Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) системы помощи водителю. Технические требования для большинства современных автомобилей. Камера заднего вида

Чем меньше факторов отвлекает вас от управления автомобилем, тем больше удовольствия вы получаете. Именно поэтому BMW 3 серии берет на себя самостоятельное выполнение множества задач. Ассистент вождения своевременно предупредит вас о потенциальных опасностях, навигационная система Professional гарантирует вам поездку без неприятных сюрпризов даже по незнакомой вам местности, а целый ряд бортовых помощников сделают процесс парковки максимально легким и комфортным.

Ассистент вождения.

Пакет «Ассистент вождения» включает в себя целый ряд систем на базе видеокамер, таких как система слежения за разметкой или система предупреждения о столкновении и наезде на пешеходов с функцией торможения на городских скоростях.
Система слежения за разметкой контролирует дорожную разметку и предупреждает водителя легкой вибрацией рулевого колеса в случае непреднамеренного выезда за пределы полосы движения на скоростях свыше около 70 км/ч. Предупреждение не подается в случае, если смена полосы движения происходит намеренно - то есть если был включен соответствующий указатель поворота.
Система предупреждения о столкновении и наезде на пешеходов с функцией торможения на городских скоростях реагирует на другие автомобили и отслеживает пеших участников дорожного движения. В случае если впереди идущий автомобиль резко тормозит, BMW 3 серии мгновенно реагирует на это активацией системы предупреждения о столкновении. Она действует в три этапа: сначала загорается предупреждающий индикатор, затем индикатор начинает мигать и система подает звуковой сигнал, и наконец система аккуратно задействует тормоза автомобиля (при движении на скоростях до 60 км/ч). Система предупреждения о наезде на пешеходов работает на скоростях от 10 до 60 км/ч и подает предупреждающий сигнал в случае критической опасности. В момент, когда подается предупреждающий сигнал, тормозная система автомобиля автоматически приводится в рабочую готовность, обеспечивая минимальное время реакции на нажатие педали. Эффективность данной функции может быть ограничена в темное время суток или во время тумана.

АКТИВНЫЙ КРУИЗ-КОНТРОЛЬ С ФУНКЦИЕЙ STOP&GO.

Активный круиз-контроль с функцией Stop&Go, включающий в себя радарную систему предупреждения о столкновении с функцией торможения до полной остановки обеспечивает максимальный комфорт и безопасность при движении в пробках. Система автоматически поддерживает заданную водителем скорость и дистанцию до впереди идущего автомобиля. Автомобиль ускоряется и замедляется автоматически вплоть до полной остановки, контролируя дистанцию даже в плотном трафике и в пробках. Если автомобиль начинает приближаться к впереди идущим участникам дорожного движения, или если между ним и впереди идущим автомобилем перестраивается другой автомобиль, система точно корректирует скорость, подстраиваясь под изменения дорожной ситуации. Система может быть активирована на скоростях до 210 км/ч.
Функция Stop&Go не только обеспечивает автоматическое замедление вплоть до полной остановки, но и самостоятельно разгоняет автомобиль до заданной скорости, если в пределах определенного интервала времени дорожная ситуация снова это позволяет.
В случае если впереди идущий автомобиль резко тормозит, автомобиль BMW мгновенно реагирует на это активацией системы предупреждения о столкновении. Она действует в три этапа: сначала загорается предупреждающий индикатор, затем индикатор начинает мигать и система подает звуковой сигнал, и наконец система интенсивно задействует тормоза автомобиля.

ПРОЕКЦИОННЫЙ ДИСПЛЕЙ BMW.

Полноцветный проекционный дисплей BMW позволяет выводить всю важную информацию непосредственно в поле зрения водителя, позволяя ему полностью сконцентрироваться на управлении автомобилем. Эта информация включает в себя данные о текущей скорости, а также, в зависимости от комплектации, подсказки навигационной системы, индикатор ограничения скорости с указанием зон запрета на обгон, телефонную книгу, списки воспроизведения мультимедиа-системы, а также данные и предупреждения различных систем помощи водителю.
Символы на лобовом стекле отображаются в полноцветном режиме и высоком разрешении. Виртуальное изображение проекционного дисплея располагается на расстоянии приблизительно 2,3 м впереди автомобиля. В сочетании с оптимальным позиционированием относительно места водителя это обеспечивает максимально быстрое и удобное считывание информации без лишних отвлекающих факторов.
Яркость проекционного дисплея регулируется автоматически в зависимости от внешнего освещения. Кроме того, для дисплея предусмотрены два режима отображения: для светлого и для темного времени суток. Высота расположения изображения также может быть отрегулирована. И в довершение всего водитель также может настроить, какая информация, помимо текущей скорости и предупреждающих индикаторов систем помощи водителю, будет выводиться на проекционный дисплей.

Системы помощи при парковке.

BMW 3 серии Седан может быть оснащен целым рядом интеллектуальных систем, призванных упростить маневрирование в узких парковочных пространствах. Такие полезные помощники, как камера заднего вида, ассистент парковки или система кругового обзора существенно повышают комфорт в любых парковочных ситуациях - в особенности в ограниченном пространстве или в ситуации с ограниченной видимостью.

Камера заднего вида

Камера заднего вида позволяет водителю при парковке или маневрировании вывести изображение пространства позади автомобиля на контрольный дисплей. Она позволяет существенно улучшить обзорность при движении задним ходом на скорости до 15 км/ч.
На контрольном дисплее также будут отображены подсказки, габаритные линии и препятствия, окрашенные в различные цвета - это поможет водителю определить, достаточного ли размера парковочное место, чтобы поставить туда автомобиль. При повороте рулевого колеса в крайнее положение на дисплее появляются красные линии разворота и зеленые линии направления движения, подсказывающие траекторию движения автомобиля в зависимости от угла поворота колес.
Камера заднего вида выключается автоматически при движении вперед на протяжении десяти метров или на скорости свыше 15 км/ч. В сочетании с тягово-сцепным устройством камера существенно упрощает процесс присоединения прицепа благодаря практичной функции масштабирования.
Ассистент парковки

Ассистент парковки позволяет существенно упростить как параллельную, так и перпендикулярную парковку автомобиля. Вне зависимости от текущего статуса система автоматически измеряет потенциальные парковочные места - в том числе и узкие места для параллельной парковки - при движении автомобиля на небольшой скорости (до 35 км/ч) и на расстоянии не более 1,5 м от припаркованных автомобилей. При обнаружении достаточно большого пространства водителю достаточно просто включить указатель поворота, и ассистент парковки берет рулевое управление на себя - водителю достаточно только переключать передачи и нажимать педали акселератора и тормоза с учетом подсказок системы на контрольном дисплее и акустических сигналов.
При приближении к препятствию на небольшой скорости ассистент парковки активируется автоматически благодаря режиму «Auto PDC». Расширенная функциональность системы обеспечивает помощь водителю также и при парковке перпендикулярно направлению движения. Сигнализация аварийного сближения при парковке подает звуковой сигнал, если автомобиль приближается к препятствию с любой стороны на слишком близкое расстояние. Благодаря этому процесс парковки становится для водителя еще более спокойным и безопасным.
Система кругового обзора

Система кругового обзора включает в себя функции вида сверху и вида сбоку на базе камер, а также камеру заднего вида. Камеры, расположенные в наружных зеркалах и в задней части автомобиля, обеспечивают обзор с охватом 270° вокруг автомобиля.
Вид сверху позволяет контролировать области по бокам автомобиля, облегчая маневрирование. Вид сбоку обеспечивает максимально безопасное преодоление таких сложных зон, как выезд с примыкающих дорог или проезд сложных перекрестков с затрудненной видимостью. Две цифровые камеры, расположенные в передней части автомобиля с левой и с правой стороны, отслеживают дорожную обстановку перед автомобилем. Они позволяют заблаговременно обнаружить приближающиеся автомобили и соответственно обеспечивают водителю больше времени на то, чтобы отреагировать. Функция бокового обзора отключается автоматически на скорости свыше 15 км/ч. Из трех возможных режимов обзора - камера заднего вида, вид сбоку или вид сверху - в каждый момент времени для отображения можно выбрать только один.
Системы на базе камер активируются при включении заднего хода или при нажатии кнопки PDC или кнопки вида сбоку. Изображения с камер выводятся на контрольный дисплей.

Навигационная система Professional.

Навигационная система Professional отличается элегантным дизайном и впечатляющей функциональностью. Она обеспечивает удобные и простые в использовании возможности навигации, идеально интегрированные с такими функциями BMW, как концепция управления iDrive или сенсорный контроллер iDrive. Система включает в себя модуль громкой связи с интерфейсом USB и голосовым управлением, аудиосистему BMW Professional с DVD-проигрывателем, а также жесткий диск объемом 20 Гб для хранения аудиофайлов. Система существенно упрощает использование функции информирования о дорожной ситуации онлайн (RTTI). Встроенный цветной жидкокристаллический дисплей с диагональю 8,8 дюйма, разрешением 1280 x 480 пикселей и функцией многооконного режима (основной и вспомогательный экраны) обеспечивает оптимальную читаемость и максимальное удобство.

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы):гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.

Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов.

Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации - путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).

Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве FBS (Fading Brake Support, другое наименование - Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.

Системы-ассистенты водителя

Функции, или системы, поддержки водителя предназначены для помощи водителю при выполнении определённых маневров или в определённых ситуациях. Таким образом они повышают удобство управления автомобилем и его безопасность. Такие системы как правило не вмешиваются в управление в критических ситуациях, а включены всегда и могут при желании быть отключены.

Ассистент движения на спуске

Ассистент движения на спуске, называемый также HDC (от англ. Hill Descent Control) помогает водителю при движении по горным дорогам. Когда автомобиль находится на наклонной плоскости, действующая на него сила тяжести раскладывается, по правилу параллелограмма, на нормальную и параллельную составляющие.

Последняя представляет собой действующую на автомобиль скатывающую силу. Если на автомобиль действует собственная сила тяги, то она добавляется к скатывающей силе. Скатывающая сила действует на автомобиль постоянно, независимо от скорости автомобиля. Вследствие этого автомобиль, скатывающийся по наклонной плоскости, будет всё время ускоряться, т. е. двигаться тем быстрее, чем дольше он скатывается.

Принцип работы:

Ассистент движения на спуске задействуется при выполнении следующих условий:

Скорость автомобиля меньше 20 км/час,

Уклон превышает 20-,

Двигатель работает,

Ни педаль газа, ни педаль тормоза не нажаты.

Если эти условия выполнены и получаемые ассистентом движения на спуске данные о положении педали акселератора, оборотах двигателя и скорости вращения колёс свидетельствуют о увеличении скорости автомобиля, ассистент исходит из того, что автомобиль скатывается на спуске и необходимо задействовать тормоза. Система начинает работать со скорости, которая слегка превышает скорость пешехода.

Скорость автомобиля, которую тормозной ассистент должен (с помощью подтормаживания всех колёс) поддерживать, зависит от скорости, с которой было начато движение на спуске, и включённой передачи. В этом случае ассистент движения на спуске включает насос обратной подачи. Клапаны высокого давления и впускные клапаны ABS открываются, а выпускные клапаны ABS и переключающие клапаны закрываются. В тормозных цилиндрах колёс создаётся тормозное давление, и автомобиль замедляется. Когда скорость автомобиля снизится до того значения, которое необходимо удерживать, ассистент движения на спуске прекращает подтормаживание колёс и вновь снижает давление в тормозной системе. Если после этого скорость начинает увеличиваться (при том, что педаль акселератора остаётся не нажатой), ассистент исходит из того, что автомобиль по-прежнему движется по спуску. Таким образом, скорость автомобиля постоянно удерживается в безопасном диапазоне, который легко может управляться и контролироваться водителем.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат на тему:

«Электронные системы помощи водителю»

1. Системы, улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля

1.1 Система курсовой устойчивости и ее компоненты

1.1.1 Антиблокировочная система тормозов (АБС)

1.1.2 Антипробуксовочная система

1.1.3 Система распределения тормозных усилий

1.1.4 Система электронной блокировки дифференциала

2. Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

3. Системы-ассистенты водителя

3.1 Ассистент движения на спуске

3.2 Ассистент трогания на подъеме

3.3 Динамический ассистент трогания с места

3.4 Функция автоматического включения стояночного тормоза

3.4.1 Ассистент движения Stop-and-Go(движение в пробке)

3.4.2 Ассистент трогания

3.4.3 Автоматическая парковка

3.5 Функция прослушивания тормозов

3.6 Ассистент рулевой коррекции

3.7 Адаптивный круиз-контроль

3.8 Система сканирования пространства перед автомобилем

1. Системы, улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля

Система курсовой устойчивости (другое наименование — система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости:

· ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;

· ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;

· DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;

· DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;

· VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;

· VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;

· VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).

Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного и поперечного ускорения, угловой скорости автомобиля, давления в тормозной системе.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

· впускные и выпускные клапаны системы ABS;

· переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;

· контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может достигаться несколькими способами:

· подтормаживанием определенных колес;

· изменением крутящего момента двигателя;

· изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);

· изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески).

При недостаточной поворачиваемости система ESP предотвращает увод автомобиля наружу за пределы траектории поворота, подтормаживая заднее внутреннее колесо и изменяя крутящий момент двигателя.

При избыточной поворачиваемости занос автомобиля в повороте предотвращается подтормаживанием переднего наружного колеса и изменением крутящего момента двигателя.

Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями:

· изменением положения дроссельной заслонки;

· пропуском впрыска топлива;

· пропуском импульсов зажигания;

· изменением угла опережения зажигания;

· отменой переключения передачи в АКПП;

· перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску носит название интегрированной системы управления динамикой автомобиля.

Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система повышает эффективность торможения, уменьшает длину тормозного пути на сухом и мокром покрытии, обеспечивает лучшую маневренность на скользкой дороге, управляемость при экстренном торможении. В актив системы можно записать меньший и равномерный износ шин.

Вместе с тем, система АБС не лишена недостатка. На рыхлой поверхности (песок, гравий, снег) применение антиблокировочной системы увеличивает тормозной путь. На таком покрытии наименьший тормозной путь обеспечивается как раз при заблокированных колесах. При этом, перед каждым колесом формируется клин из грунта, который и приводит к сокращению тормозного пути. В современных конструкциях ABS этот недостаток почти устранен — система автоматически определяет характер поверхности и для каждой реализует свой алгоритм торможения.

Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. За прошедший период система претерпела значительные изменения. На основе системы АБС построена система распределения тормозных усилий. С 1985 года система интегрирована с антипробуксовочной системой. С 2004 года все автомобили, выпускающиеся в Европе, оснащаются антиблокировочной системой тормозов.

Ведущим производителем антиблокировочной системы является фирма Bosch. С 2010 года компания производит систему ABS 9 поколения, которую отличает наименьший вес и габаритные размеры. Так, гидравлический блок системы весит всего 1,1 кг. Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции.

Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса, т.н. четырехканальная система. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

Конструкция антиблокировочной системы включает датчики частоты вращения колес, датчик давления в тормозной системе, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.http://systemsauto.ru/active/shema_abs.html

Датчик скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.

На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства — электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.

Гидравлический блок объединяет впускные и выпускные электромагнитные клапаны, аккумуляторы давления, насос обратной подачи с электродвигателем, демпфирующие камеры.

В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.

Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре. Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.

В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.

Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.

Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

1. удержание давления;

2. сброс давления;

3. увеличение давления.

На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.

При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перепускается в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.

Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.

Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования. Система ABS не отключается.

1.1.2 Антипробуксовочная система

В зависимости от производителя антипробуксовочная система имеет следующие торговые названия:

· ASR (Automatic Slip Regulation, Acceleration Slip Regulation) на автомобилях Mercedes, Volkswagen, Audi и др.;

· ASC (Anti-Slip Control) на автомобилях BMW;

· A-TRAC (Active Traction Control) на автомобилях Toyota;

· DSA (Dynamic Safety) на автомобилях Opel;

· DTC (Dynamic Traction Control) на автомобилях BMW;

· ETC (Electronic Traction Control) на автомобилях Range Rover;

· ETS ( Electronic Traction System) на автомобилях Mercedes;

· STC (System Traction Control) на автомобилях Volvo ;

· TCS (Traction Control System) на автомобилях Honda;

· TRC (Traking Control) на автомобилях Toyota.

Несмотря на многообразие названий, конструкция и принцип работы данных противобуксовочных систем во многом похожи, поэтому рассмотрены на примере одной из самых распространенных систем — системы ASR.

Антипробуксовочная система построена на конструктивной основеантиблокировочной системы тормозов.В системе ASR реализованы две функции:электронная блокировка дифференциала и управление крутящим моментом двигателя.http://systemsauto.ru/active/shema_asr.html

Для реализации противобуксовочных функций в системе используется насос обратной подачи и дополнительные электромагнитные клапаны (переключающий и клапан высокого давления) на каждое из ведущих колес в гидравлическом блоке ABS.

Управление системой ASR осуществляется за счет соответствующего программного обеспечения, включенного в блок управления ABS. В своей работе блок управления ABS/ASR взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем.

Система ASR предупреждает пробуксовку колес во всём диапазоне скоростей автомобиля:

1. при низких скоростях движения (от 0 до 80 км/ч) система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс;

2. при скорости выше 80 км/ч усилия регулируются за счёт уменьшения передаваемого от двигателя крутящего момента.

На основании сигналов датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/ASR определяет следующие характеристики:

· угловое ускорение ведущих колёс;

· скорость движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс);

· характер движения автомобиля — прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс);

· величину проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).

В зависимости от текущего значения эксплуатационных характеристик производится управление тормозным давлением или управление крутящим моментом двигателя.

Управление тормозным давлением осуществляется циклически. Рабочий цикл имеет три фазы — увеличение давления, удержание давления и сброс давления. Увеличение давления тормозной жидкости в контуре обеспечивает торможение ведущего колеса. Оно производится за счет включения насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления. Удержание давления достигается за счет отключения насоса обратной подачи. Сброс давления производится по окончании пробуксовки при открытых впускном и переключающем клапанах. При необходимости цикл работы повторяется.

Управление крутящим моментом двигателя осуществляется во взаимодействии с системой управления двигателем. На основании информации о проскальзовании ведущих колес, получаемой от датчиков угловой скорости колес, и фактической величине крутящего момента, получаемой от блока управления двигателем, блок управления противобуксовочной системы вычисляет величину необходимого крутящего момента. Данная информация передается в блок управления системы управления двигателем и реализуется с помощью различных действий:

· изменения положения дроссельной заслонки;

· пропуска впрыскиваний топлива в системе впрыска;

· пропуска импульсов зажигания или изменения угла опережения зажигания в системе зажигания;

· отмены переключения передачи в автомобилях с автоматической коробкой передач.

При срабатывании противобуксовочной системы загорается контрольная лампа на панели приборов. Система имеет возможность отключения.

Современный автомобиль устроен так, что на заднюю ось приходится меньшая нагрузка, чем на переднюю. Поэтому для сохранения курсовой устойчивости автомобиля блокировка передних колес должна наступать раньше задних колес.

При резком торможении автомобиля происходит дополнительное уменьшение нагрузки на заднюю ось, так как центр тяжести смещается вперед. А задние колёса, при этом, могут оказаться заблокированными.

Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов. Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.

Общепринятыми торговыми названиями системы являются:

· EBD , Electronic Brake Force Distribution ;

· EBV , Elektronishe Bremskraftverteilung.

Принцип работы системы распределения тормозных усилий

Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:

1. удержание давления;

2. сброс давления;

3. увеличение давления.

По данным датчиков частоты вращения колес блок управления ABS сравнивает тормозные усилия передних и задних колёс. Когда разница между ними превышает заданную величину, включается алгоритм системы распределения тормозных усилий.

На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес.

Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается.

При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.

Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.

1.1.4 Система электронной блокировки дифференциала

Система EDS срабатывает при проскальзывании одного из ведущих колёс. Она подтормаживает скользящее колесо, за счет чего на нем увеличивается крутящий момент. Так как ведущие колеса соединены симметричным дифференциалом, на другом колесе (с лучшим сцеплением) крутящий момент также увеличивается.

Система работает в диапазоне скоростей от 0 до 80 км/ч.

Система EDS построена на основе антиблокировочной системы тормозов. В отличие от системы ABS в конструкции электронной блокировки дифференциала предусмотрена возможность самостоятельного создания давления в тормозной системе. Для реализации данной функции используется насос обратной подачи и два электромагнитных клапана (на каждое из ведущих колес), включенные в гидравлический блок ABS. Это переключающий клапан и клапан высокого давления.

Управление системой осуществляется с помощью соответствующего программного обеспечения в блоке управления ABS. Электронная блокировка дифференциала, как правило, является составной частью антипробуксовочной системы.

Принцип работы электронной блокировки дифференциала

Работа электронной блокировки дифференциала носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

1. увеличение давления;

2. удержание давления;

3. сброс давления.

Пробуксовка ведущего колёса определяется на основании сравнения сигналов, поступающих от датчиков частоты вращения колес. При этом блок управления закрывает переключающий клапан и открывает клапан высокого давления. Для создания давления в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса включается насос обратной подачи. Происходит увеличение давления тормозной жидкости в контуре и торможение ведущего колеса.

При достижении тормозного усилия необходимой для предотвращения пробуксовки величины производится удержание давления. Это достигается отключением насоса обратной подачи.

По окончании пробуксовки производится сброс давления. При этом впускной и переключающий клапаны в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса открыты.

При необходимости цикл работы системы EDS повторяется. Аналогичный принцип действия имеет система ETS (Electronic Traction System) от Mercedes.

2. Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов.

Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации — путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).

Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве FBS (Fading Brake Support, другое наименование — Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.

Ассистент движения на спуске задействуется при выполнении следующих условий:

Скорость автомобиля меньше 20 км/час,

Уклон превышает 20-,

Ни педаль газа, ни педаль тормоза не нажаты.

Когда автомобиль останавливается на подъёме, т. е. на наклонной плоскости, действующая на него сила тяжести раскладывается (в соответствии с правилом параллелограмма) на нормальную и параллельную составляющие. Последняя представляет собой скатывающую силу, т. е. силу, под воздействием которой автомобиль начнёт скатываться назад, если отпустить тормоз. При трогании автомобиля после остановки на подъёме его тяговое усилие сначала должно уравновесить скатывающую силу. Если водитель нажмёт педаль акселератора слишком слабо или же отпустит педаль тормоза (или стояночный тормоз) слишком рано, сила тяги окажется меньше скатывающей силы и автомобиль, прежде чем тронуться, начнёт скатываться назад. Ассистент трогания на подъёме (также HHC, от англ. Hill Hold Control) предназначен для того, чтобы помочь водителю справиться с этой ситуацией. Ассистент трогания на подъёме базируется на системе ESP. Блок датчиков ESP G419 дополняется датчиком продольного ускорения, распознающим положение автомобиля.

Ассистент трогания на подъёме включается при следующих условиях:

Автомобиль неподвижен (данные датчиков угловой скорости колёс).

Величина подъёма превышает прим. 5- (данные блока датчиков для ESP G419).

Дверь водителя закрыта (данные БУ систем комфорта, в зав. от модели).

Двигатель работает (данные блока управления двигателя).

Включён ножной стояночный тормоз (Touareg).

При этом ассистент трогания на подъёме работает всегда в направлении трогания вверх (на подъём). В том числе функция HCC — и трогание на подъёме задним ходом, направление трогания распознаётся по включению передачи заднего хода. Принцип работы Ассистент трогания на подъёме облегчает трогание на подъёме, позволяя выполнить его, не прибегая к помощи стояночного тормоза. Для этого ассистент при трогании замедляет уменьшение тормозного давления с гидр. системе. Тем самым предотвращается скатывание автомобиля назад, пока сила тяги ещё недостаточна для компенсации скатывающей силы. Работу ассистента трогания на подъёме можно подразделить на 4 фазы.

Водитель останавливает или удерживает автомобиль нажатием педали тормоза.

Нажимается педаль тормоза. Переключающий клапан открыт, клапан высокого давления закрыт. Впускной клапан открыт, в тормозном цилиндре создаётся необходимое давление. Выпускной клапан закрыт.

Автомобиль неподвижен. Водитель снимает ногу с педали тормоза, чтобы перенести её на педаль акселератора.

Ассистент трогания на подъёме в течение 2 секунд сохраняет тормозное давление на том же уровне, чтобы предотвратить скатывание автомобиля назад.

Педаль тормоза больше не нажата. Переключающий клапан закрывается. В контурах колёс удерживается тормозное давление. Таким образом предотвращается преждевременное снижение давления.

Фаза 3 — дозированное уменьшение тормозного давления

Автомобиль всё ещё неподвижен. Водитель нажимает педаль акселератора.

По мере того как водитель увеличивает передаваемый к колёсам крутящий момент (момент тяги), ассистент трогания уменьшает тормозной момент так, что автомобиль не скатывается назад, но и не оказывается заторможенным при последующем трогании.

Впускной клапан открыт, переключающий клапан дозировано открывается и обеспечивает постепенное снижение тормозного давления.

Момент тяги достаточен для трогания и последующего ускорения автомобиля. Ассистент трогания на подъёме уменьшает тормозное давление до нуля. Автомобиль трогается.

Переключающий клапан полностью открыт. Давление в тормозных контурах отсутствует.

Динамический ассистент трогания DAA (нем. Dynamischer AnfahrAssistent) также предназначен для автомобилей с электромеханическим стояночным тормозом. Динамический ассистент DAA упрощает трогание при включённом эл/мех стояночном тормозе и трогание на подъёме.

Необходимые требования для реализации этого ассистента: наличие системы ESP и электромеханического стояночного тормоза. Сама по себе функция этого ассистента является программным расширением для блока управления электромеханическим тормозом. Когда водитель хочет привести в движение автомобиль, стоящий на эл/мех. стояночном тормозе, ему не обязательно выключать эл/мех. стояночный тормоз клавишей выключения эл/мех. стояночного тормоза.

Динамический ассистент трогания автоматически выключит эл/мех. стояночный тормоз, если выполнены следующие условия:

Должно быть выражено намерение водителя начать трогание.

При остановке автомобиля, например на светофоре, включение стояночного тормоза отменяет необходимость постоянного держать педаль тормоза нажатой. После нажатия педали акселератора стояночный тормоз автоматически выключается и автомобиль может начинать движение. Трогание при включённом стояночном тормозе.

Угол наклона (Определяется датчиком продольного ускорения.),

Крутящий момент двигателя,

Положение педали акселератора,

Положение педали сцепления (На автомобилях с механической КП используется сигнал датчика положения педали сцепления. На автомобилях с АКП вместо положения педали сцепления запрашивается текущее значение включённой передачи.),

Желаемое направление движения (На а/м с АКП устанавливается по выбранному направлению движения, на а/м с МКП — по сигналу выключателя фонарей заднего хода.)

На основании этих данных блок управления эл/мех. стояночного тормоза вычисляет действующее на автомобиль скатывающее усилие и оптимальный момент выключения эл/мех стояночного тормоза, так чтобы автомобиль мог тронуться без скатывания назад. Когда момент тяги автомобиля становится больше, чем рассчитанное блоком управления значение скатывающей силы, блок управления подаёт управляющий сигнал на оба исполнительных электродвигателя тормозов задних колёс. Действующий на задние колёса стояночный тормоз выключается электромеханически. Автомобиль трогается без скатывания назад. Динамический ассистент трогания выполняет свои функции, не задействуя при этом гидравлические тормозные механизмы, он всего лишь использует информацию, предоставляемую датчиками системы ESP.

3.4 Функция автоматического включения стояночного тормоза

Функция AUTO HOLD предназначена для работы в автомобилях, в которых вместо механического установлен электромеханический стояночный тормоз. AUTO HOLD обеспечивает автоматическое удержание на месте остановившегося автомобиля независимо от того, как именно он прекратил движение, и помогает водителю выполнить последующее трогание (вперёд или назад). AUTO HOLD объединяет в себе следующие функции поддержки водителя:

Функция AUTO HOLD также является программным расширением системы ESP и требует для своей реализации наличия системы ESP и электромеханического стояночного тормоза.

Для включения функции AUTO HOLD должны быть выполнены следующие условия:

Дверь водителя должна быть закрыта.

Ремень безопасности водителя должен быть пристёгнут.

Двигатель должен быть включён.

Для включения функции AUTO HOLD необходимо нажать клавишу AUTO HOLD.

Включение функции AUTO HOLD индицируется загоранием контрольной лампы в клавише.

Если одно из условий перестаёт выполняться, функция AUTO HOLD отключается. После каждого нового включения зажигания функцию AUTO HOLD необходимо заново включать нажатием клавиши.

Когда водитель нажимает педаль акселератора для трогания, выпускные клапаны ABS открываются и насос обратной подачи перекачивает через открытые переключающие клапаны тормозную жидкость в направлении компенсационного бачка. При этом учитывается наклон автомобиля и дороги в ту или иную сторону, чтобы предотвратить скатывание автомобиля.

Через 3 минуты неподвижности автомобиля функция его затормаживания переходит от гидравлической системы ESP к электромеханическому тормозу.

При этом блок управления ABS сообщает блоку управления эл/мех. тормоза рассчитанное им значение необходимого тормозного момента. Оба исполнительных электромотора стояночных тормозов (задних колёс) управляются блоком управления электро-механического тормоза. Автомобиль заторможен с помощью гидравлических механизмов ESP

Автомобиль заторможен с помощью электромеханического стояночного тормоза. Функция затормаживания передаётся электромеханическому тормозу. Гидравлическое тормозное давление автоматически уменьшается. Для этого вновь открываются выпускные клапаны ABS, и насос обратной подачи через открытые переключающие клапаны перекачивает тормозную жидкость в направлении компенсационного бачка. Тем самым предотвращается перегрев клапанов гидравлического блока.

Система подсушивания тормозов BSW (сокращение от прежнего нем. названия Bremsscheibenwischer) раньше также иногда называлась Rain Brake Support (RBS).

В дождливую погоду на тормозных дисках может образовываться тонкая водяная плёнка. Это приводит к некоторому замедлению возникновения тормозного момента, так как тормозные накладки сначала скользят на этой плёнке до тех пор, пока вода в результате нагрева деталей тормоза не испарится или не будет «стёрта» накладками с поверхности диска. Только после этого тормозной механизм развивает свой полный тормозной момент. При торможении в критической ситуации каждая доля секунды задержки имеет огромное значение. Поэтому для предотвращения такой задержки в срабатывании тормозов в сырую погоду была разработана система подсушивания тормозов. Система подсушивания тормозов BSW следит за тем, чтобы диски тормозов передних колёс всегда были сухими и чистыми. Достигается это лёгким и кратковременным прижатием тормозных колодок к дискам. Тем самым полный тормозной момент достигается в случае необходимости без задержки и сокращается тормозной путь. Обязательным условием для реализации на автомобиле системы подсушивания тормозов BSW является наличие на нём системы ESP.

Условия включения системы подсушивания тормозов BSW:

автомобиль движется со скоростью не менее 70 км/ч

Если эти условия выполнены, то во время работы стеклоочистителя в постоянном или интервальном режиме колодки передних тормозов через определённые промежутки времени подводятся к тормозным дискам. Тормозное давление при этом не превышает 2 бар. При однократном включении стеклоочистителя колодки подводятся к дискам также один раз. Такие лёгкие прижатия накладок, как они осуществляются системой BSW, для водителя незаметны.

Ассистент рулевой коррекции, называемый также DSR (от англ. Driver-Steering Recommandation, букв. «рекомендация водителю по рулевому управлению»), является дополнительной функцией ESP, обеспечивающей безопасное управление автомобилем. Эта функция облегчает водителю стабилизацию автомобиля в критической ситуации (напр., при торможении на дорожном покрытии с неравномерным сцеплением или при резком поперечном манёвре).

Рассмотрим работу ассистента рулевой коррекции на примере конкретной дорожной ситуации: автомобиль тормозит на дороге, правый край которой представляет собой выбоины, отремонтированные засыпанием их щебнем. Из-за разного сцепления с правой и левой стороны при торможении возникнет разворачивающий момент, который следовало бы скомпенсировать поворотом рулевого колеса в противоположную сторону, чтобы стабилизировать автомобиль на курсе.

На автомобиле без ассистента рулевой коррекции момент, характер и величину поворота рулевого колеса определяет только сам водитель. Неопытному водителю легко при этом совершить ошибку, напр. корректировать рулём каждый раз слишком сильно, что может привести к опасному раскачиванию автомобиля и потере им стабильности.

На автомобиле с ассистентом рулевой коррекции усилитель рулевого управления создаёт на рулевом колесе усилия, которые «подсказывают» водителю, когда, куда и на сколько нужно его повернуть. В результате тормозной путь сокращается, отклонение от траектории движения уменьшается и курсовая устойчивость автомобиля увеличивается.

Условием для реализация функции является:

Наличие системы ESP

Электроусилителя рулевого управления.

В соответствии с этими данными БУ ABS/ESP указывает БУ усилителя рулевого управления, какой управляющий сигнал подать на электромотор электромеханического усилителя рулевого управления. Затребованный поддерживающий вращающий момент электромеханического усилителя облегчает водителю вращение рулевого колеса в нужном для стабилизации автомобиля направлении. Вращение в неправильном направлении не облегчается и поэтому требует от водителя большего усилия. Поддерживающий вращающий момент создаётся так долго, как этого требует блок управления ABS/ESP для стабилизации автомобиля и сокращения тормозного пути. Контрольная лампа ESP при этом не загорается, это происходит только тогда, когда система ESP вмешивается в управление автомобилем. Ассистент рулевой коррекции задействуется до вмешательства ESP. Ассистент рулевой коррекции, таким образом, не задействует активно гидравлическую тормозную систему, а всего лишь использует для получения необходимых данных датчики системы ESP. Собственно работа ассистента рулевой коррекции осуществляется через связь с электромеханическим усилителем рулевого управления.

Исследования показывают, что поддержание правильной дистанции при дальних поездках требует от водителя достаточно много усилий и приводит к его усталости. Адаптивный круиз-контроль ACC (от англ. Adaptive Cruise Control) является системой поддержки водителя, повышающей удобство управления автомобилем. Она разгружает водителя и способствует тем самым повышению безопасности движения. Адаптивный круиз-контроль является дальнейшим развитием системы обычного круиз-контроля (GRA, от нем. Geschwindigkeitsregelanlage).

Так же как и обычный круиз-контроль GRA, адаптивный круиз- контроль поддерживает скорость автомобиля на заданном водителем уровне. Но адаптивный круиз-контроль может, кроме того, обеспечивать соблюдение заданной водителем минимальной дистанции до следующего впереди автомобиля. При необходимости адаптивный круиз- контроль снижает для этого скорость до скорости следующего впереди автомобиля. Блок управления адаптивного круиз-контроля определяет скорость следующего впереди автомобиля и расстояние до него. При этом система рассматривает только объекты (автомобили), движущиеся в том же направлении.

Если дистанция становится меньше заданного водителем значения, потому что идущий впереди автомобиль замедляется или медленно едущий автомобиль перестраивается из соседнего ряда, автомобиль замедляется, так чтобы соблюдалась заданная дистанция. Такое замедление может достигаться за счёт отдачи соотв. команд системе управления двигателя. Если замедления путём снижения мощности двигателя оказывается недостаточно, задействуется тормозная система. Замедление Ускорение Адаптивный круиз%контроль, устанавливаемый в модели Touareg, может затормозить автомобиль вплоть до полной остановки, если этого потребует дорожная обстановка. Необходимое срабатывание тормозов достигается с помощью гидравлического блока с насосом обратной подачи. Переключающий клапан в гидравлическом блоке закрывается, а клапан высокого давления открывается. На насос обратной подачи подаётся управляющий сигнал, и насос начинает работать. Таким образом создаётся тормозное давление в контурах колёс.

3.8 Система сканирования пространства перед автомобилем Front Assist

Front Assist представляет собой систему поддержки водителя с предупредительной функцией, служащую для предотвращения наезда на следующий впереди автомобиль. Системы сокращения остановочного пути AWV1 и AWV2 (от нем. Anhaltewegverkьrzung, букв. — сокращение остановочного пути) являются составными частями системы Front Assist. При опасном сокращении дистанции до следующего впереди автомобиля система Front Assist реагирует в два этапа — так называемые предварительное и главное предупреждение.

Предварительное предупреждение . При предварительном предупреждении сначала в комбинации приборов отображается предупреждающий символ (дополнительно может раздаваться акустический сигнал). Одновременно с этим в тормозной системе предварительно повышается давление (Prefill), а гидравлический тормозной ассистент (HBA) переключается в режим «повышенной чувствительности».

Главное предупреждение. Если водитель не реагирует, то система предупреждает его коротким толчком. Одновременно тормозной ассистент переключается в режим «максимальной чувствительности».

Функция сокращения остановочного пути не включается при скоростях меньше 30 км/ч.

тормоз курсовой устойчивость парковка

Все системы контроля сцепления с дорогой развились из антиблокировочной системы ABS, которая является системой торможения с управлением только тормозами. Системы EBV, EDS, CBC, ABSplus и GMB являются расширениями системы ABS, либо на уровне ПО, либо с добавлением дополнительных компонентов.

Система ASR представляет собой дальнейшее развитие системы ABS, помимо активного управления тормозами она позволяет также управлять работой двигателя. К системам торможения, которые работают только за счёт управления двигателем, относятся M-ABS и MSR. Если в автомобиле установлена система поддержания курсовой устойчивости ESP, то работа всех систем контроля сцепления с дорогой подчиняется ей.

При выключении функции ESP системы контроля сцепления с дрогой продолжают свою работу самостоятельно. Система поддержания курсовой устойчивости ESP самостоятельно вносит коррективы в динамику автомобиля, когда электроника фиксирует отклонение фактического движения автомобиля от желаемого водителем. Другими словами, электронная система ESP решает, когда, в зависимости от конкретных условий движения, надо задействовать или наоборот отключить ту или иную систему контроля сцепления колёс с дорогой. ESP выполняет, таким образом, по отношению к другим системам функцию координирующего и управляющего центра.

И в заключение хотелось отметить, что электронные системы безопасности способны в наибольшей вероятности спасти жизнь, избежать дорожно-транспортного происшествия. Благодаря автономному контролированию автомобиля от водителя, риск минимален.

ADAS расшифровывается как (Advanced Driver Assistance Systems) современные системы помощи водителю .
Это разнообразные устройства призванные повысить безопасность управления автомобилем.

Как правило к таким устройствам относят:
- Радары ближнего и дальнего действия
- Внешние и внутренние видеокамеры
- Парковочные радары (передние и задние ультразвуковые датчики)
- Лазерные дальномеры (LIDAR - Light Identification Detection and Ranging - световое обнаружение и определение дальности)
Эти устройства объединены в единое целое при помощи блока управления.

Автомобили оснащенные ADAS являются промежуточным звеном между обычными автомобилями управляемыми водителем и беспилотными машинами .

Отрадно заметить, что УАЗ стал одним из "пионеров" отечественного внедрения систем ADAS:
В июле 2016 года Ульяновский автомобильный завод провел демонстрацию автомобиля УАЗ ПАТРИОТ с электронной системой кругового обзора и помощи водителю (ADAS Vision).

В новой системе совмещены видеокамеры кругового обзора (Surround View) и ультразвуковые датчики безопасной парковки. При этом автомобиль приобретает новое потребительское свойство - в нем совмещена визуализация опасных препятствий и звуковая сигнализация предупреждения.

Разработчиком электронной системы выступила компания Абикс-Технолоджи , один из лидеров российского рынка по созданию и внедрению автомобильных электронных комплексов безопасности и помощи водителям.

Особенностями новой системы также является использование ADAS-камеры с функциями предупреждения о непроизвольной смене полосы движения (LDW - Line Departure Warning) и определения препятствий впереди автомобиля (FCW - Forward Collision Warning). В дальнейшем в рамках развития системы ADAS в платформе УАЗ ПАТРИОТ планируется использовать 4-х канальный видеорегистратор, а также реализовать функцию распознавания дорожных знаков (Traffic Sign Recognition, TSR ), автоматическое переключение дальнего и ближнего света (Light Assist) и динамические парковочные линии (наложение траектории движения автомобиля на видеоизображение до начала и во время движения).

Ульяновский автозавод представил демо-автомобиль УАЗ ПАТРИОТ с действующим макетом системы Vision-ADAS на 96-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров «Перспективы развития автомобилей», которая проходила 14-15 сентября 2016 года в Тольятти.

В рамках работы конференции участники смогли пройти тест-драйв на автомобиле, оборудованном последней версией системы. Тестирование происходило как в режиме городской магистрали, так и на специально подготовленном полигоне.

Боковые акамеры распологаются снизу наружных зеркал

Камера внутри салона отвечает за считывание знаков.

Таким образом были продемонстрированы возможности обновленной системы: распознавание дорожных знаков, предупреждение о непроизвольной смене полосы движения, определение препятствий впереди автомобиля во время движения, систему кругового обзора, визуализацию препятствий, обнаруженных системой безопасности, а также помощь при парковке транспортного средства.
Также стоит отметить, что в новой версии совмещены визуализация опасных препятствий и звуковая сигнализация предупреждения.

По словам руководителя проекта инжинирингового центра НТЦ ООО «УАЗ» Сергея Шпилева, по сравнению с прошлогодней версией Vision-ADAS система претерпела значительные изменения. «Мы существенно расширили функционал с точки зрения распознавания дорожных знаков, распознавания разметки, а также определение препятствий в виде впереди едущих автомобилей (Система предупреждения о возможности столкновения с находящимися впереди транспортными средствами Forward Collision Warning, FCW ) , что исключает опасные столкновения».

К системам помощи водителю можно смело добавить автомобильные тепловизоры .

Стоимость их с каждым годом падает и скоро они станут применяться не только в сегменте премиальных автомобилей, но и в обычной жизни.
На сегодняшний день автомобильные тепловизоры использует специальную матрицу, которая реагирует на выделяемое тепло любого объекта. В отличии от первых моделей тепловизоров они не боятся засветки, и им не нужен свет в принципе.

Изображение которое показывается на экране полностью сформировано на основе выделяемого тепла объекта.
Наиболее важными параметрами у тепловизоров являются: частота обновления кадров и размер объектива.
Частота обновления кадров отвечает за то как плавно на экране будет показываться картинка при больших скоростях.

Современные тепловизоры для автомобиля видят на расстоянии до 300-400 метров, в последних моделях установлены так называемые DSP модули, которые на экране могут выделять людей, животных и автомобили, плюс к этому сигнализировать об опасном приближении.

Родоначальником таких тепловизоров в массы является компания FLIR, которая выпустила модель PathfindIR, она ставиться штатно в некоторых комплектациях BMW и AUDI.
Второе поколение PathfindIR II уже имеет модуль DSP который идентифицирует людей и животных.

Опыт по использованию PathfindIR в УАЗе уже есть. Такой системой оснащался Мобильный прожекторный комплекс "Гелиос"
Причем камера размещалась на место штатной противотуманной фары.

Конкурентом PathfindIR II является Guide N-Driver китайского производителя Guide и и российский Pergam Driver

В декабре 2016 года УАЗ представил тестовую версию автомобиля УАЗ ПАТРИОТ с телематическими сервисами

На презентации был представлен автомобиль УАЗ ПАТРИОТ с комплексным решением, включающим элементы информационной безопасности и объединяющим в себе работу системы ассистентов помощи водителю, системы ЭРА-ГЛОНАСС с телематической платформой, диспетчерским центром и мобильным приложением на платформе iOS и Android.

Функционал комплексного решения позволяет клиентам автоматизировать сервисы по многопользовательскому контролю за доступом к автомобилю, контролю за стилем управления автомобилем, соблюдением маршрута движения и правил дорожного движения водителями транспортных средств. Система дает возможность своевременно контролировать расход топлива, планировать ТО и ремонт автомобилей исходя из получаемых сведений о состоянии транспортных средств.

Работа комплекса осуществляется за счет установленного в автомобиле УАЗ ПАТРИОТ телематического блока, подключённого к электронной системе автомобиля, принимающего навигационный сигнал со спутника, который собирает информацию о состоянии машины и передаёт её через сотовую сеть связи на сервер телематической платформы. Далее информация проходит обработку и систематизацию на сервере и передается диспетчеру для анализа и дальнейшего взаимодействия с водителем или непосредственно с автомобилем путём отправки команд.

При этом интеграция систем ассистентов помощи водителя в телематические сервисы позволяет диспетчеру вовремя выявлять наличие рассеянности, утомленности, сонливости или агрессивность у водителя и, тем самым, принимать профилактические меры по повышению безопасности вождения.

Особенностью представленного решения является наличие в автомобиле УАЗ ПАТРИОТ кнопки «SERVICE», одним нажатием которой водитель может в любой момент связаться с диспетчером, который видит положение автомобиля на карте, получаемое по сигналам от спутников ГЛОНАСС. Наличие такой кнопки позволяет решать массу оперативных вопросов, таких как вызов скорой технической или правовой помощи прямо на дороге и др.

Данное решение предусматривает возможность интеграции с информационными системами корпоративных клиентов, что позволяет существенно повысить безопасность управления транспортными средствами и достичь значительной экономии эксплуатационных затрат. Использование системы дает возможность клиентам получить экономию на расходе топлива в среднем 15% за счёт прекращения сливов и отклонений от маршрутов, сократить искажение пробега автомобиля, снизить простои автомобилей на ТО и получить дополнительные скидки при страховании автопарка. Одновременно с этим мобильное приложение (платформы iOS, Android) позволит своевременно получать информацию, требуемую для оперативного принятия управленческих решений.

Заместитель генерального директора по развитию, директор научно-технического центра ООО «УАЗ» Евгений Галкин отметил: «Компания УАЗ первой на российском рынке представила комплексное решение в области телематических сервисов с элементами информационной безопасности, которое может серийно устанавливаться на автомобиль непосредственно на предприятии автопроизводителя и настраиваться под потребности конкретного клиента. Мы убеждены, что данное решение будет максимально востребовано среди корпоративных заказчиков, поскольку применение в практической деятельности телематических функций позволяет значительно увеличить безопасность вождения и достичь существенной экономии затрат при эксплуатации и обслуживании транспортного парка компании».

Виталий Мосеев / 27.03.2018

Расширенные системы помощи водителю (ADAS) применяются для различных ситуаций. Рассмотрим несколько систем, которые помогают водителю. Некоторые из них только появились, другие – могут исчезнуть, уступив место более продвинутым решениям.

Усовершенствованные системы помощи водителю - это системы и функции, которые предоставляют необходимую информацию, автоматизируют сложные или повторяющиеся задачи с целью обеспечения общего повышения безопасности для всех участников движения.

Адаптивный круиз-контроль

Адаптивный круиз-контроль (ACC, Adaptive Cruise Control) - устройство, которое поддерживает переменную скорость движения. Система технических средств помогает поддерживать нужную скорость без участия водителя и с соблюдением дистанции от других участников дорожного движения. Первый автомобиль с адаптивным круиз-контролем вышел с конвейера в 1995 году.

Расширенный круиз-контроль позволяет автомобилю замедлится или ускорится в ответ на действия машины впереди него. Большинство ACC автоматически отключается ниже определенного порога скорости.

ACC особенно полезен на шоссе. Для поддержания безопасного расстояния используются данные от лазерных или радиолокационных датчиков. Устройства сначала вычисляют скорость впереди следующих транспортных средств, а затем система адаптивного круиз-контроля рассчитывает и поддерживает подходящую скорость движения. Однако в городской черте водитель должен постоянно следить за действиями других участников дорожного движения.

Адаптивное управление освещением

Адаптивные системы управления освещением предназначены для помощи водителям в обнаружении препятствий в темное время суток. Фары автомобиля могут вращаться, охватывая больший участок проезжей части. Направленные фары используют датчики для определения направления поворота автомобиля. Другие адаптивные системы задействуют датчики, чтобы определить необходимый уровень яркости.

Автоматическое торможение

Автоматическое торможение – это технология, которая предназначена для предотвращения серьезных последствий при возможном столкновении. Принцип действия таких систем, как правило, заключается в том, чтобы замедлить транспортное средство до такой степени, чтобы ущерб для пассажиров и водителя был минимальным. В этих решениях как правило используются датчики и механизмы управления тормозами, и реже - лазеры, радары, видеоданные и данные ГНСС.

Автоматическая парковка

Возможности систем автоматической парковки разнообразны. Одни выполняют за водителя всю работу, другие только выводят на дисплей подсказки для начинающих водителей (эти технологии известны как «параллельная помощь при парковке» или «помощь при парковке»).

Датчики используются для определения приблизительного объема пространства между двумя припаркованными транспортными средствами. Встроенный компьютер вычисляет необходимые углы для поворота руля и скорость. В полностью автоматизированных системах компьютер может взять парковку на себя, управляя необходимыми механизмами машины. Одна из первых систем параллельной парковки была разработана в начале 1930х гг. Она мало чем похожа на современные системы, которые начали разрабатывать с 1990х гг.

Системы обнаружения слепых зон

Системы обнаружения слепых зон задействуют различные датчики и камеры, чтобы определить объекты рядом с автомобилем, но вне поля зрения водителя. При обнаружении препятствий некоторые из этих систем издают сигнал тревоги, другие же просто выводят изображение с камер на монитор.

Системы предотвращения столкновений

Системы предотвращения столкновений используют различные датчики, чтобы определить, может ли транспортное средство столкнуться с другим объектом. Эти системы обычно могут выявлять близость других транспортных средств, пешеходов, животных и различных препятствий на дорогах. Когда автомобиль рискует столкнуться с другим объектом, система оперативно оповестит водителя.

Автомобильные системы предотвращения столкновений действуют в соответствии с принципом: если столкновение неизбежно, правильные меры помогут уменьшить тяжесть последствий при ДТП. Для этого в системах предотвращения столкновений задействуются различные датчики, способные обнаруживать неизбежные препятствия перед движущимся транспортным средством.

Часто датчики в адаптивной системе круиз-контроля выступают одними из поставщиков данных для систем предотвращения аварий. Дополнительно задействуются лазер, радар и т.д.

Системы обнаружения сонливости

Исследования показали, что большое количество аварий происходит ночью и утром, по причине рассеянной концентрации внимания водителей. Утомленные и сонливые водители обладают большим временем реакции.

Системы обнаружения сонливости используют несколько различных средств для определения снижения концентрации внимания у водителя. Для реализации некоторых систем задействуются датчики, определяющие положение головы водителя, положение глаз и лица (признаки опустившихся веков, ослабленные лицевые мышцы). В некоторых системах используются сложные алгоритмы для выявления движений, характерных для засыпания, отрыва рук от руля и т.д.

В случае, если водитель начинает засыпать, включается нарастающий звуковой сигнал, включается световая индикация приборной панели или транспортное средство останавливается, пока водитель не откроет двери и не выйдет из машины.

Системы ночного видения

Существует множество различных реализаций системы ночного видения. Условно их делят на активные пассивные. Активные системы ночного видения используют инфракрасные источники света, невидимые человеческому глазу, и специальные камеры для передачи дополнительных визуальных данных. Эти системы не очень хорошо работают в неблагоприятных погодных условиях, но обеспечивают высококонтрастные изображения транспортных средств, животных и даже неодушевленных предметов.

Пассивные системы полагаются на тепловую энергию, которая исходит от автомобилей, животных и других объектов. Они не задействуют свои собственные источники света. Пассивные системы сталкиваются с трудностями при работе с неодушевленными предметами, имеющими температуру окружающей среды.

GPS-навигатор

Навигационные системы эффективно заменяют бумажные карты. Эти устройства часто способны также обеспечивать голосовое сопровождение по маршруту следования, что избавляет водителя от просмотра экрана.

Системы контроля давления в шинах

Системы контроля давления в шинах предоставляют водителю информацию об уровне ослабления каждой шины без необходимости покидать салон и проводить манипуляции. Большинство из этих систем непосредственно измеряют давление, но некоторые анализируют скорость вращения шин. Каждая шина имеет собственный датчик давления, а передатчики сообщают эту информацию на приемник и передают водителю.

Контроль спуска по холму

Контроль спуска по холму - это усовершенствованная технология помощи водителю, которая позволяет спускаться по крутым склонам. В отличие от круиз-контроля, который обычно работает только с определенной скоростью, системы управления спуска по холму обычно включаются, если транспортное средство движется медленнее, чем 25 км/час.

Системы предупреждения о выезде из полосы движения

Системы предупреждения о вылетах представляют собой группу технологий безопасности, которые в первую очередь предназначены для предотвращения аварий на высокоскоростных автомагистралях и автострадах.

Существует два основных типа. Первый тип - это система предупреждения о проезде, которая контролирует маркировку полосы движения на проезжей части, что позволяет им сигнализировать, когда транспортное средство начинает отклоняться от своей полосы. Второй тип системы часто называют системой контроля за соблюдением дорожной разметки. Если водитель не отвечает на первоначальное предупреждение, система может обычно предпринимать действия для предотвращения дрейфа транспортного средства.

Сергей Платонов, начальник аналитического отдела навигационного холдинга СпейсТим:

В России в настоящее время наиболее популярные и, по факту единственные, активно распространяемые, системы ADAS, установленные в новых легковых автомобилях на этапе заводской сборки. Большинство этих систем обеспечивает контроль движения автомобиля в полосе, мониторинг слепых зон, предотвращение столкновения (экстренное торможение) с автомобилями или пешеходами, адаптивный круиз-контроль. В премиальном сегменте автомобили могут иметь более специфические подсистемы ADAS, в частности – системы мониторинга усталости водителя, удержания автомобиля в полосе, распознавания дорожных знаков.

Распространение именно этих систем связано исключительно с тем, что эти они – штатные для автомобиля и внедряются на этапе заводской сборки, поэтому в данном случае ADAS – это серийная опция для автомобиля, которая готова к выходу на массовый потребительский рынок.

В России в настоящее время затруднено внедрение систем ADAS для коммерческих и государственных потребителей. Здесь речь идет как про «классические» системы ADAS, так и про более профессиональные системы, включающие мониторинг состояния водителя (усталость, сон, потеря концентрации, курение за рулем, разговор по телефону и т.п.).

Данные системы могли бы быть востребованы при эксплуатации на пассажирском и грузовом транспорте, так как они позволяют повысить безопасность перевозок пассажиров, багажа и грузов, в том числе – опасных.

Внедрение таких систем тормозится, на наш взгляд, из-за следующих факторов:

– высокая стоимость большинства имеющихся на рынке систем ADAS (причем, чем качественнее система, тем она дороже) – коммерческие перевозчики экономят каждую копейку, а муниципальные зачастую не имеют достаточных бюджетных средств;

– неподготовленность дорожной инфраструктуры – как и в случае с беспилотными технологиями большим препятствием для использования в России систем ADAS является систематическое отсутствие дорожной разметки (или то, что она не видна под снегом/грязью), что сразу же делает невозможным реализацию контроля движения в полосе;

– слабая адаптация решений ADAS под заказчиков в России – для перевозчиков было бы важно, чтобы система ADAS не только предупреждала их водителей, но и имела некий интерфейс диспетчера/руководителя, в котором отображаются тревожные события и формируются отчеты по безопасному вождению;

– отсутствие нормативной базы, которая обеспечила бы внедрение систем ADAS как минимум в критически важных транспортных областях – перевозки школьными автобусами, «дальнобойные» грузоперевозки, перевозка опасных грузов и т.п.

В качестве дополнительного сервиса доступен ряд достаточно интересных систем ADAS для мониторинга дорожной обстановки и состояния водителя.

Эти системы представляют собой комплект из камеры переднего вида, камеры «на водителя» и контроллера обработки данных. Они обеспечивают непрерывный контроль дорожной обстановки впереди автомобиля, а также контроль состояния водителя.

Преимущество данных систем в том, что они не требуют тесной интеграции с самим автомобилем – их элементы устанавливаются на внешние элементы приборной панели и/или лобового стекла. Максимум, что нужно для их функционирования – это подключение комплекта к бортовой сети автомобиля для электропитания.

Подобные системы позволяют определять и предупреждать водителя звуковым сигналом о следующих событиях:

– риск столкновения с впереди идущим автомобилем;

– начало движения расположенного впереди автомобиля;

– пересечение левой линии разметки;

– пересечение правой линии разметки;

– риск столкновения с пешеходом/велосипедистом;

– водитель смотрит в сторону от дороги;

– водитель закрыл глаза;

– водитель зевает;

– водитель курит;

– водитель разговаривает по телефону;

– водитель не обнаружен.

Некоторые подобные системы обеспечивают фотофиксацию указанных событий и/или передачу тревожных сообщений фотоснимками на удаленный сервер.

Данные системы в первую очередь должны быть востребованы у государственных и коммерческих перевозчиков, особенно в критически важных областях.

За последние два года заключался в плавном внедрении «классических» систем ADAS (контроль полосы, мониторинг слепых зон и т.п.) в автомобилях практически всех сегментов и очень медленном развертывании в коммерческом и пассажирском транспорте (например, Volvo; отечественные ГАЗ, УРАЛ, ЛИАЗ, КАМАЗ и т.д. пока не проявляют интереса к внедрению ADAS).

Основным фактором продвижения систем ADAS в России должно стать снижение стоимости данных систем, в частности это принципиально важно для коммерческих и государственных перевозчиков.

Традиционно для России фактором внедрения новой технологии может быть нормативная база, обеспечивающая внедрение систем ADAS. Это было бы крайне актуально для повышения безопасности пассажирских и грузоперевозок хотя бы в критически важных областях транспортных услуг – перевозки школьными автобусами, «дальнобойные» грузоперевозки, перевозка опасных грузов и т.п.

Александр Глазков, руководитель департамента маркетинга АО «Группа Т-1»:

Если рассматривать международную классификацию ADAS-систем (стандарт SAE J3016), то сегодня в России развитие любых ADAS-систем классом выше третьего, подразумевающих автоматическое принятие решений, затруднено. В первую очередь это связано с неопределенностью «правового» статуса автомобилей с высокой степенью автономности и неготовностью российского законодательства к появлению таких чересчур «умных» автомобилей.

Несмотря на наличие заявляемых автопроизводителями намерений в отношении выпуска самоуправляемых автомобилей, в ближайшие 5-10 лет предстоит проделать еще много работы, в том числе в рамках инициативы «Автонет 2.0». Дорожная карта «Автонет 2.0» должна создать законодательные условия для внедрения перспективных технологий в жизнь.

Развитие инициативы «Автонет 2.0», а также государственная поддержка (или скорее не препятствование) позволят ускорить развитие сегмента ADAS в России в ближайшие два-три года.

Сергей Левченко, исполнительный директор Gurtam по Северной и Южной Америке

Сейчас ADAS постепенно завоевывает популярность в США и в других странах. Для развития этого тренда есть две основополагающие предпосылки. Первая – постоянное совершенствование системы безопасности автомобиля, которая помогает водителю избегать аварий. Вторая заключается в том, что ADAS – это одна из технологий, без которых невозможно представить самоуправляемые автомобили. Например, в США планируют подготовить транспортную инфраструктуру к самоуправляемым автомобилям уже через 5-10 лет.

Про устройство и эксплуатацию автомобиля