آمارها نشان میدهد سالانه بیش از یک سوم متوفیان و مصدومین تصادفات ترافیکی، عابرین پیاده، دوچرخه سواران و موتورسیکلت سواران می باشند. در مقایسه با سرنشینان خودرو، عابرین پیاده در تصادفات متحمل جراحات متعدد با شدت بیشتر و مرگ و میر بالاتر میشوند. بدترین نوع تصادف هم زمانی است که سر عابر پیاده با شیشه جلو، کاپوت یا ستون A خودرو برخورد کند. درگذشته، در طراحی خودرو، انجام آزمایشات ایمنی دوره ای و بکارگیری فناوریهای مدرن، حفاظت و ایمنی عابرین پیاده درنظر گرفته نمی شد ولی امروزه الزامات و مشوق های دولتی، فضای علمی حاکم و قانون مند شدن جامعه باعث ایجاد انگیزه قوی در خودروسازان شده تا زمینه کاهش حوادث برای عابرین پیاده چه از نظر تعداد و چه از نظر شدت آسیب از طریق طراحی خودرو و استفاده از فناوریهای ایمنی نوین فراهم گردد.

در یک دسته بندی کلی میتوان سیستم های ایمنی در جهت محافظت از عابرین پیاده، دوچرخه سواران و موتورسیکلت سواران را به دو دسته تقسیم بندی نمود. دسته نخست شامل سیستم های ایمنی است که بر پیشگیری از تصادف خودرو با عابرین پیاده متمرکز شده است. سیستمهای ترمز اضطراری خودکار (AEB)، از جمله فناوریهای پیشرفته ایمنی هستند که در این دسته جای میگیرند و در بخش جداگانه ای به آنها پرداخته خواهد شد. دسته دوم، سیستم های ایمنی هستند که با هدف کاهش آسیبها، جراحات و مرگ و میرهای ناشی از تصادف با عابرین پیاده مورد استفاده قرار می گیرند. به بیان دیگر، سیستم های ایمنی دسته اول از بروز تصادفات جلوگیری مینمایند اما دسته دوم با فرض بروز تصادف و برخورد، به دنبال به حداقل رساندن جراحات و مرگ و میر عابرین پیاده می باشند.

یکی از مهمترین و پرکاربردترین سیستمهای فعال حفاظت از عابرین پیاده، سیستم بالابرنده درب موتور (به انگلیسی : Hood Pop up or Active Hood(Bonnet) Lift System) است که اولین بار توسط شرکت خودروسازی ولوو معرفی شد. اجزای اصلی این سیستم را سنسور شتاب ضربه، سنسور شتاب محیطی (جانبی)، واحد کنترل الکترونیکی کیسه هوا (ACU) و عملگر مکانیکی بالابرنده درب موتور (کاپوت) تشکیل میدهند. سنسور فشار ضربه، درون سپر جلو و سنسور شتاب جانبی در جلوی خودرو تعبیه می گردند تا برخورد با عابر پیاده را تشخیص دهند. در برخی خودروها برای افزایش دقت و کارایی سیستم، از دوربین‌ها یا رادارهایی نیز استفاده می‌شود. این دوربینها یا رادارها که در بالای شیشه جلو نصب می‌شوند، می‌توانند به خوبی حرکت کردن شخصی در جلوی خودرو را تشخیص دهند. درصورت برخورد عابر پیاده با سپر خودرو، سیگنال برخورد از طریق سنسورها به ACU ارسال می‌ شود. ACU نیز بلافاصله فرمان بالا آمدن کاپوت را به عملگر مربوطه ارسال می کند. با توجه به طراحی کاپوت، بالا آمدن آن باعث می‌شود تا ریسک برخورد عابر پیاده با قطعات سفت موتور کاهش یابد و مقداری از انرژی برخورد توسط آن جذب شود و بدین شکل آسیب‌های وارده به عابر پیاده در تصادف تا حدی کاهش یابد. در سیستمهای پیشرفته تر در هنگام برخورد با عابر پیاده، علاوه بر بالا آمدن کاپوت، یک ایربگ مخصوص نیز از زیر کاپوت باز می شود و بخش‌هایی از شیشه جلو، برف پاک کن‌ها و ستون‌های A خودرو را پوشش می‌دهد. این کیسه هوا، به میزان قابل توجهی از وارد شدن ضربات شدید به سر و گردن عابرین پیاده جلوگیری می نماید. بدیهی است این سیستم در سرعتهای پایین، کارایی بسیار بالاتری نسبت به سرعت‌های بالا دارد.

اجزای سامانه حفاظت از عابرین پیاده

سنسور فشار ضربه (به انگلیسی : Pressure Tube Sensor)، که در سپر جلوی خودرو نصب می گردد، از یک لوله سیلیکونی الاستیک پر از هوا تشکیل شده است که داخل آن دو سنسور فشار محیطی قرار دارند. در صورت برخورد عابر پیاده با سپر جلوی خودرو، اختلاف فشار ایجاد شده در لوله، سبب ایجاد سیگنال تشخیص برخورد می گردد. با دریافت این سیگنال توسط ACU، فوراً فرمان بالا آمدن کاپوت یا باز شدن کیسه هوا صادر شده و ۱۰ تا ۱۵ میلی‌ثانیه پس از برخورد، عملکرد سیستم به اتمام رسیده است.

سنسور شتاب محیطی (به انگلیسی : Peripheral Acceleration Sensor)، حسگری است که با اندازه‌گیری شتاب در هنگام تصادف، اطلاعاتی در مورد جهت و شدت ضربه (در راستای طولی و عرضی خودرو) ارائه می‌کند. نصب این سنسور در سپر جلو در سیستم محافظت از عابرین پیاده اختیاری است. این سنسور می تواند عملکرد کلی سیستم را خصوصاً در فعال شدن کیسه هوای کاپوت بهبود بخشد زیرا اطلاعات شتاب در جهت طولی خودرو را با دقت بالا ارائه می نماید. لازم به ذکر است انواع مختلفی از این نوع سنسور طراحی و ارائه شده است که عمدتاً از آنها برای باز شدن کیسه های هوای داخل خودرو برای محافظت از سرنشینان استفاده می گردد. برای تشخیص ضربه‌های جانبی، این سنسورها در طرفین خودرو بر روی اجزای ساختاری بدنه مانند دریهای خودرو، رکاب‌ها یا ستون‌های B و C نصب می‌شوند. سنسور شتاب محیطی حتی می تواند در عقب خودرو نیز نصب شود تا ضربه های وارد شده به عقب خودرو را تشخیص دهند. قسمت مرکزی این سنسور، یک حسگر میکرومکانیکی است که از ساختارهای دندانه ای ثابت و متحرک و پین های فنری مابین آنها تشکیل شده است. با تغییر موقعیت دندانه های متحرک نسبت به دندانه های ثابت در اثر برخورد، ظرفیت خازنی مدار مربوطه تغییر می کند. با تبدیل ظرفیت خازنی مدار به سیگنال های الکتریکی میتوان داده های مربوط به جهت و شدت ضربه ناشی از برخورد را اندازه گیری و آن را به واحد کنترل الکترونیکی کیسه هوا (ACU) منتقل نمود.

این مقاله را با ویدیویی جالب از شرکت خودروسازی تویوتا به پایان میرسانیم که چگونگی عملکرد سیستمهای حفاظت از عابرین پیاده در خودروهای تویوتا در آن تشریح شده است :