Принцип работы системы

Работа системы адаптивного круиз-контроля осуществляется в диапазоне скоростей от 30 до 180 км/ч. Современные системы АСС поддерживают скоростной режим от 0 до 200 км/ч, а также режим торможения и старта в условиях плотного движения (функцияStop and Go).

Адаптивный круиз-контроль обеспечивает движение автомобиля в режимах постоянной скорости, ускорения и замедления. При отсутствии на дороге других автомобилей, система поддерживает заданную водителем скорость. При ускорении или перестроении впереди идущего автомобиля происходит ускорение автомобиля до заданной водителем скорости.

При замедлении или перестроении из соседнего ряда впереди идущего автомобиля происходит замедление автомобиля до заданной водителем дистанции. На низкой скорости замедление достигается за счёт работы тормозной системы (увеличения давления тормозной жидкости в системе), на высокой скорости - за счет снижения мощности двигателя (уменьшения подачи воздуха через дроссельную заслонку) и, при необходимости, работы тормозной системы.

С целью повышения безопасности автомобиля отдельные конструкции адаптивного круиз-контроля могут быть дополнены системами превентивной безопасности, экстренного торможения, GPS-навигации.

Адаптивный круиз контроль служит технической основой разрабатываемых систем автоматического управления автомобилем.

1. Система сканирования пространства перед автомобилем

Система кругового обзора является вспомогательной системой активной безопасности. Она предназначена для оказания помощи водителю при выполнении маневрирования в стесненных условиях (параллельная парковка, перпендикулярная парковка, движение между рядами, выезд на «слепой» перекресток). Система кругового обзора является подсистемой мультимедийной системы автомобиля. Работа системы основана на съемке обстановки вокруг автомобиля и выведении соответствующей информации на информационный дисплей.

Система кругового обзора является дальнейшим развитием оптической парковочной системы, построенной на камере заднего вида. Впервые система кругового обзора применена на автомобилях компании Nissan в 2007 году. В настоящее время данную систему имеют в своем арсенале многие ведущие автопроизводители - Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen, Land Rover, Nissan, Toyota. Ряд систем кругового обзора имеют собственные названия:

· Around View Monitor, AVM на автомобилях Nissan;

· Surround Camera System на автомобилях Land Rover;

· Area View на автомобилях Volkswagen.

Система кругового обзора устанавливается, в основном, на автомобилях премиум-сегмента. Вместе с тем, Nissan и здесь опередил всех, предложив системуAVM в ряде комплектаций бюджетного кроссовера Qashqai.

Конструктивно система кругового обзора объединяет четыре (пять у Land Rover) видеокамеры с большим углом обзора, интегрированные по периметру кузова автомобиля. Передняя камера (две передних камеры у Land Rover) установлена в радиаторной решетке. Задняя камера встроена в модуль освещения номерного знака. Две боковые камеры базируются в корпусах наружных зеркал заднего вида. Все видеокамеры имеют высокое разрешение, что позволяет передавать изображение с высокой степенью детализации.

«Картинка» с камер передается на дисплей мультимедийной системы. Изображение на дисплее включает обязательный панорамный вид окружения автомобиля (т.н. вид с высоты птичьего полета) и детализированное (увеличенное) изображение с одной или нескольких камер (степень увеличения можно изменять). На изображение с камеры заднего вида выводятсядинамические направляющие, указывающие возможную и рекомендуемую траектории движения при парковке. В зависимости от близости автомобиля к окружающим объектам направляющие могут изменять цвет от зеленого (безопасного) до красного (опасного).

Система кругового обзора работает при движении автомобиля на небольшой скорости (до 10 км/ч у Nissan, до 18 км/ч у Land Rover). При превышении заданной скорости система автоматически выключается. Конструкцией предусмотрено два режима работы – автоматический и ручной. Автоматический режим активируется при включении задней передачи коробки передач. На дисплей обязательно выводится изображение с камеры заднего вида. Систему кругового обзора можно включить вручную (принудительно) и выбрать детализированное изображение с любой из камер.

1. Ассистент движения по полосе

Система помощи движению по полосе (другие наименования –помощник движения по полосе, система удержания полосы движения) помогает водителю придерживаться выбранной полосы движения и тем самым, предотвращать аварийные ситуации. Система эффективна при движении по автомагистралям и обустроенным федеральным дорогам, т.е. там, где имеется качественная дорожная разметка.

Различают два вида систем помощи движения по полосе: пассивные и активные. Пассивная система предупреждает водителя об отклонении от выбранной полосы движения. Активная система наряду с предупреждением производит корректировку траектории движения.

У разных автопроизводителей система удержания полосы движения имеет свои торговые названия, но предлагаемые системы имеют, в основном, схожую конструкцию:

· Lane Assist от Audi, Volkswagen, SEAT;

· Lane Departure Warning System от BMW, Citroen, Kia, Ceneral Motors, Opel, Volvo;

· Lane Departure Prevention от Infiniti;

· Lane Keep Assist System от Honda, Fiat;

· Lane Keeping Aid от Ford;

· Lane Keeping Assist от Mercedes-Benz;

· Lane Keeping Support System от Nissan;

· Lane Monitoring System от Toyota.

Система помощи движению по полосе является электронной системой и включает клавишу управления, видеокамеру, блок управления и исполнительные механизмы. С помощью клавиши управления производится включение системы. Клавиша может располагаться на рычаге переключения указателей поворота, панели приборов или центральной консоли.

Видеокамера производит запись изображения на определенном расстоянии от автомобиля и его оцифровку. В системе используется монохромная камера, которая распознает линии разметки как резкое изменение градации серого. Камера объединена с блоком управления. Объединенный блок располагается на лобовом стекле за зеркалом заднего вида.

Исполнительными устройствами системы помощи движения по полосе являются контрольная лампа, звуковой сигнал, вибромотор на рулевом колесе, нагревательный элемент лобового стекла, электродвигатель электромеханического усилителя руля.

Информация о работе системы выводится на панель приборов в виде контрольной лампы. Предупреждение водителя производится с помощью вибрации рулевого колеса, а также подачи визуальных звуковых и световых сигналов. Вибрацию создает вибромотор, встроенный в рулевое колесо.

Нагревательный элемент располагается на ветровом стекле, при необходимости автоматически включается, устраняет запотевание и обледенение окна камеры.

Корректировка траектории движения осуществляется принудительным подруливанием системы рулевого управления с помощью электромеханического усилителя руля (большинство систем) или подтормаживанием колес с одной стороны автомобиля (система Lane Departure Prevention).

Во время работы активной системы помощи движения по полосе реализуются следующие основные функции:

· распознавание траектории полосы движения;

· визуальное информирование о работе системы;

· корректировка траектории движения;

· предупреждение водителя.

Обстановка перед автомобилем проецируется на светочувствительную матрицу камеры и преобразуется в черно-белое изображение, которое анализируется электронным блоком управления.

Алгоритм работы блока управления определяет положение линий разметки полосы, оценивает качество распознавания разметки, вычисляет ширину полосы и ее кривизну, рассчитывает положение автомобиля на полосе. На основании проведенных вычислений осуществляются управляющее воздействие на рулевое управление (тормозную систему), и если требуемый эффект удержания автомобиля на полосе не достигается - предупреждается водитель (вибрация рулевого колеса, звуковой и световой сигналы).

Необходимо отметить, что величина крутящего момента, прикладываемого к рулевому механизму (тормозного усилия на двух колесах с одной стороны автомобиля) невелика и в любой момент может быть преодолена водителем.

При преднамеренном перестроении с одной полосы на другую должен быть включен сигнал поворота, иначе система будет препятствовать маневру. При неблагоприятных условиях (отсутствие одной линии или всей разметки, загрязненное или заснеженное дорожное полотно, узкая полоса движения, нестандартная разметка на ремонтируемых участках, поворот малого радиуса) система деактивируется.

Предусмотрено три режима работы системы помощи движения по полосе:

1. система включена и активирована (активный режим);
2. система включена и деактивирована (пассивный режим);
3. система выключена.

1. Ассистент смены полосы движения

Перестроение автомобиля из одного ряда движения в другой часто становиться причиной аварий, т.к. водитель не замечает транспортные средства на других полосах. Система помощи при перестроении (другие названия – система мониторинга «слепых» зон, система информирования о «мертвой» зоне, система безопасного перестроения из ряда в ряд) предупреждает водителя об опасности столкновения при смене полосы движения.

Известными разработчиками таких систем являются:

· Audi, Volkswagen - система Side Assist;

· BMW - система Lane Change Warning;

· Mazda - система Rear Vehicle Monitoring, RVM;

· Mercedes-Benz - система Blind Spot Assist;

· Porshe - система Spurwechselassistent, SWA;

· Ford - система Blind Spot Infomation System, BLISTM;

· Volvo – система Blind Spot Information System, BLIS.

Система Audi Side Assist признана Европейским комитетом независимой экспертизы безопасности автомобилей (Euro NCAP) одной из лучших систем безопасности 2010 года.

Принцип работы системы Side Assist основан на контроле зон движения рядом с автомобилем и позади него с помощью радара и включении предупреждающего сигнала при намерении водителя сменить полосу движения и наличии помехи на другой полосе.

Система включает следующие конструктивные элементы:

· кнопка (клавиша) включения на рычаге переключателя указателя поворотов (на панели двери);

· радары в наружных зеркалах заднего вида с правой и левой стороны;

· электронные блоки управления;

· сигнальные лампы (предупреждающие индикаторы) на наружных зеркалах заднего вида с правой и левой стороны;

· контрольная лампа на панели приборов.

Система помощи при перестроении включается соответствующим переключателем, активируется при достижении автомобилем скорости 60 км/ч. Для определения объектов в "слепой" зоне в системе используется радар. Радарные датчики устанавливаются внаружных зеркалах заднего вида и излучают радиоволны в определенную область возле автомобиля. В ряде систем вместо радаров могут устанавливаться видеокамеры, ультразвуковые датчики.

Электронные блоки управления (по одному на каждую сторону) анализируют отраженные излучения радара, на основании которых:

· производится слежение за подвижными объектами;

· распознаются неподвижные объекты (припаркованные автомобили, дорожное ограждение, столбы и др.);

· при необходимости включается сигнальная лампа.

Сигнальная лампа работает в двух режимах:

1. информирования – горит непрерывно при нахождении объекта в «слепой» зоне;
2. предупреждения – мигает при перестроении из ряда в ряд и при нахождении объекта в «слепой» зоне.

Намерение водителя перестроится из ряда в ряд, распознается по включенному переключателю указателя поворотов.

СистемаBLIS в отличие от Side Assist использует для отслеживания «слепой» зоны вместо радара цифровую камеру с режимом съемки 25 кадров/мин. Цифровая камера недостаточно эффективна в условиях плохой видимости (туман, снег).

СистемаBlind Spot Information System включается специальной кнопкой на панели приборов и активируется на скорости свыше 10 км/ч.

Cистема Rear Vehicle Monitoring при нахождении в опасной зоне другого автомобиля, наряду с светодиодной индикацией, подает звуковой сигнал.

1. Системы автоматической парковки

Система автоматической парковки (другое наименование -интеллектуальная система помощи при парковке, обиходное название – парковочный автопилот) относится к активным парковочным системам, т.к. обеспечивает парковку автомобиля в автоматическом или автоматизированном (автоматически выполняются отдельные функции) режиме.

Различные системы автоматической парковки помогают при выполнении параллельной парковки, перпендикулярной парковки. Больше распространены системы с параллельной парковкой. Автоматическая парковка осуществляется за счет согласованного управления углом поворота рулевого колеса и скорости движения автомобиля.

Известными интеллектуальными системами помощи при парковке являются:

· Park Assist на автомобилях Volkswagen;

· Park Assist Vision на автомобилях Volkswagen;

· Intelligent Parking Assist System на автомобилях Toyota, Lexus;

· Remote Park Assist System на автомобилях BMW;

· Active Park Assist на автомобилях Mercedes-Benz, Ford;

· Advanced Park Assist на автомобилях Opel.

Конструкция системы автоматической парковки включает ультразвуковые датчики, выключатель, электронный блок управления, а также исполнительные устройства систем автомобиля.

В интеллектуальной системе помощи при парковке используютсяультразвуковые датчики, аналогичные пассивной парковочной системе, но имеющие большую дальность действия (до 4,5 м). Количество датчиков в зависимости от разновидности системы различается. Например в системе Park Assist последнего поколения устанавливается 12 ультразвуковых датчиков: 4 – впереди, 4 сзади и 4 по бокам автомобиля.

Включение системы осуществляется принудительно при необходимости осуществить парковку. Для этого на панели приборов (рулевом колесе) имеется специальный выключатель.

Электронный блок управления принимает сигналы от ультразвуковых датчиков и преобразует их в управляющие воздействия на исполнительные устройства, в качестве которых выступают другие системы автомобиля: курсовой устойчивости,управления двигателем, электроусилитель рулевого управления,автоматическая коробка передач. Взаимодействие с указанными системами осуществляется через соответствующие электронные блоки управления.

Необходимая для автоматической парковки информация выводится на информационный дисплей и используется водителем в процессе парковки.