Система контроля движения по полосе. Система помощи движению по полосе Система слежения за полосой движения

Современные технологии автономного и полу-автономного интерфейса управления автомобилями готовятся покорять внимание и кошельки потенциальных покупателей, однако пока большинство удачных воплощений подобных идей в реальность только на стадии подготовки и не по карману обычному обывателю. Тем не менее, рынок уже сейчас может предложить удачные примеры использования технологий, которые обеспечивают дополнительный комфорт от вождения. Не так давно мы публиковали подробную статью о . Теперь настало время поговорить о другой популярной технологии, а именно системе контроля полосы движения. Что такое система контроля полосы движения? Зачем она нужна? И самое главное: стоит ли задумываться о покупке автомобиля с системой подобного типа?

Что такое LDWS

Система контроля полосы движения (Lane Departure Warning System «LDWS») – это технология, предупреждающая о том, что возможен скорый сход с полосы движения автомобиля. Применяется технология на участках вроде магистралей, автобанов или автострадах. В первую очередь технология контроля позволяет держаться выбранного участка дороги, исключая возможность несанкционированного съезда с пути. На деле это имеет огромное значение для сегодняшних реалий: всё чаще основными причинами возникновения автомобильных аварий является временная отстраненность водителей от контроля ситуации за дорогой (сон за рулем, переутомленность, проблемы со здоровьем).

Ранее эксклюзивная для дорогостоящих и премиальных седанов система медленно перекочевала в стан бюджетных и семейных типов автомобилей, предлагая свой функционал почти любому автовладельцу.

Принцип работы системы контроля полосы движения

Существует несколько видов ходовых систем контроля полосы движения, которые применяются при создании современных автомобилей. Однако, неизменным остается функциональная суть – не допускать съезда с заданного пути.

Траектория пути задается с помощью размещенных датчиков в области переднего бампера (внутри радиаторной решетки) или же внутри салона автомобиля (рядом с зеркалом заднего вида). Компьютер размечает условную разметку на дорожном полотне впереди автомобиля, вычисляет положение автомобиля в режиме реального времени и с помощью записанных заранее алгоритмов и программного кода осуществляет контроль за движением автомобиля по верному курсу.

Если маневр съезда не запланирован самим водителем (система контроля полосы реагирует на включение поворотника), компьютер намеренно предупредит водителя транспортного средства о том, что возможен съезд с заданного маршрута. Уведомление может выглядеть совершенно по-разному, и зависит от используемого типа LDWS (например, может прозвучать громкий звуковой сигнал, или завибрировать рулевое колесо).

Последние наработки в этой сфере предоставляют системе контроль за совершением маневров особой сложности (например, экстренное торможение). Обычно такие системы входят в так называемый «автопилот». К слову, в последних моделях Cadillac используется обработка данных по навигационным картам, и система заранее знает о всех поворотах и необходимых маневрах на заданном маршруте.

Типы датчиков и системы контроля полосы

На данный момент существует 2 типа технологий:

система предупреждения о съезде с полосы (Lane Departure System «LDS»), издающая уведомления о несанкционированных попытках сменить заданный курс;
система удержания в полосе (Lane Keeping System «LKS»), которая уполномочена совершать независящие от водителя маневры и действия по удержанию автомобиля на полосе, если тот не реагирует на внешние предупреждающие сигналы.

Кроме того, наличие системы контроля за полосой подразумевает и расположение в конструкции автомобиля считывающих датчиков, которые обрабатывают поступающую информацию в режиме реального времени. В зависимости от функциональных возможностей существуют такие типы датчиков:

видео-датчик , принцип их действия очень схож с видеорегистраторами, а размещаются они преимущественно в центральном участке на лобовом стекле;
лазерные датчики , располагаются в корпусе автомобиля, как правило в радиаторной решетке или бампере. С помощью четких алгоритмов проецирует линии на задаваемый маршрут и следует ему;
инфракрасные датчики , по функционалу схожи с лазерными, однако имеют другой тип обработки данных. Показывают отличные результаты в ночное время суток. Размещаются в днище автомобиля.

Преимущества и недостатки LDW

Как уже было сказано ранее, система LDW может стать незаменимым помощником и «ангелом-хранителем» многих автовладельцев. От ситуаций, которые могут возникнуть за рулем, не застрахован никто, тем более, что участников дорожного движения на дорогах сейчас увеличивается с каждым днем. Необходимо всего несколько секунд, чтобы ситуация от «обычной» стала «аварийной», и как раз эти секунды бывают определяющими.

Однако, следует учитывать, что неправильно настроенная система определения может быть слишком назойливой и реагировать даже на малейшие кочки автомобиля, связанные с неровностью дорожного полотна. Чрезмерное напоминание может послужить причиной той самой отвлеченности водителя, о которой было столько сказано в этой статье.

Помимо этого, некоторые датчики определения дороги плохо реагируют на затертую некорректную дорожную разметку, а заснеженная дорога является причиной многих сбоев в работе и неправильного функционирования системы LDW. В таких ситуациях лучше отключать технологию до момента её более рационального использования.

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.

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.

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:

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

Для предотвращения аварийных ситуаций создана система помощи водителю по полосе Lane Assist, которая помогает водителю сохранять движение в нужном направлении. Устройство функционирует эффективно только при условии движения автомобиля по дорожному покрытию с качественной разметкой полос.

У разных производителей система имеет свои особенности и отличается в названии. Для линеек Фольксваген, СЕАТ и Ауди - Lane Assist. Хонда и Фиат - Lane Keep Assist System, Мерседес - Lane Keeping Assist, Тойота - Lane Monitoring System, Форд - Lane Keeping Aid, Ниссан - Lane Keeping Support System, Вольво, Опель, Киа, Ситроен и БМВ - Lane Departure Warning System.

Система оказывает содействие водителю двумя способами: пассивным и активным. Первый способ направлен на предупреждение водителя, если он начинает отклоняться с выбранной им полосы движения. Второй – активный вместе с первым, автоматически осуществляет корректировку направления движения.

Конструкция системы помощи движения по полосе в электронном режиме самостоятельно оказывает воздействие на кнопку управления, которая включает саму систему, видеокамеру, выполняющие команду механизмы и блок управления. Кнопка управления может находиться на рукоятке переключения сигналов поворотов, на центральной консоли или непосредственно на щитке приборов автомобиля.

Видеокамера предназначена для записи изображения в зоне движения автомобиля, а также производит оцифровку данных. Она соединена с объединенным блоком, который закреплен на переднем стекле за наружным зеркалом заднего вида. Устройствами, которые задействованы во всей исполнительной системе помощи движения по полосе являются вибросигнал на руле, двигатель усилителя руля, звуковой сигнал и контрольный световой сигнал.

Данные о функционировании системы поступают на приборную панель, где они контролируются лампочкой. Водитель получает предупреждающий сигнал от рулевого колеса, которое начинает вибрировать после создания вибрации электромотором, вмонтированного в руль. Кроме того, предупреждение сопровождается звуковым и световым сигналом.

Для устранения запотевания и образования льда на экране камеры в автоматическом режиме срабатывает нагревательный элемент, расположенный на ветровом стекле.

Регулировка направления движения происходит в принудительном порядке путем корректировки работы рулевого управления при помощи усилителя руля, либо односторонним притормаживанием колес.

Активная система при своем функционировании решает четыре основные задачи:

Определение направления линии полосы движения.
Оповещение о работе системы загоранием лампочки.
Регулировку направления движения.
Подает предупреждающий сигнал водителю.

Ситуация впереди автомобиля воспринимается светочувствительной сеткой камеры, где происходит преобразование в черно-белое изображение, которое затем подвергается обработке электронным блоком управления.

Предназначение блока управления состоит в определении местонахождения и распознавания разметочной полосы, ее качества, ширины и кривизны, в вычислении местонахождения авто на полосе. В результате произведенных расчетов происходит управление рулевым колесом через тормозную систему, а в случае если желаемый эффект по удержанию автомобиля не достигнут, водитель получает предупреждение в виде вибрации руля либо световым и звуковым сигналом.

Нужно иметь ввиду, что крутящий момент, прикладываемый к механизму руля через торможение колес, невелик, и без труда может быть преодолен водителем. Не нужно также забывать, что при изменении движения из одного рядя в другой необходимо включать указатели поворота, в противном случае система помощи движения по полосе будет блокировать маневр. Если по каким-либо причинам разметочная полоса отсутствует, система не срабатывает.

LDWS - Lane departure warning system ) - это автомобильная опция, позволяющая водителю держаться выбранной дорожной полосы, не допуская неконтролируемый выезд за ее пределы.

Что такое LDWS и для чего он предназначен?

Технология разработана для того, чтобы предупредить водителя о том, что его автомобиль собирается сойти с выбранной полосы движения. На сегодняшний день LDWS переросла из эксклюзивной функции роскошных автомобилей в функцию, которую можно найти во многих современных серийных моделях транспортных средств.

Значение системы предупреждения об отклонении от выбранной полосы, также продолжает расти, так как отвлеченное вождение стало бичом современности и все больше дорожно - транспортных происшествий в мире происходит по причине того, что водитель просто напросто отвлекся и отклонился от полосы своего движения. Происходит это как по причине невнимательности водителя, так и по причине переутомленности либо банального сна за рулем.

Как работает система предупреждения о съезде с полосы движения?

В то время как производители автомобилей могут использовать несколько разнящиеся по своей структуре технологии для своих систем предупреждения, суть их остается той же. Находиться на заданной траектории движения.

С помощью камер, обычно установленных рядом с зеркалом заднего вида и/или в переднюю панель транспортного средства, бортовой компьютер может определить разметку на дороге. Затем автомобиль вычисляет положение автомобиля между линиями разметки и контролирует движение транспортного средства по дороге.

Если автомобиль начнет движение на одной из этих линий и при этом сигнал поворота не будет включен, компьютер предупредит водителя о том, что автомобиль собирается сойти с выбранной полосы путем звукового сигнала или каким-либо другим способом, например, вибрация рулевого колеса или сидения, или оглушающий звон.

Cadillac заставил водительские кресла в своих автомобилях вибрировать с той стороны, которой автомобиль соприкасается с линией разметки. Nissan решил убить двух зайцев одним выстрелом, верней одной камерой. Камера заднего вида также отслеживает дорожную разметку и траекторию движения автомобиля относительно нее. В последних моделях автомобилей представленных на , система предупреждения, о которой идет речь в этой статье, присутствовала почти в каждой новой модели авто.

Некоторые автомобили даже используют тормозную систему автомобиля, чтобы помочь направить транспортное средство обратно на свою полосу движения. Хотя некоторые системы ведут себя более агрессивно, чем другие, водитель все же может внести в них некоторые изменения.

Зачем мне нужна система предупреждения об отклонении от выбранной полосы?

Отвлечение внимания может привести к самым печальным последствиям. И в наше время существует великое множество причин, которые могут отвлечь нас, когда мы находимся за рулем транспортного средства. Еда, напитки, стерео система и даже разговор по хэндс фри может отвлечь ваше внимание от навигации по дороге.

На то, чтобы 2-тонный автомобиль сошел со своего пути следования и водитель не заметил этого, требуется всего несколько секунд, последствия этого могут быть очень плачевными. Подобные системы обеспечивают ненавязчивое напоминание водителю о том, что является приоритетным на данный момент, и советуют ему сосредоточить все внимание на том, чем он в данный момент занят: на вождении.

Есть ли недостатки у подобных систем?

Ненавязчивое напоминание о себе некоторых автомобильных систем, может быть слишком назойливым для водителя. Система предупреждения о том, что вы съезжаете со своей полосы движения относиться к их числу. В некоторых машинах, данная система настроена настолько чутко, что складывается впечатление, что вы вот-вот потеряете контроль над рулевым управлением из-за чрезмерной вибрации и предупреждающих звуковых сигналов.

Начинающим водителям может не понравиться тот факт, что компьютер постоянно указывает им на то, что они мечутся из стороны в сторону, хотя водители с прилегающих полос будут только благодарны за это системе. Стоит также отметить тот факт, что некоторые системы имеют затруднения в работе в темное время суток и при плохой погоде, в то самое время, когда водитель нуждается в этой системе больше всего. В этом случае можно обратить ваше внимание на систему ночного видения в автомобиле, о которой мы писали , но это уже совсем другая история.

Также в системе случаются ложные срабатывания, например, при движении через зону строительства, где полосы смещаются, и линии разметки не совпадают с траекторией движения автомобиля.

Кроме того, наличие системы предупреждения об отклонении от выбранной полосы может необоснованно повысить уверенность некоторых водителей в том, что они могут отвлекаться на еще большее количество вещей, пока они находятся за рулем транспортного средства. Нельзя злоупотреблять защитным устройством.

Какие транспортные средства предлагают данную систему?

Система предупреждения об отклонении от выбранной полосы стала мейнстримом в последние годы, почти каждый производитель автомобилей предоставляет собственную систему предупреждения в своих автомобилях, хотя названия у них бывают абсолютно разными, например Lane Departure Warning (предупреждение об отклонение от полосы движения), Lane Assist (помощник в поддержании заданного курса) или Driver Assist (помощник водителя). Как правило, эти системы идут в комплекте с другими автомобильными опциями, такими как активный круиз-контроль или система выявления слепых зон, от которой может уберечь элементарная . Встретить систему LDWS можно в автомобилях Nissan Juke SL AWD 2013 года, 2013 Mercedes-Benz G63 AMG, различных моделях Audi, Toyota и иных марках авто.

Подведем итог

Безусловно, это система, которая может сделать вождение более безопасным и которая, в случае необходимости, сможет «поставить вас на место». Конечно, в ней бы вообще не возникло никакой нужды, если бы для водителей на первом месте был сам процесс вождения, а не прослушивание музыки, разговор по телефону, рассматривание пары симпатичных ножек или сон за рулем, но это уже совсем другая история.

Система .
Удержание полосы на наших MAZDA CX-5.

Новая технология Lane-keep Assist System (LAS) дополняет систему предупреждения об изменении полосы движения Lane Departure Warning System (LDWS). Она отслеживает позицию вашего автомобиля относительно полос движения и помогает предотвратить случайное изменение полосы. Система подает звуковой сигнал, если вы отклоняетесь в сторону другой полосы, и автоматически корректирует курс, обеспечивая вашу безопасность. (с) (c оф.портала Mazda).

1. Как работает система:

Spoiler

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:

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

2. Личные наблюдения.

К сожалению, НЕ нашёл в своём руководстве к Мазде ни слова о данной системе (хоть она и установлена и работает каждый день), потому некоторые моменты озвучу своими словами.

Система удержания полосы призвана удерживать машину в заданной полосе движения.

Система - АКТИВНА и вмешивается в управление путём подруливания.

Основные настройки в системе это:

Spoiler

1. Уровень вмешательства (высокий средний низкий).

На сколько сильнее будет сопротивление автоматической рулёжки действиям водителя.

2. Время вмешательства.

На выбор два параметра (Раньше и Позже).

Раньше: система LAS НЕ даст выйти машине за полосу движения.

Позже: система LAS вернёт машину на полосу в случае пересечения оной.

3. Предупреждение.

На выбор:

Рокот (стереофонально в зависимости от полосы)

Вибрация на руле.

4. Руль имеет датчик прикосновения.

Данный датчик отслеживает держит руль водитель или нет.

Если руль отпустить во время работы системы LAS - то выскачет предупреждение на панель приборов, о том что система временно приостановлена пока водитель не возьмёт в руки руль.

(Как правило - хватает двух пальцев прикосновения, чтобы система работала).

ПОСТКРИПТУМ.

П.С. Системой пользуюсь ВСЕГДА, когда для этого есть условия (четко видны полосы, не загрязнена передняя камера, скорость движения более 60 км.ч).

Что понравилось:

1. Система LAS в связке с Круиз-Контролем - это реальный расслабон на трассе.

Т.е. едешь, два пальца лежат на руле чтоб не ругалась, остальное машина все сделает сама.

Управляю двигателем тоже на руле (функциями круиза).

2. Заметил что спасает на МКАД когда есть колейность полосы и когда полоса слегка занесена снежной кашей.

Т.е. система помогает удержать машину. Едешь как-то более уверенно, подруливание не смотрит есть колея или нет - держит машину в заданном диапазоне.

3. Каких либо нареканий НЕ обнаружил.