artikel

Mercedes toont nieuwste veiligheidstechniek in ESF 2019

Techniek 1349

Sindelfingen, het Mercedes Technologiezentrum Fahrzeugsicherheit. Spannende muziek, een gordijn schuift open en… daar staat ie: de ESF 2019! Dit voertuig toont wat Mercedes op veiligheidsgebied allemaal kan. In deze auto zijn bestuurder en passagiers veiliger dan ooit. Maar niet alleen zij. De ESF 2019 houdt ook de veiligheid van andere weggebruikers in de gaten. Zelfs als hij geparkeerd staat…

In de eerste helft van de jaren 70 ontwikkelde Mercedes meer dan dertig ‘Experimentelles Sicherheits Fahrzeugen’, of liever: ESF’s. Toen al hadden die auto’s ABS, airbags en gordelspanners. In 2009 deed Mercedes het kunstje nog eens over met de ESF 2009. Ook die toonde toen al veiligheidstechnieken die we nu in moderne productieauto’s tegenkomen.

Denk aan Car-to-Car-communicatie die andere auto’s waarschuwt als ESP of alarmlichten in actie komen, aan led-koplampen die zich automatisch aan tegenliggers en andere omstandigheden aanpassen, aan opblaasbare gordels en aan tal van uitbreidingen op het Pre-Safe-systeem dat tijdens de fase net voor een mogelijk ongeluk maatregelen neemt om de gevolgen te verminderen.

Kortom, zo’n ESF is meer dan zomaar een oefeningetje van Mercedes-ingenieurs. De ESF-voertuigen gaven steeds een blik op de veiligheidstechnieken die we in de nabije toekomst in nieuwe auto’s, en dus in de werkplaats, mochten verwachten.

Zelfs als de ESF 2019 geparkeerd staat, houdt hij de veiligheid van zijn medeweggebruikers in de gaten.

De voetgangster kijkt op haar telefoon en er nadert een auto. De geparkeerde ESF herkent het gevaar en trekt haar aandacht naar de richting van waaruit het gevaar nadert met een rode daklamp. De voorbijrijdende auto attendeert hij door de voetgangster in het licht te zetten en door de oplichtende striping.

Geen S, maar SUV

Die ESF-veiligheidsvoertuigen hebben nu een opvolger: de ESF 2019. Dit voertuig is de invulling die Mercedes Benz geeft aan het Vision Zero-plan van de EU: nul verkeersdoden in 2050. Als de gordijnen opengaan, zien we een royaal aangeklede Mercedes-Benz GLE. Bijzonder, want de voorgangers uit de jaren 70 en uit 2009 waren allemaal gebaseerd op de grootste limousine.

De nieuwste ESF dus niet. Dat is ook wel begrijpelijk. Immers, van oudsher debuteerden nieuwe (veiligheids)vindingen in de S-Klasse, om daarna geleidelijk af te dalen naar andere Mercedes-modellen. Dat is de laatste jaren echt veranderd. Zo werd Pre-Safe Impuls Side, het systeem dat de impact van een zijdelingse aanrijding vermindert door het bovenlichaam van bestuurder of passagier 50 mm naar het midden te schuiven, geïntroduceerd op de E-Klasse.

Mercedes’ eerste generatie Car-to-X technology was zelfs het eerst leverbaar op de A-Klasse. Zeker nu SUV’s razend populair zijn, is het dus wel zo logisch om zo’n experimenteel veiligheidsvoertuig te baseren op een veel verkochte SUV.

De achterruit kan attenderen op gevaar door tal van verkeersborden te tonen, maar ook duidelijk maken waarom de ESF stopt. Hier toont de ruit het camerabeeld van de overstekende voetgangers.

De achterruit kan attenderen op gevaar door tal van verkeersborden te tonen, maar ook duidelijk maken waarom de ESF stopt. Hier toont de ruit het camerabeeld van de overstekende voetgangers.

Communiceren met licht

Meest opvallend bij de eerste aanblik van de in wit en zwart met oranje accenten uitgevoerde ESF 2019 is het veelkleurige licht dat het front van de auto uitstraalt. Nog meer licht komt van de vier daklampen. Op iedere hoek van het dak staat er een. Ook de oranje striping blijkt op te kunnen lichten. Dat lijkt allemaal wel heel erg op een kermisauto, maar het zit toch net even anders. De ESF 2019 is een Plug-in hybride die hoog geautomatiseerd, en onder omstandigheden ook volledig autonoom, kan rijden.

Voor de acceptatie van geautomatiseerd rijden is de communicatie met voetgangers en andere verkeersdeelnemers van groot belang, blijkt uit onderzoek van Mercedes-Benz. Hoe dat komt? Ook menselijke verkeersdeelnemers communiceren voortdurend met elkaar. Met een handgebaar laat een automobilist weten dat een voetganger kan oversteken, of hij gebaart dat een andere automobilist in kan voegen.

Zo moet ook een autonoom rijdende auto zijn bedoelingen duidelijk kunnen maken, denkt Mercedes. Dat biedt medeweggebruikers ‘geïnformeerd vertrouwen’. En dankzij de bijna onbegrensde mogelijkheden van de moderne led-techniek kan die communicatie heel goed via lichtsignalen verlopen.

Zelfs als de ESF 2019 geparkeerd staat, houdt hij de veiligheid van zijn medeweggebruikers in de gaten.

Zelfs als de ESF 2019 geparkeerd staat, houdt hij de veiligheid van zijn medeweggebruikers in de gaten.

Autonoom krijgt kleur

Als de ESF 2019 autonoom rijdt, kleurt zijn front turquoise. Die kleur zien voetgangers graag voor deze communicatie, zegt dezelfde Mercedes-studie. En omdat turquoise verder nog geen specifieke betekenis heeft in de autosector, stelt Mercedes die kleur voor om aan te geven dat een auto in de autonome modus rijdt.

Laten weten wat je doet

Via zijn front met leds laat de ESF 2019 in autonome modus aan een voetganger weten dat hij of zij over kan steken. En terwijl de voetganger voorbijloopt laat de auto merken dat hij hem of haar nog ziet. Op de achterruit projecteert de ESF ondertussen het beeld van de overstekende voetganger zodat achteropkomend verkeer weet waarom het stilstaat. Eenmaal aan de overkant geeft de auto eerst nog een signaal met een daklamp voor hij weer optrekt.

Virtuele kreukelzone

Op de vloer rond de ESF 2019 vormen drie ovalen een soort mini-atletiekbaan. “Dit is de virtuele kreukelzone”, legt veiligheidsingenieur Julien Richert uit. Komt een ander voertuig binnen deze zone, dan worden allerlei PreSafe-systemen actief. Indien nodig worden de passagiers dan in de juiste positie gezet, de veiligheidsgordels al voorgespannen en gaat het voertuig automatisch remmen.

De ESF 2019 kreeg geen verlengd front zoals de ESF’s van begin jaren 70. Wel kreeg de nieuwe GLE een organisch gevormde frontmodule uit plaatstaal. Voordeel: meer stijfheid en beter crashgedrag.

De ESF 2019 kreeg geen verlengd front zoals de ESF’s van begin jaren 70. Wel kreeg de nieuwe GLE een organisch gevormde frontmodule uit plaatstaal. Voordeel: meer stijfheid en beter crashgedrag.

Klaar-over

“De sensoren die we voor deze PreSafe-functies gebruiken, zetten we ook in voor de communicatie met voetgangers en ander verkeer”, zegt Richert. “Zelfs als de auto geparkeerd staat.” Hij geeft een demonstratie. Een collega speelt de onoplettende wandelaar die meer met zijn smartphone dan met het verkeer bezig is. Als hij voor de geparkeerde ESF 2019 langs wil gaan oversteken en er een auto nadert doet de ESF drie dingen.

Hij zet de voetganger in het licht, zegt: “Watch out!”, en trekt diens aandacht naar de aankomende auto door een daklamp aan te zetten. Oef, het is even schrikken, maar zo’n voorbijrijdende auto komt een stuk harder aan.

Via geprojecteerde verkeersborden op de achterruit stelt de ESF medeweggebruikers op de hoogte van naderend gevaar.

Coating als lichtbron

Richert is inmiddels bij de zijkant van de auto aanbeland. De oranje strepen daar blijken niet zomaar optische tuning te zijn. Ze maken onderdeel uit van een van de nieuwe PreSafe-functies. Deze heet PreSafe Side lighting. Die functie treedt in werking wanneer de ESF 2019 een voorrangskruising nadert en een andere verkeersdeelnemer tegen de regels in door dreigt te rijden. Om hem of haar weer bij de les te krijgen lichten de daklampen en de oranje zij- en frontstrepen dan op.

Dat laatste is mogelijk dankzij de speciale coating voor deze striping. Een elektrisch veld tussen twee stroomgeleidende lagen in die coating veroorzaakt een elektro-luminescente reactie in een derde tussenliggende laag. Mooie techniek, maar helpt het ook? Mercedes denkt van wel: “21,6 procent van dit type ongelukken vindt plaats in het donker of de schemering.”

Info via de achterruit

Als hij weer doorloopt, wijst Richert op de communicatieve vaardigheden van de achterruit. Die kan attenderen op gevaar door tal van verkeersborden te tonen, maar ook duidelijk maken waarom de ESF stopt. Door bijvoorbeeld het camerabeeld van een overstekende fietser op de achterruit te projecteren.

De gevarendriehoek op een robot op wieltjes heeft zijn schuilplaats onder de ESF 2019 verlaten. Overdreven? “Als een auto autonoom rijdt, is er niemand om de gevarendriehoek te plaatsen. Daarom denken we na over dit soort oplossingen.”

De gevarendriehoek op een robot op wieltjes heeft zijn schuilplaats onder de ESF 2019 verlaten. Overdreven? “Als een auto autonoom rijdt, is er niemand om de gevarendriehoek te plaatsen. Daarom denken we na over dit soort oplossingen.”

Gerobotiseerde gevarendriehoek

Aan de achterzijde toont Richert nog een innovatie. Onder de auto klapt een luik open, om de vrijheid te geven aan een robotje op wieltjes met een gevarendriehoek. Volgens Richert kan dat heel praktisch zijn als de ESF een ander voertuig met pech te hulp schiet. Het levert wat lacherige reacties op.

Heb je werkelijk zo’n zwaar en complex apparaat nodig als een opvouwbare reflecterende driehoek van nog geen tientje ook voldoet? “In de toekomst misschien wel”, denkt Richert. “Als een auto autonoom rijdt, is er niemand om de gevarendriehoek te plaatsen. Daarom denken we na over dit soort oplossingen.”

Daglicht in de cabine

Niet alleen aan de buitenkant van de ESF 2019 speelt licht een grote rol, in het interieur ook. “Hoeveel procent van het daglicht bereikt de ogen van de bestuurder?”, vraagt Doctor Daniël Betz. Mijn antwoord: “Geen idee, 50 procent misschien?” En: “Is dat belangrijk?” Ik zit ernaast. Twee keer zelfs. “Het is hooguit 20 procent en het is zeer zeker belangrijk”, benadrukt Betz. Hij vertelt over onderzoek dat Mercedes-Benz uitvoerde met een Actros-truck in Finland.

Daglicht in de cabine verhoogt de veiligheid. Bij de ESF 2019 komt het uit de zonneklep onder de naam Daylight+.

De cabine van die truck werd uitgerust met drie interieurlichtsystemen. Allereerst een lichtwekker, zoiets als een Philips wake-up light, ten tweede een lichtdouche, waarmee de chauffeur een half uur voor en een half uur na de rit daglicht kon ‘tanken’, en ten derde de zogenoemde Daylight+ verlichting om tijdens de rit de hoeveelheid licht aan te vullen richting daglichtniveau. Acht chauffeurs reden een week in een truck zonder en een week in de truck met deze interieurlichtsystemen.

De resultaten? Aan hun hersenactiviteit was te zien dat ze in de weken met extra licht minder periodes van onoplettendheid achter het stuur doormaakten en dat ze ’s nachts dieper sliepen. In testjes om de reactietijd te bepalen presteerden ze beter en uit hun antwoorden op vragenlijsten bleek dat ze zich ook beter voelden. Ze voelden zich fitter, in betere stemming en ervaarden de cabine als ruimer.

In de zonneklep

Na dit succes deed Mercedes een vergelijkbare test met personenautochauffeurs in een Mercedes E-Klasse. De uitkomsten waren vergelijkbaar. Kortom, daglicht in de cabine verhoogt de veiligheid. In de ESF 2019 zien we dat terug in Daylight+ interieurverlichting in de zonneklep van de bestuurder. Oh, en wees gerust, dankzij een lichtsensor in de voorruit dimt dit licht in een tunnel of als de schemer inzet.

Plat stuur

Nu we toch in de auto zitten, valt op dat het stuur van de ESF 2019 veel kleiner is dan dat van een GLE. Het heeft bovendien een afgeplatte vorm. Die vorm zorgt voor onbelemmerd zicht op het instrumentenpaneel. Dat is mooi, maar overpakken bij scherp insturen lijkt een stuk lastiger met zo’n afgeplatte vorm. Gelukkig is dat ook niet nodig.

De stuurinrichting van de ESF 2019 geeft de stuurbewegingen niet mechanisch maar ‘by-wire’ door, dus kan de overbrengingsverhouding voortdurend variëren. Zo’n afgeplat stuur biedt als bijkomend veiligheidsvoordeel dat de airbag, net als die voor de passagier, gewoon uit de bovenkant van het dashboard kan komen. Dat biedt de ontwikkelaars veel meer vrijheid bij het bepalen van de vorm én de grootte van de airbag.

Zo wordt de bestuurder van de ESF 2019 beschermd door een 120 liter-airbag. Die is bovendien niet rond zoals een stuurairbag, maar heeft een complexe 3D vorm.

Sturen ‘by-wire’ maakt overpakken overbodig en neemt zo de noodzaak weg van een rond stuur. Bij autonoom rijden trekken stuur en pedalen zich terug.

Sturen ‘by-wire’ maakt overpakken overbodig en neemt zo de noodzaak weg van een rond stuur. Bij autonoom rijden trekken stuur en pedalen zich terug.

Weg met stuur en pedalen

Overigens trekken stuur en pedalen zich terug als de ESF in autonome modus rijdt. Alleen al die uitstekende pedalen zorgen voor 3,7 procent van de zware verwondingen bij frontale aanrijdingen, blijkt uit Duits onderzoek uitgevoerd in 2018 onder de naam Gidas. Het stuur trekt zich ook terug als de frontairbags zich ontplooien. Maar dan pyrotechnisch gestuurd, en dus in een fractie van een seconde.

Een nieuwe uitdaging waarvoor autonoom rijden de veiligheidstechnici stelt, is dat die niet meer zo nauwkeurig weten hoe de bestuurder zit. Ook om die reden is de grote dashboardairbag een voordeel boven een stuurairbag. Afhankelijk van de zitpositie ontplooit de airbag zich meer of minder volledig.

Een plat stuur maakt een dashboardairbag mogelijk.

Een plat stuur maakt een dashboardairbag mogelijk.

Elektrische gordelspanners

Natuurlijk speelde dat probleem met die mogelijke variaties in zitpositie altijd al bij de passagier. In de ESF 2019 zien we dan ook dat de gordels niet uit de B-stijl komen, maar uit de rugleuning van de stoel. Verder zijn de gordels voorzien van elektrische spanners.

Hun maximale kracht is vergelijkbaar met die van pyrotechnische gordelspanners. Zo kunnen ze voorover leunende passagiers al bij dreigend gevaar in de rugleuning drukken. En zelfs in geval van een aanrijding passen ze hun kracht aan op het gewicht van de inzittende.

Subtieler?

De gordelspanners kunnen zelfs nog subtieler te werk gaan. Dat doen ze in de Pre-Safe Curve-functie. Die maakt gebruik van de kaartgegevens uit de GPS-navigatie om te bepalen of de zijdelingse versnelling in een aankomende bocht niet boven een bepaald niveau uitkomt. Is dat wel zo, dan trekken de spanners de gordels een beetje aan bij wijze van waarschuwing. Klinkt inderdaad subtiel, maar eh…, het kan ook relaties verstoren: “Zie je nou wel Jan, ik zei toch dat je te hard rijdt!”

Snel terug naar die variatie in zitpositie. In een sterk liggende positie zijn de gordijnairbags voor de zijruiten niet effectief. Hun positie is dan eenvoudigweg te hoog voor de inzittende. Om die reden beschermt de ESF zijn inzittenden met vleugelvormige airbags die aan twee kanten uit de stoel komen. Zo voorkomen ze ook dat inzittenden met de hoofden tegen elkaar klappen.

Tentairbags achterin

Airbags die achterin beschermen bij een frontale aanrijding zijn nog ingewikkelder dan voorin. Ook daar kan de zitpositie sterk variëren. Bovendien kan er een grote volwassene zitten of juist een klein kind. En dan is de ruimte voor zo’n airbag ook nog eens beperkt tot de rugleuning. Voor de achterinzittenden in de ESF 2019 ontwikkelde Mercedes een airbag die lijkt op een pop-up tent. In plaats van tentstokken heeft zo’n opgooitentje luchtbuizen.

Dat heeft deze airbag ook. Door die razendsnel te vullen, ontstaat een airbag met groot volume. Maar omdat het volume van de buizen gevuld met gecomprimeerd gas juist relatief klein is, duwt dat een obstakel (bijvoorbeeld een voorovergebogen hoofd) niet aan de kant, maar gaat het zelf aan de kant. Belangrijk, want hoofd- en nekverwondingen bij achterinzittenden komen veel voor bij frontale aanrijdingen. De vlakken tussen die luchtbuizen vullen zich via eenwegventielen met omgevingslucht, zodat ze die vasthouden als het hoofd van de inzittende met de airbag in contact komt.

Oplossing: airbags links en rechts uit de stoelleuning. Let ook op de airbag achterin die zich opblaast als een opgooitentje.

Oplossing: airbags links en rechts uit de stoelleuning. Let ook op de airbag achterin die zich opblaast als een opgooitentje.

Passagiers verleiden

Zelfs met zo’n geavanceerde airbag blijft het van belang om de gordel te dragen. De ESF 2019 legt zich er niet bij neer dat inzittenden dat vaak niet doen. De auto heeft een hele strategie om het dragen van de gordel ook achterin echt aantrekkelijk te maken. Allereerst krijg je de gordel aangereikt en is de gordelsluiting verlicht. En heel verleidelijk, naast die verlichte sluiting zit een USB-aansluiting. En ja, die werkt alleen met de gordel om.

In de winter is de gordel nog aantrekkelijker, want dan is ie ook nog eens verwarmd. In drie standen, met de stoelverwarming mee. Bijkomend voordeel, dikke jassen, die de werking van de gordel minder effectief maken, kunnen uit.

Gordeldraagverleidingsstrategie: Je krijgt de gordel aangereikt, hij verwarmt in de winter, de sluiting is verlicht én je USB-aansluiting werkt alleen met de gordel om.

Gordeldraagverleidingsstrategie: Je krijgt de gordel aangereikt, hij verwarmt in de winter, de sluiting is verlicht én je USB-aansluiting werkt alleen met de gordel om.

Gordel redt levens

Zo’n speciale strategie mag in onze omgeving een beetje overbodig lijken. Vrijwel iedereen draagt hier immers de veiligheidsgordel, ook achterin. “In Duitsland 97 procent”, zegt Mercedes. Maar juist die niet-dragers zijn sterk oververtegenwoordigd in de doden onder auto-inzittenden: 28 procent. En dan te bedenken dat de gordeldraagquote in veel andere landen een stuk lager is. De VS zit op 70 procent, EU-landen als Hongarije, Portugal, Oostenrijk en Spanje zitten tussen de 50 en 30 procent.

Van China en India zijn geen algemene cijfers bekend, maar kleinere onderzoeken wijzen op gordeldraagquotes achterin die maar net boven nul uitkomen. Binnen Europa, maar zeker erbuiten is op verkeersveiligheid dus nog een wereld te winnen.

Reageer op dit artikel