Hogyan tervezzünk biztonságos autót?

Ha ma valaki azt kéri tőlem, hogy tervezzek egy kiemelkedő biztonságú autót, bizony bajban lennék... Biztonságos - de kinek, és milyen körülmények között?

2014. január 24.

Kezdjük az elején: vegyünk egy négyfős családot, két szülő, két gyerek (a fiatalokat úgyis inkább a sebesség és a sportosság érdekli). Tervezzünk számukra egy járművet! A formatervezők, mérnökök mindig a jövőre terveznek, de az sem mindegy, milyen távoli az a jövő. Ha szabad kezem lenne, a távoli jövőt céloznám meg, és az alapvető biztonsági problémát próbálnám megszüntetni: a baleseteket. Hiszen ha egy autó sem ütközik össze másikkal, vagy bármi mással, akkor sikerült megteremteni az abszolút biztonságot. Ehhez azonban szinte biztos, hogy ki kell lépni az aktuális keretekből, hiszen a szigorú úthálózati korlátok közé szorított, a fejlődés által egyre növekvő sűrűségű forgalomban elkerülhetetlenek a balesetek. Így inkább lépjünk ki három dimenzióba, ahol szinte végtelen a tér, több szinten lehet szervezni és irányítani a forgalmat. Viszont ez azt is magával hozza, hogy a teljes rendszernek és minden egyes elemének is teljesen automatikusan kell működnie, hiszen sok felhasználónak már a jelenlegi viszonyok között is nehézséget okoz a gép kezelése, a tájékozódás és az aktuális közlekedési helyzet együttes felmérése, helyes döntések meghozatala. A háromdimenziós térben, a feltételezett még nagyobb forgalomban ez pedig már teljesen elképzelhetetlen, így valamikor biztosan eljön majd az idő, hogy teljesen automata járművek fognak minket szimpla utasként röpíteni a kívánt cél felé, és a közlekedési balesetek ismeretlenek lesznek az egymást biztosan kikerülő járművek világában.

Allianz - Tárnok Zsolt
Tárnok Zsolt fiatal formatervező, 2006-ban szerezte diplomáját a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen, Ipari termék- és formatervező mérnök szakon. Cserediákként Skóciában, a jövő F1-es mérnökeivel, versenyautó-mérnök hallgatókkal tanult együtt. Az egyetemi évek alatt több nemzetközi formatervezési pályázaton is részt vett; több esetben döntőbe került, és különdíjakat kapott.

De ez még nagyon messze van, hiszen a technológia sem létezik, és az autonóm autók kifejlesztése is gyerekcipőben jár, ha pedig ez sikerül, még hátravan a jogszabályi környezet, amely általában nagyon nehezen építi be az új technológiákat a szabályozásba. Továbbá a felhasználók számára is hosszadalmas és nehéz lenne az átállás, jómagam sem szívesen ülnék be olyan autóba, ahol teljesen rá vagyok bízva a gépre. (Pedig a repülésben már hosszú évek óta ott áll a számítógép a pilóta és a kormányszervek között, a pilóta csak a szándékát közli a számítógéppel, de az dönti el azt, hogy hogyan továbbítja a kormányok felé; mégis teljes nyugalommal ülünk be a giga-utasszállítókba.)

Tehát ez egy kicsit elrugaszkodott elképzelés. Térjünk vissza a mai világba, próbáljunk meg a határokat csak kicsit kitágítva tervezni valami jót, biztonságosat a közeli jövőre gondolva!

Kereke lesz, az már biztos, hiszen a közutakon kell majd haladnia. Fontos és érdekes kérdés az autó formája, tudjuk, ez sok mindent befolyásol, például a zajt, légellenállást, fogyasztást, de biztonsági szempontból is lényeges kérdés. A Top Gear című kultikus autós televíziós műsorban is kiemelték, hogy az egyik legbiztonságosabb sportautó egy olyan, amelyről senki nem gondolná - egy kicsi, könnyű, erős, borzasztóan gyors, ráadásul teljesen nyitott autó amelyben a vezető gyakrolatilag a térhálós csővázban ül, semmilyen szélvédő, oldalelem nem védi. Ami viszont figyelemre méltó, hogy ez a csőváz elöl kúposan keskenyedik, a kerekek a vázon kívül "lógnak".

Ezért halálos baleset azt hiszem, még nem is történt ilyen autóval, mert a homlokfelülete egészen apró, és ha nem pont merőlegesen csapódik egy tárgynak, akkor a kúpos orrnak köszönhetően nem deformálodik az autó, hanem elfordul, lecsúszik az akadályról, így nem olyan brutális erejű a becsapódás, lassulás. Így ezt a formát használjuk kiindulási alapnak a mi autónknál is. A közúton való közlekedés velejárója, hogy autónk előbb-utóbb szinte biztosan egy baleset résztvevője lesz.

Allianz - Távvezérlésű konvoj

A jövő közlekedése: Távvezérlésű konvojok

Három vezető nélküli személyautó és egy teherautó suhant végig egy spanyolországi autópályán 2012 májusában.

 Ezt a veszélyt különféle elektronikai segédberendezésekkel megpróbálhatjuk csökkenteni, de jelen pillanatban ezek valóban csak segédek, mert az aktuális jogszabályi környezet nem engedi meg, hogy a számítógép teljesen átvegye az irányítást: a rendszer jelezhet a sofőrnek, valamilyen szinten fékezhet is helyette, de ha pl. a sebesség túl nagy, és mindenképpen bekövetkezik az ütközés, kikerülő manővert nem tehet, még ha ezzel el is kerülhetné a balesetet.

Tehát jelenleg az embernek kell meghozni a legfontosabb döntéseket. Ennek vannak előnyei és hátrányai, mert nagyban függ a felhasználó személyétől és ítélőképességétől. A teljes autonómiához vezető úton ez is egy lépcső, a gyárak már foglalkoznak olyan rendszerekkel, ahol legalább a márkatárs autók kommunikálnak egymással, de globális sztenderd még nem alakult ki.

Pedig az autonóm közlekedéshez ismernie kell minden egyes járműnek az azt körülvevő többi járművet, és ha lehet szándékait is. Úgyhogy hagyatkozzunk a ma elérhető rendszerekre, vértezzük fel a járművünket szenzorokkal, amelyek előrefelé figyelik az utat és a forgalmat, oldalra és hátra pedig a körülöttünk lévő többi közlekedőt. Sajnos ezek a szenzorok is korlátoltan hasznosak, ha például nincs rendesen felfestve az útburkolati jel, akkor nem is ismerhetik fel a sávokat, vagy az út szélét. Erre például egy ultraprecíz GPS alapú rendszer lenne képes, amely pontosan tudná hol van az autónk, és hol az út széle, így nem kellene az optikai szenzorokra hagyatkozni.

Allianz - tudaskozpont-hogyan-tervezzunk-biztonsagos-autot-3
Elkeskenydő forma, különálló kerekek

Fontos kérdésköre az autónknak a láthatósága, illetve hogy mi mit látunk kifelé belőle, hiszen egyelőre nekünk kell vezetni és döntéseket hozni a látott információk alapján. Kötelező eleme minden járműnek a világítás, de itt sem tart teljesen lépést a szabályozás a technológiai fejlődéssel: napjainkban lehetőség lenne az autó tetszőleges pontjára bármilyen színt kibocsájtani képes LED-es fényforrásokat, paneleket telepíteni, így sokkal részletesebben lehetne tájékoztatni a környezetünket aktuális helyzetünkről, mint mondjuk a vészvillogózás egy nagy fékezés közben. Tehát mi lépjünk előre, az autó elejére és hátára tervezzünk OLED paneleket, így animáltan, változó fényintenzitással tudjuk például a kanyarodási, vagy fékezési manővereket tudatni környezetünkkel. Napjaink autói egyre gyorsabbak, erősebbek, ezáltal egyre nagyobb energiájú baleseteket szenvednek el. Így folyamatos fejlesztési cél az utascella merevségének növelése, ami azonban azzal jár, hogy egyre vaskosabb szerkezeteket építenek be, még a legmodernebb acélokból is nagy keresztmetszetekre van szükség pl. a tető merevítésére. Így viszont egyre rosszabbul lát ki a vezető a forgalomra, nagyobbak a holtterek (leginkább hátra-, és oldalra-hátra drasztikus a kilátás hiánya). Ezért is jelentek meg elsőként az olyan segédek, mint a holttérfigyelő sávváltásnál, vagy a parkoló, tolató szenzorok, illetve manapság a kamerák. Ezek persze szintén egyre kifinomultabbak, de a jó kilátás valószínűleg pótolhatatlan...

Allianz - tudaskozpont-hogyan-tervezzunk-biztonsagos-autot-4
Szenzorok az autó orrán elhelyezve

Ezért mi alkossuk meg a teljes utascella tetejét egy nagy polikarbonát buborékból - ha a szuperszónikus vadászgépeknél működik, nyilván kibírja a közúti terhelést is -, amely minden irányba tökéletes kilátást biztosít. Említettem már az acélokat is. Ezek máig alapvetően meghatározó alapanyagai a nagyszériás autóknak, épphogy megjelentek az első szénszálas vázzal készült széria-autók. Azonban a modern anyagtudomány sokkal szerteágazóbb, és mind a fémek, mind pedig a kompozit anyagok területén találhatunk sokkal ideálisabb anyagokat az autónkhoz, csakhogy ezeket a szériagyártásba beépíteni iszonyatos fejlesztést igényelne, így egyelőre abból próbálják kihozni a gyártók a legtöbbet, amivel egyrészt óriási tapasztalatokat szereztek már, másrészt az infrastruktúrájuk is megvan hozzá. De mi szabadon választhatunk, így a jó kilátás megtartása érdekében az utascellát merevítsük olyan fémhab-szerkezettel, amely az emberi csonthoz hasonlóan erős és könnyű, így minimálisra csökkenthetjük a kilátást zavaró elemeket, pláne, ha mindezt hátulról indítjuk, így a fő látóteret nem korlátozza semmi. Az alsó utascella részt készítsük a méltán elismert karbonszálas kompozit anyagból, amely szintén nagyon erős és könnyű, jóllehet nagy terhelés hatására szilánkosan széttörik, így körülményes a javítása, nem elég néhány jólirányzott kalapácsütés...

Allianz - tudaskozpont-hogyan-tervezzunk-biztonsagos-autot-5
Nagyméretű OLED fényszórók

Ha már biztonságos az utascellánk, akkor tegyük azzá a benti létet is, az üléseket, amelyekben hosszú órákat töltünk. Ha továbblépünk a mai üléseknél, akkor a következő lépcső a teljes személyreszabhatóság lenne, amely biztonságilag is sokkal hatékonyabban tudná kiszolgálni a használót. Ha például olyan üléseink lennének, amelyeknek egy merev szénszálas külső héja van, akkor ezt ki tudnánk tölteni olyan habbal, amelyet minden felhasználó a saját testére formálhat hasonló elven, mint a felmelegített nyelű kést, amelyet megmarkolva az a kezünk formájára szilárdul. Emellett a szilárd héjhoz, állítható magasságú övet kellene rendelni, és így mindenkinek ideális helyzetben lehetene rögzíteni a testét egy esetleges balesetben. Ezt a gondolatmenetet folytatva eljuthatunk odáig is, hogy a gyermeküléseket is ki lehetne váltani egy igen széles skálán személyre szabható üléssel, és így nem lenne szükség a néhány évenkénti újabb, egyre nagyobb ülések beszerzésére. Ha pedig az egészet megtoldjuk egy olyan rendszerrel, amelynél az autós ülés ülőrésze kivehető, és egy speciális kerekes vázra szerelve babakocsiként is funkcionálhat, akkor megszabadulhatunk a fél csomagtartót kitöltő babakocsi cipelésének nyűgjétől is, és még az alvó gyereket sem kell az átültetéssel felébreszteni. Essen szó a dizájnról is, ha már autót tervezünk!

Allianz - tudaskozpont-hogyan-tervezzunk-biztonsagos-autot-6

Fémhab rácsszerkezet tetőmerevítés

Alapvető tény, hogy a portékát el kell tudni adni, és manapság műszakilag annyira közel állnak egymáshoz a gyártók termékei, hogy legtöbben emocionális alapon döntünk egy-egy termék mellett. Így egyre jobban felértékelődik a formatervezés szerepe, mindenki keresi a saját, meghatározó és egyedi stílusát. Esetünkben nem elég, ha mi tudjuk, milyen biztonságos autót fejlesztettünk, ezt láttatni is kell! Vegyük például a jól látható, vizuálisan is erős tetőmerevítést, a teljes körpanorámát biztosító polikarbonát tetővel: egyszerre sugall erőt, merevséget az utasok feje felett húzódó térhálós fém-csont, és egyszerre szokatlan és előnyös a panorámakabin a közlekedés szempontjából. Ugyanilyen látványos az elkeskenyedő utascella a különálló kerekekkel, vagy a kerékburkolatokat borító OLED-panelek. Így szinte mindent bele tudtunk illeszteni a koncepciónkba, amellyel a holnap útjainak egyik legbiztoságosabb járműve lehetne.

Azt hiszem, ez a példa is remekül bemutatja, hogy a járművek biztonsága milyen összetett fogalom, egy olyan komplex kérdéskör, amelyre nincsen pontos és mindig jó válasz. Sok esetben az egyes szempontok egymásnak ellentmondanak, illetve az sem mindegy, melyik nézőpontból vizsgáljuk az adott kérdést: amitől biztonságos az autó a bent ülőknek, az egyáltalán nem biztos, hogy megvédi a gyalogost is, sőt...

Allianz - tudaskozpont-hogyan-tervezzunk-biztonsagos-autot-7
A holnap útjainak egyik legbiztoságosabb járművének vázlata.

A fenti gondolatmenet egy tipikus folyamat, amelynek minden egyes lépését végigjárják az új autók fejlesztése során, és amelyre a tervezési koncepciók, célok szerint keresik azokat a megoldásokat, amelyekkel a végeredmény egy adott környezetben a lehető legbiztonságosabb jármű lesz, akár szupersportautóról, akár terepjáróról, akár családi egyterűről beszélünk. Vannak a fejlesztésnek fix keretei, amelyeket a jogszabályok határoznak meg, ám ezek is fejlődnek az elérhető technológiákat követve; vannak olyanok, amelyeket a gyártó techikai fejlettsége és történelme határoz meg, mint például a felhasznált anyagok fejlettsége, illetve vannak olyan elemek, amelyek a tervezők rátermettségét bizonyítják, mint például egy új, biztonságosabb padlólemez, vagy üzemanyagtank kifejlesztése, amely az új anyagokból a lehető legtöbbet hozza ki a formájával, szerkezetével.

Mindenesetre azt biztosan állíthatjuk, hogy napjainkban minden gyártó fő prioritása az, hogy az újabb termékei a lehető legtöbb szempontnak megfelelve egyformán védjék az autóban ülőket és a közlekedés többi résztvevőjét is egy esetleges baleset során.

Most, hogy leraktuk a biztonságos családi autó koncepciójának alapjait, a részletek kidolgozása még néhány év fejlesztést igényel...

Tárnok Zsolt