История развития отдельных составляющих учения о безопасности
Первое автомобильное оборудование и специальные устройства, создавались с учетом здравого смысла и соответствовали уровню развития автомобильных технологий. На первых порах автомобиль был оборудован ацетиленовым освещением кузова, а также примитивной тормозной системой с «башмаками».
По мере развития скоростных возможностей автомобиля, а также организации дорожного движения, до конца 1950 г. появляются автомобильные системы, которые облегчают работу водителя и исключают многие опасные моменты при вождении авто. Речь идет о зеркалах заднего вида, дворниках, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели Cadillac в 1938 г. А вот первыми указателями поворотов стали оснащаться в 1939 г. автомобили Buick. В 1944 г. инженеры компании Volvo начали устанавливать на свои автомобили многослойное ветровое стекло, которое в случае сильного столкновения автомобилей не рассыпалось, как обычное стекло, на осколки.
Дальнейшее внедрение в автомобильную промышленность электрических, а также гидравлических систем позволило многим автопроизводителям начать широкое применение функционалов различных систем безопасности. Например, в 1921 г. на автомобилях стали устанавливать гидравлические тормоза, а в 1923 г. на моделях Renault появился функционал дополнительного усиления тормозной системы. В 1966 г. на автомобилях марки Volvo стали впервые использовать двухконтурную систему тормозов.
Благодаря работам шотландца Джона Бойдла Данлопа автомобиль начали оснащать изобретенными им надувными шинами из каучука. Таким образом, салон стал комфортнее, а сам автомобиль стал демонстрировать боле уверенный и надежный ход. В 1904 г. компания Continental изобрела рельефные покрышки, а в 1946 г. производитель Michelin начал выпускать шины с радиальным расположением нитей корда. Такие покрышки широко применяются на автомобилях и в наши дни.
Развитие систем автомобильной безопасности включало, в том числе, и работу над пассивной безопасностью, чьей задачей было обеспечение защиты жизни пассажиров. В начале 50-х годов прошлого века многие автопроизводители начали проводить краш-тесты своих автомобилей. В те же годы появились первые ремни безопасности, которыми стали оснащать салоны автомобилей Ford. Любопытно заметить, что первый патент на автомобильный ремень был выдан ещё в 1885 г. американцу Эдварду Клэгхорну, который изобрел двухточечный ремень безопасности. В 1956 г. вскоре после того, как двухточечный ремень безопасности получил свое широкое распространение, автомобили марки Volvo стали комплектоваться более надежными трехточечными ремнями безопасности. Затем такие ремни сделали «подвижными», что улучшило уровень комфорта и безопасности пассажиров. В 1984 г. на ремнях безопасности стали устанавливать преднатяжитель (пиротехническое устройство давления), который позволял человеку в салоне автомобиля не чувствовать скованность и дискомфорт и одновременно повышал степень безопасности ремня в аварийной ситуации.
В некоторых источниках автором и основным создателем пассивной безопасности автомобиля считают Бела Барени (Bela Barenyi) (1907, Хиртенберг, Австрия – 1997, Боблинген, Германия), австрийского изобретателя, разработавшего систему пассивной безопасности автомобиля. Родился в семье профессора военной академии. Мать Белы Барени, Мария Келлер, принадлежала к одной из богатейших семей Австро-Венгерской империи. Когда Беле было 10 лет, его отец погиб, а финансовая империя Келлеров потерпела крах. В 1926 году Барени окончил механический факультет Венского института. Работал в компаниях «Стейр» (Steyr), «Эдлер» (Adler) и в австрийском отделении Фиата. В 1925 создал первый эскиз малолитражки Volkswagen Kafer, именно на его основе Порше начал работы над этим легендарным автомобилем. В 1939 приступил к работе в Мерседес-Бенц, в подразделении, которое первым в автомобильной истории занималось вопросами пассивной безопасности. В 1951 получил патент на автомобиль с зонами деформации. В 1953 был выпущен первый серийный Mercedes 180 (Ponton), в конструкции которого заложены принципы пассивной безопасности. В 1959 Барени подготовил автомобиль, интерьер которого был разработан с учетом требований безопасности. В 1961 в стандартное оснащение Мерседесов были добавлены ремни безопасности. В 1967 была разработана травмобезопасная рулевая колонка, а в 1968 изобретены подголовники. В том же году подразделение Белы Барени начало испытывать подушки безопасности, которые появились на мерседесах в 1981. В 1972 Барени ушел на пенсию. За свою жизнь Барени получил 2500 патентов на изобретения, его имя было увековечено в Зале автомобильной славы в Детройте.
Важно отметить, что изучению вопросов безопасности дорожного движения, в частности пассивной безопасности автомобиля, уделялось внимание не только в Европе, так американский изобретатель Аллен Брид (Allen Breed) создал ключевой компонент для использования подушек безопасности в автомобилях — шариковый сенсор для определения столкновения. Он представил своё изобретение в 1967 году компании Крайслер. В то время американцы редко пользовались ремнями безопасности и такая инновация, позволяющая защитить не пристёгнутых пассажиров в случае лобового столкновения, была весьма востребована.
Форд создал экспериментальную партию автомобилей, оснащённых подушками безопасности, в 1971 году (Ford Taunus 20M P7B). Первый образец подушки безопасности в серийном автомобиле был представлен в 1972 году, когда был выпущен Олдсмобиль Торонадо (Oldsmobile Toronado), модель 1973 года. В 1974 двойные подушки безопасности были опцией на некоторых крупногабаритных автомобилях, выпущенных подразделениями Бьюик, Кадиллак и Олдсмобиль. Эти устройства не получили признания на рынке.
Для того чтобы аргументировано отметить некоторые современные направления и тенденции в области повышения активной и пассивной безопасности, обратимся к истории возникновения этих понятий. Рассмотрим два различных подхода к анализу проблемы обеспечения БДД и на их основе выделим основные возможности в повышении этих систем, которые позволяют значительно увеличить БДД.
Классическое определение БДД было предложено Wilfert в 1966г. (рис. 1).[5] Он впервые предложил разделить безопасность также транспортных средств на активную и пассивную. Новым было выделение в составе активной безопасности 4-х категорий: безопасность вождения, безопасность среды вождения, перцепционная безопасность и безопасное управление.
Рис. 1. Классификация БДД (Wilfert, 1966г.)
И, несмотря на достаточно непривычные классификационные пункты (в обычной классификации – тормозные и тягово-скоростные свойства, управляемость, устойчивость, информативность автомобиля), в данной схеме отчетливо усматриваются близкие взаимодействия между дорогой, ТС и водителем, т.к. уже в то время в полной мере ощущалась необходимость комплексного подхода. Однако основная фокусировка внимания направлялась все же на обеспечение непосредственно активной безопасности ТС.
Активная безопасность автомобиля в настоящее время (и вероятнее всего еще довольно долго) будет лишь лимитирующим фактором, но не главным в обеспечении безопасности дорожного движения. Подобная расстановка приоритетов являлась следствием первичной и исключительной ответственности водителя за безопасность процесса вождения. Таким образом, для ученых и инженеров-автомобилистов долгое время еще будет существовать только одна установка: сделать всё возможное, чтобы обеспечить максимальные возможности для водителя в его проблеме безопасного управления системой - водитель-машина.
Несмотря на высокие темпы развития информационно-вычислительной технологии, которая могла бы выполнять функции по управлению ТС с гораздо большей надежностью, чем человек, подобное невозможно в современном обществе в ближайшее время. Это обусловлено, прежде всего, моральным конфликтом возможности передачи ответственности за свою жизнь и жизнь окружающих людей искусственному интеллекту, но не с точки зрения технических возможностей, так как в этом плане уже существуют определённые наработки, в частности адаптивный круиз-контроль, система удержания полосы и т.д.
Поскольку вождение относится к направленно-ориентированной сенсомоторной деятельности человека, то Rasmussen подразделяет её на 3 поведенческие категории:
· поведение, основанное на знании;
· поведение, обусловленное некоторыми правилами;
· и поведение, опирающееся на имеющиеся навыки.
На первом уровне водитель вынужден анализировать различные поведенческие альтернативы, выбирая из них наиболее, на его взгляд подходящие.[6]
В 70-х годах в партии из 10 000 оснащённых подушками безопасности автомобилей марки Дженерал Моторс (General Motors, GM) столкнулись с семью смертельными случаями. Предполагается, что один из них случился по вине подушки безопасности. Сила удара была небольшой, однако произошёл сердечный приступ. В то время таких случаев было слишком мало для того, чтобы достоверно установить эффективность подушек безопасности, но несмотря на это для Национальной администрации по безопасности дорожного движения (NHTSA) оказалось достаточно оснований, чтобы выступить с предложением устанавливать подушки безопасности на все выпускаемые автомобили.
Затем в 1983 году Мерседес-Бенц вновь представила подушку безопасности как опцию в своей последней модели W126. В системе, представленной Mercedes, при аварии сначала затягиваются ремни безопасности, а затем развёртывается подушка. Таким образом, подушка безопасности больше не позиционировалась как средство, заменяющее ремни безопасности, а как способ дополнительной защиты пассажиров.
Подушки безопасности приобрели популярность в 80-х годах, когда компании «Форд» и «Дженерал Моторс» в середине 80-х представили серийные образцы, теперь подушки безопасности стали стандартным оборудованием. Компания «Autoliv», специализирующаяся на разработке автомобильных систем безопасности, запатентовала боковую подушку безопасности, и она также стала появляться в автомобилях выпуска середины 90-х.
11 июля 1984 года правительство США потребовало оснащать автомобили, выпущенные позже 1-ого апреля 1989 года, подушкой безопасности для водителя либо автоматическими ремнями безопасности (сейчас эта технология не используется, она «заставляла» водителя пристёгиваться).
Несмотря на внедрение подушек безопасности в автомобили марки «Дженерал Моторс» ещё в 70-х годах, во многих других автомобилях они начали появляться только в середине 90-х.
В 2006 году Хонда представила первую систему подушек безопасности для мотоцикла, установленную на серийном образце модели «Золотое Крыло» (Gold Wing).