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AIRBAG E A IMPORTANTE COMBINAÇÃO COM OUTROS DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA EM VEÍCULOS

Robótica

2025-04-03 21:13:13

Anteriormente, nas últimas duas edições desta revista, abordamos os airbags, quanto às suas funções, tecnologias e posições no interior dos veículos. 3.a Parte veículos, sem deixar de respeitar as rigorosas normas de segurança.com este desenvolvimento, o airbag passa a estar posicionado a partir do aro superior do volante, junto à coluna de direção, em vez do tradicional cubo central [3], O que permite um design elegante e simples, inspirado em smartphones (Figura 1). Os controlos sensíveis ao toque para várias funções do veículo, ficam assim, perfeitamente integrados atrás de uma superfície contínua, alinhando-se com os painéis de instrumentos digitais minimalistas encontrados nos veículos modernos (Figura 2).com este novo conceito, a empresa, espera fornecer maior flexibilidade no design dos volantes de condução sem comprometer a requerida segurança [2]. Espera-se que o design dos futuros volantes dos automóveis, possam incluir ecrãs centrais e táteis, assim como funções de comando por voz. No entanto, como o volante também é um componente muito relevante para a segurança, é fundamental que seja prevista uma fácil utilização [2].com este conceito de reposicionamento do airbag, poderão ser encontradas soluções de design com comandos funcionais mistos, ou seja, com tecnologias de ecrã tátil e com botões de comando tradicionais por pressão ou por rotação. Mas, para permitir ao condutor manusear o volante em segurança, a pressão tátil (sensibilidade à força) terá de ser controlada e analisada com cautela [3]. Estas funções do volante também poderão ser combinadas com a deteção tátil (sensores de pressão), que representa mais um componente dos volantes atuais e futuros, em que um sensor capacitivo sob a superfície de couro reconhece se o condutor está apenas a tocar ou a segurar no volante. Esta tecnologia é mais um módulo, que poderá contribuir para um controlo seguro do veículo [3]. Desta forma, no futuro, muito provavelmente, iremos ver automóveis com volantes de condução mais interativos e digitais. Um aspeto que concluímos é que airbag do condutor (DAB) é o mais aplicado pelas construtoras de automóveis e está localizado no centro do volante [1]. Desde a introdução do airbag do condutor, na década de 1980, o volante tem servido como um invólucro para o seu armazenamento, no entanto, ao longo dos anos, o volante evoluiu e transformou-se num centro de controlo multifuncional, que integra funcionalidades de entretenimento e de assistência ao condutor. E E SE FOSSE DESENVOLVIDO UM NOVO DESIGN DE VOLANTE AUTOMoVEL COM REPOSICIONAMENTO DO AIRBAG DO CONDUTOR? A empresa ZF Lifetecl [2] introduziu uma abordagem inovadora ao design do volante, reinventando a colocação do airbag do condutor. Esta reformulação visa oferecer maior flexibilidade para os futuros conceitos de interiores de 1 A ZF Lifetec é uma empresa internacional (presente em 31 países), na área da tecnologia, que fornece produtos e sistemas avançados de mobilidade para automóveis de passageiros, veículos comerciais e tecnologia industrial. A sua gama abrangente de produtos destina-se principalmente aos fabricantes de veículos, mas também a fornecedores, empresas e startups relacionadas com o setor da mobilidade e transportes, sendo responsável pela eletrificação de uma ampla gama de tipos de veículos. Paralelamente, ao setor automóvel (veículos de passageiros e veículos comerciais), a ZF Lifetec também atende segmentos de mercado como máquinas de construção e máquinas agrícolas, energia eólica, propulsão marítima, acionamentos ferroviários e sistemas de teste/ensaio [3]. Nas duas edições anteriores desta revista, abordamos os airbags de veículos, em geral, todavia importa salientar que a eletrificação dos veículos (motorização elétrica e híbrida) trouxe outros desafios e soluções para o desenvolvimento dos airbags. QUAIS OS DESAFIOS NOS AIRBAGS DOS VEiCULOS ELeTRICOS E HiBRIDOS? Os sistemas de airbag em veículos elétricos e híbridos (EVs) requereram designs inovadores e tecnologias avançadas para garantir a segurança dos ocupantes e, ao mesmo tempo, proteger os componentes elétricos (de alta tensão). A presença de baterias e motores elétricos introduz desafios únicos, como a deteção de falhas e a prevenção de curto-circuito elétricos ou incêndios. Para tal, são necessários algoritmos sofisticados e tecnologias de sensores para detetar, com precisão, a gravidade do impacto e decidir quando ativar o(s) airbag(s) de acordo com o risco [10-11]. Aquando do projeto e desenvolvimento dos veículos elétricos e híbridos (EVs), surgiram inúmeras preocupações e desafios para a colocação dos airbags. Entre as principais preocupações e desafios podem indicar-se: i) o espaço limitado devido à colocação da bateria; ii) a necessidade de opções de montagem alternativas para o(s) módulo(s) de airbag(s); iii) a necessidade de integração com componentes estruturais específicos dos veículos elétricos e híbridos; iv) a análise de cenários de colisão específicos dos veículos elétricos e híbridos, como os que envolvem a bateria, os quais, naturalmente também tiveram de ser considerados no desenvolvimento do sistema de airbag. Estes cenários incluem: iv-1) colisões frontais envolvendo a bateria; iv-2) impactos laterais que afetam o compartimento das baterias; iv3) acidentes com capotamento com possíveis danos na bateria; iv-4) entre outros. Resolver estes desafios tornou-se vital para salvaguardar a segurança dos ocupantes dos atuais veículos elétricos e híbridos [10-11]. Nestes veículos, a Unidade de Controlo Eletrónico (ECU) processa os dados de vários sensores: i) Acelerómetros (que medem a aceleração e a desaceleração do veículo); ii) Sensores de impacto (que detetam a gravidade do acidente); iii) Sensores de cinto de segurança (que monitorizam a ocupação e a posição do condutor e dos passageiros); iv) Sensores de radar e câmara (que detetam a distância e a velocidade de outros veículos e objetos na estrada). Em suma, a ECU considera os seguintes fatores para determinar a gravidade da colisão e decidir se deve acionar o(s) airbag(s): a velocidade do veículo (no momento do impacto); o ângulo de colisão (a direção e a gravidade do impacto) e a presença dos ocupantes (a posição e o peso do condutor e dos passageiros) [10-11]. Por um lado, estamos a melhorar a segurança, mas, por outro, a complexidade dos veículos também está a aumentar. E COMO SERâO OS AIRBAGS DOS Futuros VEíCULOS AUToNOMOS? Prevê-se que os veículos do futuro, primeiramente os camiões, totalmente automatizados que nos conduzem, em vez de serem conduzidos, se tornem uma realidade quotidiana. De acordo com o Global Times [4], a China já promove a sua indústria de condução autónoma, acelerando a investigação e as inovações científicas e tecnológicas no setor. Todavia, os veículos totalmente autónomos exigirão amplos esforços sistemáticos de investigação e desenvolvimento, na implementação de proteções para os seus ocupantes (sistemas de segurança). Embora o mercado incentive a adoção de novas tecnologias, também nos deparamos com questões éticas relacionadas com as possíveis falhas na segurança, o que implica que ainda há um "longo caminho a percorrer" no que diz respeito à legislação regulamentar.com o objetivo de reduzir o número de vítimas de acidentes rodoviários, os decisores políticos estão a publicar novas regras. A National Highway Trafhic Safety Administration [5] do Departamento de Transportes dos EUA, simplesmente eliminou as barreiras regulamentares à tecnologia de segurança inovadora. Já a regulamentação da União Europeia exige que todos os automóveis novos vendidos na Europa sejam equipados com "sistemas avançados de segurança", exigência essa implementada a partir de 2022 [6]. A segurança rodoviária revela novos problemas significativos, principalmente para a fase de tráfego combinado, ou seja, o convencional e autónomo. Os softwares desenvolvidos para veículos autónomos para modelar o comportamento humano dos condutores terão “bugs” inevitáveis para prever corretamente o comportamento humano real [7]. Em outras palavras, os veículos autónomos deverão lidar no trânsito com condutores humanos falíveis que poderão colocar em risco os ocupantes de ambos os carros, assim como os próprios veículos autónomos poderão falhar. Por isso, o desenvolvimento de melhores sistemas de segurança automóvel representa uma preocupação fundamental [7], mas não só, outros aspetos como a sustentabilidade, o ciclo de vida do produto, o ambiente e a saúde, estão a influenciar algumas decisões no setor. Presentemente, os airbags, juntamente com os cintos de segurança, SâO OS principais sistemas de segurança num automóvel [1]. Normalmente, os sinais transmitidos pelos sensores de impacto ativam propulsores que insuflam um gás que enche a(s) almofada(s) de airbag. Todavia, a elevada temperatura dos gases gerados e o seu impacto no ambiente, com rápido aumento da pressão interna na almofada e na cabina, apresentam efeitos nocivos [7,8,9]. Prevê-se que este efeito nocivo seja aumentado em acidentes graves e nos veículos autónomos, pois poderão ser acionados, simultaneamente, grandes airbags. Então, para aumentar a segurança dos ocupantes dos veículos autónomos, poderão estar localizados arbitrariamente airbags, que irão requer soluções avançadas de engenharia [7,9]. De momento, existem alguns conceitos de como serão os airbags dos futuros veículos autónomos (Figura 3) [7]. os automóveis do futuro prometem ser bastante diferentes dos modelos que conhecemos atualmente, com inovações tecnológicas e mudanças no design que visam melhorar a eficiência e proporcionar experiências ao utilizador [12] impossíveis nos atuais modelos que requerem condutor.com todas estas inovações, os veículos do futuro serão mais do que apenas meios de trans-porte, mas sim plataformas conectadas, sustentáveis e extremamente eficientes, transformando a maneira como vivemos e nos deslocamos. Porém, a segurança deverá continuar a ser um fator decisivo que acompanhará a mudança e o(s) airbag(s) importantes dispositivos presentes nessa mudança. REFERêNCIAS [1] Susana C. F. Fernandes (2019). Design interior de veículo elétrico urbano: Interfaces com o condutor sénior. [Tese de Doutoramento em Design, Universidade de Aveiro, pp.679-705]. Repositório da UA: https://rauap/hande/107723/28467. Acesso a 1 de agosto de 2024. [2] html. Acesso a 12 de dezembro de 2024. [3] ge.html. Acesso a 12 de dezembro de 2024. [4] Global Times: China sets eyes on autonomous vehicle growth, leader in global standards. Published, 19 May (2020). www.globaltimes.cn/content/1 188795.shtml [5] NHTSA Issues frst-ever proposal to modernize occupant protection safety standards for vehicles without manual controls, 17 March (2020). www. [6] Regulation of the European parliament and of the council: Concerning type-approval requirements for the general safety of motor vehicles. Commission of the European Communities, Brussels, pp. 55, 18 October (2019). [7] Yurchenko, N.F., Breed, D.S. & Zhang, S. Design of the Airbag Inflation System Applicable to Conventional and Autonomous Vehicles. Automot. Innov. 4, 390,399 (2021). https://doi.org/10.1007/ s42154-021-00156-y. [8] Holtz, J., Múller, G., Johannsen, H., et al.: Hearing loss analysis in full-scale accident reconstruction. In: Proceedings 26th Internationl Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles. Eindhoven, Netherlands, Paper # 19-0028, 10 13 June (2019). [9] Schõneburg, R., Hart, M., Feese, J., Múcke, S., et al.: Experimental safety vehicle meets automated driving mode. In: Proceedings 26th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles. Eindhoven, Netherlands, Paper # 190042, 10-13 June (2019) [10] Airbag Deployment: Causes, Process, and Aftermath. Acesso a 12 de dezembro de 2024. [11] Airbag Systems in Electric and Hybrid Vehicles. Acesso a 12 de dezembro de 2024. [12] Herrmann, F, Hahn, R., & Stegmúller, S. (2018). Features of future autonomous cars: Beyond interior design. A global survey on user preferences. In CoFAT 2018, 7th Conference on Future Automotive Technology, 8-9 May 2018.“ E Desde a introdução do airbag do condutor, na década de 1980, o volante tem servido como um invólucro para o seu armazenamento, no entanto, ao longo dos anos, o volante evoluiu e transformou-se num centro de controlo multifuncional, que integra funcionalidades de entretenimento e de assistência ao condutor. Figura 1. Reposicionamento do airbag do condutor (DAB), a partir da coluna de direção [2]. Figura 2. Proposta de design de volante automóvel com reposicionamento do airbag [2]. L os sistemas de airbag em veículos elétricos e híbridos (EVs) requereram designs inovadores e tecnologias avançadas para garantir a segurança dos ocupantes e, ao mesmo tempo, proteger os componentes elétricos (de alta tensão). Figura 3. Versões de airbags para veículos autónomos: a) sistema de airbag central integrado nos bancos; b) airbag de célula salva-vidas (Autoliv); c) airbags com insufladores aspirados em automóveis autónomos (Autoliv) [7].