Современные автомобильные технологии все чаще направлены не только на защиту водителя и пассажиров, но и на обеспечение безопасности уязвимых участников дорожного движения — пешеходов и велосипедистов. Одной из наиболее перспективных областей в сфере автопрома стали системы активной и пассивной защиты пешеходов. Эти системы направлены на минимизацию последствий при наездах, что особенно важно в условиях интенсивного городского движения и высокой плотности пешеходных потоков.
Развитие подобных технологий стало возможным благодаря значительному прогрессу в области сенсорных устройств, алгоритмов обработки данных и конструктивных решений в дизайне кузова автомобилей. Автопроизводители начали уделять особое внимание адаптации транспортных средств к условиям, в которых риск наезда на пешехода особенно высок — вблизи школ, на нерегулируемых переходах и в условиях ограниченной видимости.
Вопросы защиты пешеходов в автомобилестроении начали активно рассматриваться с конца XX века, когда с ростом числа автомобилей в городах резко увеличилось количество ДТП с участием пешеходов. Первоначально автопроизводители сосредоточились на смягчении передних конструктивных элементов автомобиля — бамперов, решеток радиатора, капотов.
В начале 2000-х годов Европейская комиссия ввела нормативные требования к безопасности пешеходов при столкновении, что стало отправной точкой для ускоренного развития технологий в этом направлении. Уже в 2005 году на некоторые модели начали устанавливаться активные капоты, способные подниматься при наезде.
В 2012 году компания Volvo представила первую в мире систему подушки безопасности для пешеходов, а вскоре аналогичные решения стали разрабатываться и другими производителями. Сегодня системы защиты пешеходов являются неотъемлемой частью концепции Vision Zero — стратегии по снижению числа смертей на дорогах до нуля.
Система защиты пешеходов играет ключевую роль в снижении тяжести последствий дорожно-транспортных происшествий с участием пешеходов. Её цель — минимизировать степень повреждения человека при контакте с движущимся автомобилем. Разработка таких систем ведётся компаниями TRW Hodings Automotive (система PPS — Pedestrian Protection System), Bosch (технология EPP — Electronic Pedestrian Protection), Siemens. С 2011 года подобные решения массово внедряются в серийные легковые автомобили европейского производства. Все эти конструкции схожи по своей функциональности и технической реализации.
Одной из важнейших задач систем защиты является снижение травматизма благодаря применению инновационных решений в конструкции кузова. Так, создаются условия, при которых увеличивается расстояние от внешней поверхности капота до жестких узлов двигателя, тем самым уменьшая силу удара. Также модернизируются шарниры капота и его внутренняя поверхность, применяются деформируемые вставки, усиленные поперечины и элементы радиаторной решетки, что позволяет более эффективно гасить энергию удара (рис. 1).
Рис. 1. Элементы кузова для защиты пешеходов: 1 — деформирующийся элемент; 2 — поперечина для защиты пешеходов; 3 — рамка радиатора
Производители автомобилей уделяют особое внимание разработке систем, направленных на минимизацию ударных нагрузок, воздействующих на тело пешехода. Одним из эффективных решений является капот с активной функцией подъема при столкновении и мягкий бампер, выполненный из материалов с высоким коэффициентом амортизации (рис. 2).
Рис. 2. «Подпрыгивающий» капот
Механизм работы активного капота построен на быстром подъеме задней его части в случае удара с пешеходом. Такая функция реализуется при помощи встроенных сенсоров, которые фиксируют момент касания объекта с передней частью автомобиля. Датчик, расположенный внутри пластикового бампера (поз. 1), регистрирует деформацию при наезде и отправляет сигнал в управляющий блок (поз. 2). Далее электроника активирует два пиропатрона, монтированных по краям капота (поз. 3 и 4), которые механически поднимают его заднюю часть на высоту до 65 мм, обеспечивая тем самым дополнительную амортизирующую зону (поз. 5). Такой подъём уменьшает риск серьёзных травм головы (рис. 3).
Рис. 3. Составные части безопасного «подпрыгивающего» капота: 1 — датчик касания; 2 — форма датчика; 3, 4 — пиропатрон; 5 — схема поднятия задней кромки капота
Указанная система может функционировать как автономно, используя собственный блок управления, так и в составе комплекса пассивной безопасности автомобиля, объединённого под единое программное обеспечение. При этом достигается большая эффективность взаимодействия между различными компонентами системы.
Новейшим направлением в развитии пешеходной безопасности стала разработка подушки безопасности для пешеходов — Pedestrian Airbag System (PAS), представленная компанией Volvo. Она активируется при вероятности наезда и предназначена для защиты головы и верхней части тела пешехода от удара о стекло и стойки автомобиля (рис. 4).
Рис. 4. Подушка безопасности для пешеходов
Система PAS функционирует в связке с технологией распознавания пешеходов Pedestrian Detection. Комплекс включает фронтальный радар в решетке радиатора, видеокамеру, расположенную за зеркалом заднего вида, и вычислительный модуль. Камера определяет тип объекта перед автомобилем, а алгоритмы анализа прогнозируют его поведение. При угрозе столкновения осуществляется визуальное и звуковое предупреждение водителя, а при отсутствии реакции — экстренное торможение. На скорости до 35 км/ч возможна полная остановка автомобиля, в то время как при более высоких скоростях система лишь снижает скорость и уменьшает последствия удара.
Подушка безопасности PAS срабатывает в диапазоне скоростей от 20 до 50 км/ч и активируется автоматически. Согласно статистике, на этих скоростях происходит около 75 % всех ДТП с участием пешеходов. Система использует семь датчиков ускорения, размещённых в переднем бампере. При столкновении они отправляют сигнал на модуль управления, который активирует пиропатроны в шарнирах капота, поднимает его примерно на 100 мм и инициирует развертывание подушки, амортизирующей удар и защищающей зону лобового стекла и передние стойки.
Каждый из шарниров оснащается механизмом высвобождения, работающим на основе твердотопливного газогенератора. При поступлении команды от блока управления пиропатрон активирует генератор, поршень выбивает штифт крепления, и шарнир освобождается. Это позволяет капоту приподняться для разворачивания подушки безопасности.
В PAS применяются баллонные газогенераторы, обеспечивающие молниеносное наполнение подушки воздухом. Последняя располагается под капотом и представляет собой тканевый мешок, соединенный с генератором газа. В комплексе активированный капот и подушка безопасности значительно уменьшают вероятность серьёзных повреждений у пешеходов.
Интересные факты:
- Согласно данным Euro NCAP, система активного капота может снизить вероятность смертельного исхода при наезде на пешехода на 30–40%.
- Подушки безопасности для пешеходов активируются за 0,03 секунды — это быстрее, чем моргание человеческого глаза.
- Volvo V40 стал первым серийным автомобилем с наружной подушкой безопасности для пешеходов.
- Системы распознавания пешеходов способны различать взрослого, ребёнка или животное на основе ИИ и машинного обучения.
- Активные капоты поднимаются на 65–100 мм в зависимости от модели автомобиля, что позволяет создать «зону смятия» между капотом и жесткими узлами двигателя.
Интеграция интеллектуальных систем защиты пешеходов в конструкцию современных автомобилей — это не просто технологическое достижение, а шаг к более гуманной и ответственной транспортной среде. Благодаря синергии сенсорных технологий, алгоритмов распознавания и механических инноваций удается существенно сократить тяжесть последствий ДТП и сохранить человеческие жизни.
С каждым годом подобные системы становятся всё более точными, надежными и доступными, что позволяет надеяться на реализацию амбициозной цели — ноль смертей на дорогах. Совершенствование систем защиты пешеходов — это пример того, как прогресс может служить не только удобству, но и безопасности человека.
Регулярно публикую материалы о передовых методах резки, наплавки и покрытий, а также освещаю новинки в сфере литейного производства и композиционных материалов — включая технологии формования и сварку.
- Червячные передачи: устройство, сборка и контроль - 28.06.2025
- Зубчатые передачи: виды, устройство, сборка и контроль - 28.06.2025
- Цепные передачи: устройство, сборка и регулирование - 28.06.2025