniu kierowcy?

To trudne pytanie, ale interesująca kwestia. Jestem naukowcem, więc wierzę w naukę i jej stosowanie w praktyce. W tym przypadku należy postawić sobie pytanie: "Co system ostrzegania o rozproszeniu może zrobić dla ludzi?". W Volvo mamy naprawdę bogate doświadczenia z zakresu analizy zachowań kierowców. Uważamy, że jeśli mówi się ludziom, że robią coś źle, na przykład patrzą poza drogę, w sytuacji, gdy zachowują się w sposób nie odbiegający od normy dla człowieka, to zamiast "dziękuję", powiedzą wiele zupełnie odmiennych słów. Trzeba znaleźć odpowiednią granicę czasu, za którą robi się niebezpiecznie.

Spojrzeliśmy w dane dotyczące zachowań kierowców i stwierdziliśmy, że cztery sekundy są granicą, którą da się bezsprzecznie wytyczyć. To naturalny mechanizm dla człowieka. Taki sam efekt otrzymujemy z prostego eksperymentu. Prosiliśmy, by kierowca podczas jazdy zamykał oczy i pozwalał prowadzić osobie siedzącej na prawym fotelu. Były osoby, które otwierały oczy, by kontrolować drogę, już po dwóch sekundach, wiele takich, które robiły to po upływie trzech sekund. Prawie nikt nie przekraczał granicy czterech sekund.

Chcielibyśmy, aby ostrzeżenia o rozproszeniu kierowcy pojawiały mniej więcej w czwartej sekundzie od momentu, gdy kierowca oderwie wzrok od drogi. Jeśli ostrzeżenie pojawia się po takim czasie, większość kierowców przyzna, że samochód miał rację. Jeśli ostrzeżenie pojawia się wcześniej, jest postrzegane jako bezzasadne. Sekunda czyni wielką różnicę w postrzeganiu działania takiego systemu. Osobiście wierzę, że tylko ostrzeżenia zgodne z naturalnymi mechanizmami człowieka będą naprawdę skuteczne. Nie zgadzam się z podejściem typu "Im więcej ostrzeżeń, tym lepiej". Jeśli dostajesz ich za dużo i uznajesz, że zdecydowana większość z nich nie była potrzebna, to po prostu przestajesz ich słuchać. Tak funkcjonuje człowiek.

W Volvo szukamy takich wzorów zachowań, które świadczą o tym, że kierowca naprawdę przestaje interesować się prowadzeniem samochodu. Osoba za kierownicą musi posługiwać się rękami i stopami, ale też głową i oczami. Kiedy analizujemy badania polegające na śledzeniu wzroku, okazuje się, że w zasadzie wszyscy podczas jazdy posługują się wzrokiem w bardzo zbliżony sposób. Przez około 80 proc. czasu wzrok mamy skierowany na drogę i przez około 20 proc. czasu poza nią. Dla godzinnej trasy to 48 minut ze wzrokiem utkwionym w drodze i 12 minut poza nią.

I nowoczesny samochód jest w stanie rekompensować te 12 minut?

Tak. Idea jest taka, że ktoś musi ciągle koncentrować się na drodze. Jeśli nie jest to kierowca, musi go wyręczyć samochód. Jeśli osoba za kierownicą nie wpisuje się w ten wzór ok 80/20 proc., to tak naprawdę przestaje prowadzić samochód. W niektórych przypadkach te proporcje mogą zbliżyć się do 60 proc. czasu z wzrokiem na drodze i 40 poza nią. I to nic dobrego.

Co jednak interesujące, jeśli kierowca patrzy na drogę przez ponad 90 proc. czasu jazdy, to też jest to zapowiedzią kłopotów. Takie wpatrywanie się w drogę może być oznaką krańcowego wyczerpania jazdą. Jeśli więc zachowania kierowcy coraz bardziej przypominają wzory behawioralne właściwe dla zmęczonych lub pijanych kierowców, to jest to dla samochodu sygnał, że powinien generować więcej komunikatów dotyczących bezpieczeństwa.

Co w takim razie zrobi Volvo EX90, kiedy zorientuje się, że kierowca – przynajmniej mentalnie – staje się pasażerem?

Samochód postara się, by kierowca nie potrącił pieszego, nie wjechał w poprzedzający pojazd czy nie wypadł z drogi. Potem system obserwuje czy zachowanie kierującego się zmienia. Czy problem z zaangażowaniem w prowadzenie był chwilowy, czy jest stały. Jeśli sytuacja nie ulega poprawie, samochód się zatrzymuje. Potem, w zależności od rynku, może wezwać pomoc. W końcu kierowca może przestać reagować na przykład z powodu zawału serca.

Podczas jazd testowych nowym EX90 część spośród polskich dziennikarzy, w tym ja, doświadczyło problemów związanych z oprogramowaniem samochodu. Współpracy odmawiały niektóre funkcje. Czy te problemy mogą wpływać na bezpieczeństwo samochodu?

Tworzymy EX90 w tym samym czasie, gdy zupełnie zmieniamy podejście do samochodów. Od sytuacji, gdy buduje się auto z dużą liczbą oddzielnych komputerów odpowiedzialnych za poszczególne funkcje, do koncepcji, w której mamy jeden centralny, odpowiadający za wszystko, współpracujący z mniejszymi układami. To oznacza dużo pracy z zakresu inżynierii oprogramowania. W EX90 mamy trzy chipy.

Główny układ wykonuje 250 bilionów operacji na sekundę. To superszybki chip. To właśnie do układu głównego przesyłane są wszystkie dane z czujników, kamer i lidaru. By je przetworzyć, potrzeba wielkiej mocy obliczeniowej. Drugi układ wykonuje 30 bilionów operacji na sekundę i zajmuje się działaniem samochodu – zarządzaniem energią, mechanicznym działaniem systemów bezpieczeństwa, układami kontroli toru jazdy. Trzeci chip zajmuje się obszarami informacji i rozrywki.

Dzięki takiej budowie – i odpowiadającej jej architekturze oprogramowania – awaria systemu multimedialnego nie wpływa na działanie funkcji bezpieczeństwa. W przypadku funkcji, które są krytyczne z punktu widzenia bezpieczeństwa, są standardy, których się trzymamy, jak redundancja funkcji, brak wpływu innych usterek na te funkcje. To trochę jak w samolocie. Kiedy jesteś pasażerem, to czasem zauważasz, że pokładowy system rozrywki nie działa właściwie. Ale samolot pozostaje w powietrzu, a potem bezpiecznie ląduje. Funkcje krytyczne są zachowane. Tak samo jest tutaj.

Oczywiście złe działanie nawet mniej istotnych funkcji nie jest niczym przyjemnym, nie tworzy wrażenia posiadania samochodu premium. Dlatego chcemy tego uniknąć. Te przypadki nie mają jednak wpływu na funkcje związane z bezpieczeństwem. Pracujemy nad poprawkami i będą one wdrażane online – bez konieczności odwiedzenia serwisu.