Ведущие автопроизводители все активнее внедряют новые системы помощи водителю, с каждым годом доверяя автоматике все больше процессов управления автомобилем. Еще немного, и машину можно будет водить, не держась за руль…
 | | Ведущие автопроизводители все активнее внедряют новые системы помощи водителю, с каждым годом доверяя автоматике все больше процессов управления автомобилем. Еще немного, и машину можно будет водить, не держась за руль… |
Начиналось все еще в 80-е годы прошлого столетия с элементарных систем помощи при парковках с их ультразвуковыми датчиками, которые крепились на заднем бампере. Тогда же появились информаторы о наличии машин в мертвой зоне боковых зеркал заднего вида, которые успешно используются на серийных автомобилях. С тех пор и сами эти системы изменились, и появилcя ряд принципиально новых систем. Теперь все чаще подобные системы не только информируют об опасности с помощью звуковых или световых сигналов, но и могут влиять на ситуацию, в чем-то заменяя самого водителя.
Первым активным помощником водителя стала позаимствованная у самолетов антиблокировочная система тормозов (ABS – anti-lock brake system), которая при интенсивном торможении уменьшает остановочный путь, сохраняет курсовую устойчивость и управляемость автомобилем. Кстати, патент на данный принцип торможения был получен компанией Bosch еще в 1936 году, а первая их антиблокировочная система тормозов впервые была установлена на серийный автомобиль в 1978-м. В 90-е годы появился еще один интересный тормозной «ассистент» – функция Brake assist system (BAS) (у Renault EBA – emergency brake assist), которая включается в работу при экстренном, а точнее «паническом» торможении. Реагируя даже на кратковременный удар по педали тормоза, вспомогательный механизм обеспечивает принудительное ее «дожатие» до получения оптимального тормозного усилия.
Далее на базе ABS были созданы противобуксовочные системы, а еще позже – интеллектуальные системы стабилизации движения: у Mercedes, Opel, Renault – ESP (electronic stability program – электронная программа стабилизации), у BMW – DSC (dynamiс stability control – система динамической стабилизации); у Toyota и Lexus – VSC (vehicle stability control – контроль устойчивости автомобиля); у Subaru – VDC (vehicle dynamics control – система контроля динамики автомобиля); у Volvo – DSTC (dynamic stability and traction control – система динамической стабилизации и контроля тяги). Вне зависимости от названия подобные системы, благодаря возможности управления двигателем и тормозными механизмами каждого колеса в отдельности способны корректировать скорость и траекторию движения автомобиля, т. е. помогать водителю в экстремальных ситуациях. А информацию для этого данные системы получают от целого ряда датчиков – поворота руля, скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси бокового ускорения, скорости автомобиля, разности скорости вращения колес. Но самое интересное, что системы стабилизации движения за несколько лет серийного производства уже успели пройти несколько этапов модернизации, так, например, компания Bosch создала три поколения ESP – ESP®, ESP® plus, ESP® premium.
В основе новшеств – специальные алгоритмы формирования тормозного давления, обеспечивающие максимальную эффективность торможения, и более интеллектуальные электронные блоки управления, вооружившие автомобиль новыми функциями. Например, если водитель резко убирает ногу с педали газа, функция Electronic Brake Prefill немедленно создает давление в тормозной системе, мягко приближая колодки к дискам. Если после этого водитель нажимает на педаль тормоза, система срабатывает намного быстрее. Еще одна функция – «протирка тормозного диска» (Brake Disc Wiping). Во время дождя она периодически приводит колодки в легкий контакт с дисками, обеспечивая тем самым их просушивание для максимальной эффективности работы тормозов в тот момент, когда это потребуется.
Разработкой и производством электронных помощников водителей занимаются многие ведущие поставщики электроники для автомобилей – Bosch, TRW Automotive, Valeo и т. д.
| Адаптивный круиз-контроль |
   После того как электроника научилась при необходимости самостоятельно управлять двигателем и тормозной системой, автомобильные инженеры решили заставить ее работать в паре с круиз-контролем. В результате в начале этого столетия в серийных машинах появился адаптивный круиз-контроль (adaptive cruise control – АСС, automatic distance control systems – АDС, Distronic), который способен не только автоматически поддерживать заданную водителем скорость движения, но и дистанцию, даже тормозить при приближении препятствия. Для этого интеллектуальную электронику современного автомобиля вооружили микроволновым датчиком-радаром, излучающим волны миллиметрового диапазона. Подобные радары устанавливаются на военных вертолетах Apache для повышения точности ведения огня по целям. В автомобиле датчик-радар монтируют, как правило, в передний бампер (1) или за декоративную решетку радиатора (2). Принцип его работы аналогичен принципу парковочных радаров, а отличаются они только характеристиками: датчик-радар АСС имеет большую дальность действия – несколько сотен метров (например, у Audi Q7 – 180 м), но меньший угол охвата – несколько градусов. Послав сигнал, датчик-радар ждет ответа (3). Когда электронные волны находят в опасной близости препятствие, многократно отразившись от него и вернувшись назад, электроника приходит к выводу о том, что скорость необходимо снижать. При этом система самостоятельно уменьшает обороты двигателя. При увеличении дистанции до препятствия или его исчезновении электроника восстанавливает первоначально заданный скоростной режим. Адаптивный круиз-контроль способен поддерживать безопасное расстояние до впереди идущего автомобиля в разных диапазонах скоростей. Если, несмотря на торможение двигателем, дистанция до помехи продолжает сокращаться, АСС предупреждает водителя с помощью светового и звукового сигнала о том, что требуется активизировать тормозную систему. Бывает, что водителя информирует преднатяжитель ремней – он подергивается или же вибрирует руль. Если за этим не следует никакой реакции, электроника провоцирует короткое торможение, чтобы «встряхнуть» зазевавшегося водителя. |
|
|
| Круговой обзор |
|
|
| Контроль за полосой |
  Cовременной электронике под силу и контроль полосы движения (правда, лишь на тех дорогах, где есть нормальная разметка). Работают они на основании показаний цифровых видеокамер, контролирующих разметку на дороге. Если дорога «уходит» или водитель непроизвольно немного поворачивает руль, система сразу же подает предупредительные сигналы.
Создатели Honda Accord и Legend (2006 модельного года) вооружили свои машины еще более эффективным помощником – системой LKAS (lane keeping assist sytem – помощь при движении по полосе), которая способна не только следить за дорожной разметкой, но и корректировать траекторию движения. Для этого за лобовым стеклом машины установлена цифровая видеокамера, которая считывает дорожную разметку, а специальная программа ЭБУ системы выявляет полосу движения. При этом система умеет различать прерывистые, сплошные и двойные линии, рассчитывать и оценивать кривизну поворотов. Для корректировки движения при небольших отклонениях рулевой механизм оснащен дополнительным сервоприводом, параллельным основному, – он-то и подчиняется «электронным мозгам». А при включении поворотов «помощник» отключается полностью. |
|
|
| Контроль дорожных знаков и глаз |
  Чтобы водитель не нарушал Правила дорожного движения, машины вооружат еще двумя дублирующими друг друга системами распознавания дорожных знаков (traffic signs recognition system). Одна будет использовать информацию о дорожных знаках и разрешенной скорости, получаемую через систему навигации, другая сама проследит за дорожными знаками, напоминая водителю о необходимости изменить скорость (1).
Сам водитель тоже окажется под наблюдением электронного «контролера» – системы контроля внимания (attention control system): в салоне установят специальные камеры (2), которые будут следить за его глазами. Как только сидящий за рулем начинает испытывать сонливость, моргание замедляется, а продолжительность движения век при закрывании глаз увеличивается. Получив такую информацию, «электронный мозг» вычисляет опасность засыпания водителя и подает ему звуковой сигнал о необходимости остановки и отдыха. |
|
|
| Парктроники |
Поставить машину на стоянку водителю также поможет электронная система – Assisted/automatic parking system. В отличие от простейшего парктроника с несколькими ультразвуковыми локаторами, в новом Lexus GS при включении заднего хода на дисплее появляется цветное изображение с «наводящими» линиями: компьютер вычисляет траекторию машины по углу поворота руля и делает водителю подсказки. Разработчики системы помощи при парковке не стоят на месте. Например, они предложили установить дополнительные датчики в переднем бампере, которые «смотрят» не вперед, а вбок. С их помощью можно оценить, достаточно ли места для парковки в «окне» между другими машинами или препятствиями, параллельно которым движется автомобиль. Некоторые автопроизводители, скажем BMW и VW, несколько лет назад анонсировали, а Toyota в Prius внедрила, систему помощи водителю при парковке (parking assistant). Ее основное отличие от применяемых в настоящее время парковочных систем в том, что она не только контролирует расстояние до ближайших предметов, позволяя припарковаться без аварии, но и управляет процессом парковки. | Система полуавтоматической парковки BMW |  Система в работе использует информацию нескольких радаров, расположенных сбоку, сзади автомобиля. Они позволяют определять начало и конец свободной зоны для парковки, а также длину парковочного места в случае, если автомобиль движется со скоростью меньше 30 км/ч. Если свободного места для парковки достаточно и система получает сигнал о необходимости припарковаться (снижение скорости и включенный «поворотник»), то управление автомобилем переходит к parking assistant. Водителю остается лишь нажать на тормоз, когда он будет удовлетворен результатом. Массовое внедрение подобных систем на серийных автомобилях начнется не раньше 2007 года.
|
| |
|
|
|
Юрий Дацык
Фото фирм-производителей
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)