Volvon turvallisuusasiantuntija Anders Axelson on erinomainen esimerkki siitä, kuinka loistavat ideat voivat syntyä mitä erikoisimmissa olosuhteissa. Vierailu Legolandissa kahden tyttären kanssa vuonna 2007 innosti Andersia muuttamaan huvipuistolaitteen tehokkaaksi testimenetelmäksi Volvon etsiessä parempia ratkaisuja suistumisonnettomuuksien torjumiseksi.
Volvon turvallisuusasiantuntija Anders Axelson on erinomainen esimerkki siitä, kuinka loistavat ideat voivat syntyä mitä erikoisimmissa olosuhteissa. Vierailu Legolandissa kahden tyttären kanssa vuonna 2007 innosti Andersia muuttamaan huvipuistolaitteen tehokkaaksi testimenetelmäksi Volvon etsiessä parempia ratkaisuja suistumisonnettomuuksien torjumiseksi.
– Kun katselin ihmisten heilumista edestakaisin Robocoaster-laitteessa, tajusin yhtäkkiä, että nuo nopeat satunnaiset liikkeet muistuttivat rajuja voimia, joille autossa olijat altistuvat tieltä suistumistilanteessa, Anders Axelson sanoo.
Suistumiset ovat olleet Andersin mielessä vuodesta 2006 lähtien, kun Volvo kiihdytti tekniikan kehitystyötä, jonka määränä oli suojata autossa olijoita näissä yleisissä ja monimutkaisissa tilanteissa.
Anders Axelsonin työryhmä laati tosielämän onnettomuustietojen perusteella kolme törmäystestimenetelmää, jotka olivat ”oja”, ”ilma” ja ”epätasainen maasto”. Niiden avulla arvioitiin erilaisten ulosajojen seurauksia.
Analysoimalla videoita testeistä voitiin vahvistaa, että ihanteellisesta istuma-asennosta pois heilahtamisella oli selvä yhteys mahdollisiin loukkaantumisiin.
Testimenetelmän etsintää
– Insinöörit kehittivät lupaavia ratkaisuja, jotka sitoivat autossa olijat paremmin paikoilleen. Mutta koska autojen ajattaminen maastossa on aikaa vievä ja kallis testimenetelmä, meidän täytyi keksiä nopeampi ja edullisempi ratkaisu, jolla ideoita voitiin arvioida, Anders Axelson kertoo.
Idealamppu syttyi perheen ollessa lomamatkalla Legolandissa. Andersin kaksoistytöt olivat tuolloin liian pieniä Robocoaster-laitteeseen, mutta kun Anders oli hetken katsellut toisten heilumista robottivarressa, hän ymmärsi, että laitteella oli muutakin potentiaalia kuin hauskanpito. Anders alkoi etsiä samanlaista robottia, joka voitaisiin ohjelmoida toistamaan tarkasti liikekuviot, jotka Volvo oli tallentanut suistumistesteissä.
Ainutlaatuinen testialusta
– Teollisuusrobotin valmistajalla ABB:llä oli tarvittava teknologia ja osaaminen ohjelmoida kone, joka liikuttaa auton istuinta satunnaisessa kuviossa. Se toimi loistavasti, Anders Axelson sanoo.
Auton istuin ja turvavyöjärjestelmä asennetaan moniakseliseen teollisuusrobottiin. Robotti, jota käytetään yhdessä kolarinuken kanssa, voidaan ohjelmoida simuloimaan henkilön liikkeitä suistumisen aikana.
Volvon omalla Robocoasterilla on täysin uuden XC90-mallin ja muiden uuteen skaalautuvaan alustaan perustuvien tulevien mallien kehitystyön aikana etsitty turvavyögeometrian, nopean vyön kiristämisen ja istuinmuotoilun yhdistelmää, joka auttaa pitämään henkilön tiukasti oikeassa asennossa suistumistilanteessa.
Maailman ensimmäinen suistumisturvallisuusratkaisu
Lopputulos on maailman ensimmäinen suistumissuojaratkaisu, joka kiristää sähköisesti turvavyötä ja sisältää istuimessa ainutlaatuisen energiaa sitovan toiminnon, joka vaimentaa suistumisessa syntyviä rajuja pystyvoimia.
– Arvokkain tulos Robocoaster-testeistä on todennäköisesti havainto siitä, kuinka hyvin turvavyön kiristys toimii vuorovaikutuksessa uusien istuimien parannellun sivutuen kanssa, Anders Axelson toteaa.
Anders Axelson ei muuten koskaan mennyt Robocoaster-laitteeseen Legolandissa.
– En todellakaan. Hurjat laitteet saavat minut voimaan pahoin, hän hymyilee.
Täysin uuden Volvo XC90 -mallin vakioturvallisuuspaketti sisältää maailman ensimmäisen suistumissuojatekniikan. Näitä yleisiä ja vaikeita tilanteita käsittelevä innovaatio vie Volvon lähemmäksi visiota, jonka mukaan kukaan ei menehdy tai loukkaannu vakavasti uudessa Volvo-autossa vuonna 2020.
– Ratkaisumme keskittyy pitämään autossa olijat tukevasti paikoillaan ja esittelee ainutlaatuisen energiaa sitovan toiminnon istuimissa. Tämä torjuu selkärankavammoja, jotka ovat vakavia ja suhteellisen yleisiä seurauksia suistumisonnettomuuksissa, kertoo Volvon turvallisuuskeskuksen tekninen asiantuntija Lotta Jakobsson.
Tieltä suistuminen on yleinen onnettomuustyyppi, joka aiheutuu eri syistä, kuten kuljettajan keskittymiskyvyn herpaantumisesta, väsymyksestä tai huonoista sääolosuhteista. Esimerkiksi Yhdysvalloissa puolet liikennekuolemista johtuu suistumisonnettomuuksista. Ruotsissa yhden auton onnettomuudet käsittävät kolmanneksen kaikista kuolemaan tai vakavaan loukkaantumiseen johtavista henkilöauto-onnettomuuksista.
Suistumisonnettomuudet ovat myös erittäin monimutkaisia tilanteita, joissa autossa olijat liikkuvat eri suuntiin, mikä vaatii paljon auton turvallisuusratkaisuilta.
Ei törmäystestien alainen
Auton kyvylle käsitellä suistumisia ei ole vielä erityisiä säädöksiä tai testejä.
– Sitoutumisemme turvallisuuteen ei tarkoita pelkkää testien läpäisyä tai arvosanan saamista. Siinä on kyse onnettomuuksien ja loukkaantumisten synnyn selvittämisestä ja oikean estävän tekniikan kehittämisestä. Jotta saavutamme vuoden 2020 visiomme, meidän täytyy käsitellä kaikkia tosielämän liikenteessä esiintyviä onnettomuustyyppejä, Lotta Jakobsson sanoo.
Selkärankavammat yleisiä suistumisissa
Loukkaantumistyypit auto-onnettomuuksissa ovat muuttuneet vuosien varrella. Jatkuva autojen rakenteen kehitys ja erityisten turvallisuusjärjestelmien käyttöönotto ovat parantaneet ajoneuvoturvallisuutta merkittävästi viimeisimpien vuosikymmenten aikana. Riski loukkaantua vakavasti tai menehtyä uudessa Volvossa on pienentynyt yli kahdella kolmanneksella verrattuna 1970-luvulla suunniteltuihin autoihin.
Tähän merkittävään kokonaisvähennykseen verrattuna rintakehä- ja selkärankavammat eivät ole vähentyneet samassa suhteessa. Nämä vammatyypit ovat yliedustettuina suistumistilanteissa.
– Tutkimalla omia laaja-alaisia onnettomuustietojamme olemme havainneet, että keskeisessä roolissa on autossa olijan asento kuormituksen kohdistuessa selkärankaan. Monissa tapauksissa selkärangan huomattava taivutus oli vaikuttava osatekijä. Kuormituksen ja taivutuksen yhdistelmän aiheuttamat murtumat ovat yleisin selkärankavamma suistumisonnettomuudessa yhdessä puristusmurtumien kanssa, Lotta Jakobsson kertoo.
Vöiden kiristäminen ja iskun vaimennus
Täysin uuden XC90 -mallin suistumissuoja sisältää kaksi keskeistä elementtiä:
Auton kehittyneen anturijärjestelmän tietoja käyttämällä tekniikka osaa tunnistaa suistumistilanteen. Etuturvavöitä kiristetään sähköisesti mahdollisimman paljon, jotta ne pitävät autossa olijat paikallaan. Turvavyön sisäänvetimen vetokapasiteetti on 1 mm/ms – mikä tarkoittaa, että se voi vetää 100 mm turvavyötä 0,1 sekunnissa. Vöitä kiristetään niin kauan kuin auto on liikkeessä.
Selkärankavammojen torjumiseksi istuimen ja istuinrungon välinen energiaa sitova toiminto vaimentaa pystyvoimia, jotka voivat syntyä, kun auto paiskautuu rajusti maastoon.
– Pitämällä henkilö pystyasennossa iskun vaimennuksen aikana pystyvoimia, joille hän altistuu, voidaan vähentää jopa kolmanneksella. Tämä auttaa pienentämään merkittävästi vakavien ja yleisten selkärankavammojen riskiä näissä tilanteissa, Lotta Jakobsson toteaa.
Kolme kokonaista auton testimenetelmää
Volvo on tosielämän tietojen perusteella kehittänyt kolme erityistä auton törmäystestimenetelmää: “oja”, “ilma” ja “epätasainen maasto”. Niillä arvioidaan eri suistumistilanteiden seurauksia.
Ilmamenetelmässä auto suistuu tieltä esimerkiksi nopeudessa 80 km/h. Vapaan liidon jälkeen auto laskeutuu tasaiselle pinnalle ja jatkaa matkaa eteenpäin. Korkeusero on 80 cm, joten pyörät ottavat vastaan kovan iskun. Tämä synnyttää valtavia pystyvoimia, joita voisi verrata voimiin, joille hävittäjäpilotti altistuu, kun hän käyttää heittoistuinta hätätilanteessa.
Ojatestissä toistetaan poukkoilevaa liikettä auton ajaessa 80 cm syvään ojaan ja sen osuessa penkereeseen. Tämä synnyttää suuria pystyvoimia. Epätasaisessa maastotestissä auto ajaa kuoppaisessa maastossa, mikä synnyttää huomattavia pyöriviä sivuttaisliikkeitä sekä auton pysty- ja pituussuuntaisia liikkeitä.
Testeissä ihmistä edustavat kolarinuket. Kehittynein nukke on nimeltään Thor, ja se on varustettu joustavilla hartioilla, jotka kuvaavat paremmin ihmisen kehon liikkeitä suistumistilanteessa.
Ainutlaatuinen testialusta
Törmäystestien lisäksi Volvo on kehittänyt joustavan ja monikäyttöisen testialustan, jolla arvioidaan autossa olijan asentoa. Auton istuin ja turvavyöjärjestelmä on asennettu moniakseliseen teollisuusrobottiin. Robotti, jota käytetään yhdessä kolarinuken kanssa, voidaan ohjelmoida simuloimaan henkilön liikkeitä kolmessa mainitussa testimenetelmässä tai muussa suistumisonnettomuustilanteessa (robotin toimintaa on kuvattu erillisessä lehdistötiedotteessa).
Auttaa kuljettajaa välttämään suistumisen
– Keskitymme luonnollisesti myös tukemaan kuljettajaa tekniikoilla, jotka estävät suistumisen. Täysin uuden XC90 -mallin kaksi järjestelmää, kaista-avustin ja Driver Alert -hälytys, käsittelevät näitä tilanteita, Lotta Jakobsson sanoo. Kaista-avustin auttaa kuljettajaa pysymään oikealla ajokaistalla käyttämällä ohjausvastetta, jos auto on poistumassa kaistalta tahattomasti. Driver Alert -hälytys tunnistaa väsyneen tai herpaantuneen kuljettajan ja varoittaa siitä. Täysin uudessa XC90 -mallissa tekniikka sisältää myös lepopaikan opastustoiminnon, joka ohjaa kuljettajan lähimmälle lepopaikalle.
Lähde: Volvo