Система автоматической парковки уже нашла своих поклонников, а вот автономная только начинает поиски. Расскажем о принципе работы, разновидностях системы и с чего состоит.
Содержание статьи:
Говоря о том, что автомобиль самостоятельно может припарковаться, сейчас никого не удивишь. Чаще она известна как автоматическая парковка автомобиля. Прогресс не стоит на месте и компания BMW шагнула вперед быстрей всех, предложив автономную систему парковки Remote Valet Parking Assistant. По-другому это дистанционный помощник парковки.
Но в основе таких прогрессирующих систем лежат более старые, рабочие образцы. В данном случае это автоматическая система парковки, которая ныне встречается на многих современных автомобилях, даже и не новых.
Автоматическая система парковки автомобиля
Данную вспомогательную систему относят к активным системам безопасности. Главным назначение является автоматическая парковка автомобиля с участием водителя.
Нельзя сказать, что система существует в одном виде. Данная система может использоваться при параллельной или перпендикулярной парковке. Чаще распространены системы с парковкой параллельной. За основу парковки берется скорость движения автомобиля и угол поворота колеса.
В разных компаниях система называется по-разному:
- Volkswagen - Park Assist, PAV;
- Lexus или Toyota - IPAS;
- Opel - Advanced Park Assist;
- Ford или Mercedes-Benz - APA;
- BMW - RPA System.
Механизмы системы парковки
Главными компонентами считаются ультразвуковые датчики, далее идут выключатели, блок управления электронный и другие исполнительные устройства машины.
Стоит учесть, что без дополнительных систем автоматическая парковка не сможет работать. Так к примеру, это гидроусилитель руля, бортовой компьютер в некоторых моделях должна быть только автоматическая коробка передач.
Ультразвуковые датчики в системе аналогичны к пассивной системе парковки, но отличаются большей дальностью действия, это порядка до 4.5 м. Зависимо от производителя системы и марки автомобиля, количество датчиков может отличаться. Как правило, устанавливается 12 датчиков ультразвуковых, 4 сбоку автомобиля, четыре спереди и четыре позади автомобиля.
В действие система приводится принудительно, включением кнопки на панели приборов, или рулю управления, когда водитель планирует припарковаться. Поле активации системы, электронный блок начинает принимать сигнал от ультразвуковых датчиков, преобразуя их в управляющие функции для исполнительных устройств. В качестве таких устройств можно назвать управление двигателем, электроусилитель руля, автоматическая или механическая кпп и система курсовой устойчивости.
В зависимости от производителя, информация может выводиться на дисплей, как вспомогательная для водителя и параллельно в автоматическом режиме управлять автомобилем, если водитель дал на то разрешение.
Принцип поиска места для парковки
Как уже становится понятно, поиск подходящего места для парковки производится с помощью датчиков ультразвука. По бокам, как и полагается, расположено 4 таких датчика, по два штуки на каждую сторону, спереди и позади. Во время движения автомобиля, между рядами припаркованных автомобилей, со скоростью до 20 км/час для поперечной парковки. До 40 км/час для параллельной парковки, датчики сканируют расстояние между машинами и их положение относительно вашего автомобиля.
Блок управления обрабатывает поступающие сигналы от датчиков, если же расстояние подходит для парковки система подаст водителю соответствующий сигнал и выведет на экран соответствующую информацию. Как правило, система за основу возьмет расстояние, которое на 0.8 или 1 м больше, чем длина всего автомобиля.
Автоматическая парковка автомобиля
Данный процесс парковки можно поделить на два вида:
- с помощью инструкций под управлением водителя;
- автоматическая парковка без участия водителя.
Второй способ отличается, в сравнении с предыдущим водитель не участвует в процессе парковки, а все функции выполняются в автоматическом режиме. Вместо водителя руль будет поворачиваться самостоятельно в нужном направлении, так же как и нажатие педали газа. Одно что может понадобиться водителю, это переключение коробки передач для движения вперед или назад.
В целях безопасности автоматическую систему парковки в любое время можно перевести в режим ручной парковки.
Автономная или автоматическая система парковки
Прогресс идет, и вспомогательные системы автомобиля так же прогрессируют. Как уже говорилось выше, автоматическая система может работать, когда водитель сидит и наблюдает за процессом парковки автомобиля. Новшеством стала система автономной парковки, когда водитель может находиться за пределами автомобиля, при этом прихватив ключ зажигания и включить функция автономной парковки.
В данный момент над системой работают несколько компаний, каждая в своем направлении, это Volkswagen и Bosch, BMW и Continental. По словам представителей компании BMW внедрять они хотят в серийные автомобили, начиная с 2016 года.
Составные части автономной системы парковки
Система автономной парковки автомобиля состоит из электронного блока управления, входных устройств и устройств исполнения команд. К приборам для считывания или входным относят лазерные датчики (лидары), а так же пульт дистанционного управления. Как правило, в автономной системе парковки устанавливается четыре лазерных датчика по всему периметру автомобиля. Благодаря их точности, система работает намного лучше, а так же на отлично сканирует препятствия.
В основе лежит система автоматической парковки автомобиля и предупреждение столкновения по всему периметру машины. Благодаря таким составляющим и технологии существенно экономится время, лучше всего система показала себя в многоэтажных паркингах. Так же система может поместить автомобиль в пространство по 20 см. с каждой стороны машины, что очень экономит пространство.
Принцип работы автономной системы
Активация системы автономной парковки автомобиля начинается с нажатия кнопки на пульте дистанционного управления. Пульт выполнен в качестве Smart Watch, а не как принято в виде брелка. Компания Volkswagen шагнула еще дальше, и в качестве пульта решила использовать смартфон водителя. Самым главным отличием такой системы от предыдущего поколения или по-другому от базы является самостоятельная парковка без участия водителя. Так же автомобиль может самостоятельно выдвигаться к месту посадки водителя и пассажиров.
Как же работает такая диво система. Лидары, сняв данные, пересылают их на электронный блок управления. Программа, зашитая в блок, пропускает полученную информацию через алгоритм для оценки ситуации, препятствий, регулировки скорости, навигации и маршрутка поиска места.
Благодаря использованию множества систем автомобиля, блок управления сам может решать насколько разогнать или приостановить машину. Одним минусом можно считать то, что в блок прошивается цифровая карта (план) здания паркинга, при этом система не использует GPS карты и сигнал. Чаще всего это делается для закрытых паркингов, где сигнал попросту не может пройти. Но для открытых парковок прошивать нечего не надо.
В результате электронный блок управления формирует сигналы для управляющих систем, которые потом передаются на эти системы автомобиля: управление двигателем, коробкой передач, рулевым колесом и прочие.
Огромным плюсом системы является то, что она не стоит больших денег, а ориентация в паркинге не займет много времени. Так же водитель не обязан сидеть и следить за автомобилем до последнего, пока автомобиль не остановится. Как результат, многие производители будут устанавливать автономную систему парковки на новые серийные автомобили вместо автоматической парковки.
Видео обзор работы автономной системы парковки:
Лет пять назад системы автоматической парковки были чем-то фантастическим. Сегодня их устанавливают не только на авто премиум-класса, но и на доступные машины. Интересно, а одинаково ли они работают на дорогих и дешевых машинах? Можно ли доверять автопарковщику? Превзойдет ли автоматика человека в искусстве парковаться? Мы протестировали несколько автомобилей.
Чтобы уберечь их от повреждений, ряды машин на парковке имитировали легкими и мягкими пенопластовыми кубиками. Расстояние между ними для каждого автомобиля выставляем индивидуально: оно складывается из длины кузова и еще по 0,7 м с каждой стороны. Достаточно, чтобы уверенно припарковаться вручную, да и производители обещают, что автоматике такого запаса гарантированно хватит.
Фиксируем время, подмечаем особенности, заносим в протокол ошибки. Потом постепенно сдвигаем кубики и повторяем упражнение. И так до тех пор, пока автоматика не начнет давать сбои.
По ходу дела оцениваем интерфейс - удобно ли пользоваться системой, логично ли управление, как выглядит графика электронных приборов.
Безусловно, дополнительные плюсы автопарковщики получают и за многофункциональность - например, за поперечную парковку или помощь при выезде из ряда машин.
Итак, на парковку становись!
«КИА-СПОРТИДЖ»
«Кореец» проиграл соперникам во всем. Разве что набор функций у него такой же, как у «Тойоты» и «Форда», то есть парковаться он может только параллельно, как на правую сторону, так и на левую. Правда, и тут у человека, впервые оказавшегося за рулем «Спортиджа», может возникнуть заминка. У других моделей сторону улицы, куда нужно причалить, автоматика распознаёт по включенному правому или левому поворотнику, а в «Киа» приходится несколько раз нажимать одну и ту же кнопку - лишнее действие и менее логично.
Интерфейс примитивный, за нерусифицированный приборный щиток жирный минус. А ведь эту модель собирают в России. Практическую работу «Спортидж» тоже выполнил хуже остальных - примерно в трети заездов не увидел место для парковки, несколько раз припарковался криво, наезжал на бордюр из конусов. Кроме того, замеры пришлось остановить на отметке 1 м (полметра от каждого бампера) - худший результат.
«ФОРД-КУГА»
Смарт-кроссовер, как его прозвали в компании, на парковке оказался далеко не самым умным. Хотя бы потому, что не обучен заезжать в тесные ниши - для выполнения маневра ему требуется не меньше дополнительных 0,8 м к длине собственного кузова. Зато в интерфейсе есть толковые вещи, до которых почему-то не додумались другие производители. Например, подсказки водителю, чтó тот должен делать в процессе автоматической парковки, появляются не на щитке приборов, а прямо на центральном дисплее, куда выводится картинка с задней камеры и графика парктроника. И расположен этот экран удобно - в верхней части панели приборов.
Только - вот незадача! - больно маленький. Да еще и отодвинут почти к ветровому стеклу. (Странно, что среди дополнительных опций нет бинокля.) И уж тем более негоже такому интеллектуалу допускать грубые орфографические ошибки. Поэтому за интерфейс только третье место. И предпоследнее итоговое.
«ТОЙОТА-АУРИС»
Первые системы автопарковки, появившиеся на «приусах», работали, мягко говоря, не лучшим образом. Видимо, поэтому «Тойота» на всякий случай прикрылась стопкой бумаг - в руководстве по эксплуатации «Ауриса» на восьми страницах рассмотрены ситуации, в которых автопарковщик может некорректно работать.
Однако по результатам испытаний видно, что волнения явно излишни. Модернизированная система автопарковки приятно удивила. По четкости и точности парковочного ассистента «Аурис» заткнул за пояс даже дорогущий «Ауди-А6». Как, впрочем, и по скорости выполнения маневра, хотя это по большей части связано с тем, что автомобиль компактнее. Интерфейс сугубо функциональный и, пожалуй, не такой броский, как у других, но к эргономике никаких претензий нет. Однако хочется, чтобы над машиной ценой под миллион потрудились не только технари, но и дизайнеры.
«АУДИ-А6»
Самая дорогая машина теста делит систему с родственником - «Фольксвагеном-Пассат СС». Из всех участников только эти две модели умеют парковаться не только параллельно, но и перпендикулярно дороге, за что и получают дополнительные баллы. А еще они помогают выехать обратно на дорогу из тесного места. Однако различия с «Фольксвагеном» не только в интерфейсе, но и в поведении.
Несмотря на более высокий статус и цену, «Ауди» уступает в прилежности. Он оказался менее внимательным - чаще не замечал доступные парковочные места. А один раз поздно начал крутить руль и не попал в створ между пенопластовыми кубиками. Поэтому в ездовых упражнениях А6 занял лишь третье место. Но в целом «Ауди» не уронил свой высокий статус - симпатичный интерфейс, хорошая эргономика, удобное сопровождение при выполнении парковки, а уж по дальнобойности парктроников этой машине нет равных.
«ФОЛЬКСВАГЕН-ПАССАТ СС»
Лидер теста уступил «Ауди» лишь в оформлении и удобстве пользования интерфейсом. У «Пассата СС» графика поскромнее. Да и дисплей у модели с четырьмя кольцами поднимается над панелью приборов, что позволяет в некоторых ситуациях держать одновременно в поле зрения и реальную картинку за окном, и электронную на мониторе. В остальном «Фольксваген» дает фору всем противникам.
Он единственный безотказно забирался в нишу, которая была длиннее кузова всего на 0,6 м (по 300 мм свободного пространства с каждой стороны), и даже единожды залез в створ еще на 100 мм ýже. Допустил минимум ошибок - лишь пару раз из нескольких десятков попыток не увидел подходящего места для парковки. И хотя секунды при выполнении маневра он показывал не самые лучшие (во многом из-за больших габаритов), но действовал наиболее стабильно, точно и комфортно для водителя. Отдельный увесистый плюс - за расположение камеры заднего вида, которая выезжает из-под эмблемы лишь при включении задней передачи. Обзор отличный даже в самую слякотную погоду.
ЧЕЛОВЕК ПРОТИВ МАШИНЫ
Мы устроили соревнование не только между автомобилями, но и между водителем и автоматикой. За редким исключением победителем выходил живой организм. При первых маневрах результаты различались порой на 10–15 секунд, в зависимости от автомобиля и умения водителя парковаться. Ассистент парковки проигрывал, в основном, потому, что дольше соображал и примерялся, медленнее крутил руль.
Разница стала еще заметнее, когда уменьшилось расстояние между кубиками. Объяснение простое: человек использовал более оптимальную траекторию для заезда, потому ему требовалось меньше заходов. Но окончательные выводы экспертов совпали: парковочные ассистенты работают вполне сносно (разве что «Киа» нуждается в отладке автоматики), и тем, кто неуверенно паркуется, скорее помогут, чем помешают. А следующее поколение, будьте уверены, дорастет до уровня профи, а потом и заткнет его за пояс. Ведь так было со всеми электронными помощниками.
БАЛОВСТВО ВСЁ ЭТО
Михаил ГЗОВСКИЙ, заведующий отделом испытаний
Признаться, кнопку парковочного ассистента в редакционном «Форде-Фокус 3» я нажимал от силы пять раз. Первый - из интереса, сразу как пересел на эту модель. Лихо закручивающийся без моего участия руль - забавное зрелище! Последний раз опробовал систему за несколько дней до теста, чтобы увериться в ее бесполезности для меня.
Чтобы машина обнаружила свободное место, приходится ехать слишком медленно, а это в условиях мегаполиса, естественно, вызывает недовольство других водителей.
Причем именно тогда, когда помощь требуется больше всего, то есть в стесненных условиях, электроника и обнаруживала свои слабые стороны. Без проблем в два приема «Фокус» умеет парковаться, лишь когда в запасе у машины по метру спереди и сзади. Дистанция чуть меньше - и «Форд» уже не видит возможности влезть между другими машинами либо требует продвигать себя вперед-назад большее, чем требуется опытному водителю, количество раз (спасибо великолепной работе переднего и заднего парктроников!).
В общем, на мой взгляд, присутствующий в богатых комплектациях ассистент парковки полезен лишь неопытным водителям. Главное - не залюбоваться вращающимся рулем и не забыть, что тормозить-то машина сама не умеет!
ХОЧУ ПОМОЩНИКА ПАРКОВКИ
Сколько стоит автопарковщик, вычислить для каждой модели трудно. Лишь «Фольксваген» предлагает его на «Пассат СС» отдельно за 36 970 руб. (минимальная цена машины с ассистентом парковки - 1 172 970 руб. ), остальные - только в фиксированных комплектациях. Например, у «Ауди-А6» он идет уже в базовой комплектации ценой от 1 704 000 руб. У «Тойоты-Аурис», «Киа-Спортидж», «Форда-Куга» система автоматической парковки появляется лишь в самых дорогих версиях: соответственно «Престиж» за 944 000 руб. , «Премиум» за 1 299 000 руб. , «Титаниум плюс» от 1 443 000 руб. Иного варианта нет - если нужен парковочный ассистент, придется раскошелиться на указанные суммы.
Система автоматической парковки (другое наименование - интеллектуальная система помощи при парковке , обиходное название - парковочный автопилот ) относится к активным парковочным системам, т.к. обеспечивает парковку автомобиля в автоматическом или автоматизированном (автоматически выполняются отдельные функции) режиме.
Эволюция парковочных систем: от парктроников до систем автоматической парковки.
Процесс парковки и маневрирования в ограниченном пространстве сложен и для новичка, и для опытного водителя. Основная проблема паркования — невозможность с водительского места увидеть крайние точки автомобиля, и оценить, насколько далеко находятся препятствия. Наиболее остро эта проблема встала лет двадцать назад, когда машин становилось все больше, а мест для парковки — все меньше.
Первое практическое решение проблемы было представлено в 1995 году — тогда компания Mercedes-Bens представила систему под названием Parktronic. Это была система из нескольких ультразвуковых датчиков и индикатора - бипера. Работала такая система крайне просто: датчики измеряли расстояние до препятствий, а бипер изменением частоты звукового сигнала предупреждал, когда следует остановиться.
Данная система показала себя с самой лучшей стороны, хотя ей недоставало хорошей и удобной сигнализации о приближении к препятствию. Поэтому совсем скоро появились парктроники с визуальной светодиодной индикацией. Сначала эта индикация состояла из трех светодиодов, цвет которых говорил о примерном расстоянии до препятствия: зеленый — можно двигаться, желтый или оранжевый — опасность близко, красный — нужно остановиться.
Как показала практика, парктроники с ультразвуковыми датчиками и визуальной индикацией просты, удобны и надежны, поэтому и сегодня они имеют самое широкое применение. Хотя за последние годы они были усовершенствованны, стали более чувствительными и удобными. Что касается индикации, то и она стала более информативной — даже в простых парктрониках индикаторы показывают расстояние до препятствий справа и слева от автомобиля, во многих парктрониках на дисплее отображается все, что происходит по периметру автомобиля, и т.д.
Однако парктроник даже с самой совершенной индикацией не всегда способен полностью заменить глаза водителя. Например, при парковке грузовика, автобуса или крупногабаритного автомобиля просто необходимо видеть, что происходит сзади, поэтому в таких случаях парковка и маневрирование часто происходит с помощью ассистента.
Решение этой проблемы также было предложено в 1990-х годах, им стал парктроник с камерой заднего вида. Попытки создать подобную систему предлагались очень давно (с 1950-х годов), однако только недавно технологии позволили создать малогабаритную камеру, легкий монитор и электронику, которая без проблем поместилась бы в легковом автомобиле. Интересно, что первые парктроники с камерой заднего вида начали применяться именно на грузовиках и автобусах, и лишь с началом нового тысячелетия они плавно перекочевали на легковые автомобили.
Первые парктроники этого типа оснащались одной камерой, расположенной в задней части автомобиля — такие системы очень популярны и сейчас, так как они просты, надежны и дают достаточно информации водителю. В 2000 году появилась система с выдвижной поворотной камерой, которая позволяла осматривать пространство вокруг автомобиля. А с 2007 года выпускаются системы кругового обзора (первая была создана компанией Nissan), в которых используется 4 широкоугольных камеры, охватывающие все пространство по периметру машины.
Но все это — пассивные системы парковки, они лишь помогают видеть и «чувствовать» пространство вокруг, но самую сложную работу — маневрирование — они оставляют водителю. Сейчас эта проблема решается системами автоматической парковки, которые всю работу — от поиска свободного пространства (Рис.1), до постановки и выезда машины с парковочного места — выполняет без помощи водителя.
Рис.1 Поиск места парковки
Первые системы автоматической парковки были созданы в середине 2000-х годов сразу несколькими автомобильными компаниями, и с тех пор они стремительно развиваются, становятся все более интеллектуальными. Если первые системы могли лишь въехать в достаточно просторный карман, то сегодня они могут припарковать машину практически в любом месте, независимо от того, как стоят другие автомобили.
На сегодняшний день системы автоматической парковки еще не получили того распространения, что имеют обычные парктроники, хотя причина понятна — такого рода системы довольно дорогие, поэтому в качестве опций или штатных систем входят только в автомобили ценовой категории выше средней.
Виды и способы парковки.
Различные системы автоматической парковки помогают при выполнении параллельной парковки, перпендикулярной парковки. Больше распространены системы с параллельной парковкой. Автоматическая парковка осуществляется за счет согласованного управления углом поворота рулевого колеса и скорости движения автомобиля.
Известные виды интеллектуальных систем помощи при парковке:
Park Assist на автомобилях Volkswagen;
Park Assist Vision на автомобилях Volkswagen;
Intelligent Parking Assist System на автомобилях Toyota, Lexus;
Remote Park Assist System на автомобилях BMW;
Active Park Assist на автомобилях Mercedes-Benz, Ford;
Advanced Park Assist на автомобилях Opel.
Конструкция системы автоматической парковки (Рис. 2) включает ультразвуковые датчики, выключатель, электронный блок управления, а также исполнительные устройства систем автомобиля.
Рис.2 Конструкция системы автоматической парковки
1 - Модуль системы помощи при парковке; 2 - Передний и задний динамик; 3 - Передний датчик системы помощи при парковке; 4 - Выключатель системы помощи при парковке; 5 - Интегрированный модуль управления (ICM); 6 - Усилитель мощности; 7 - Задний датчик системы помощи при парковке.
В интеллектуальной системе помощи при парковке используются ультразвуковые датчики, аналогичные пассивной парковочной системе (Рис. 3), но имеющие большую дальность действия (до 4,5 м). Количество датчиков в зависимости от разновидности системы различается. Например в системе Park Assist последнего поколения устанавливается 12 ультразвуковых датчиков: 4 - впереди, 4 сзади и 4 по бокам автомобиля.
Рис. 3 Пассивная парковочная система
Включение системы осуществляется принудительно при необходимости осуществить парковку. Для этого на панели приборов (рулевом колесе) имеется специальный выключатель.
Электронный блок управления принимает сигналы от ультразвуковых датчиков и преобразует их в управляющие воздействия на исполнительные устройства, в качестве которых выступают другие системы автомобиля: курсовой устойчивости, управления двигателем, электроусилитель рулевого управления, автоматическая коробка передач. Взаимодействие с указанными системами осуществляется через соответствующие электронные блоки управления.
Необходимая для автоматической парковки информация выводится на информационный дисплей и используется водителем в процессе парковки.
Этапы системы автоматической парковки.
Работу системы автоматической парковки условно можно разделить на два этапа (Рис. 4): поиск подходящего места на парковке и собственно выполнение парковки.
Рис. 4 Этапы автоматической парковки
Поиск подходящего места на парковке.
Производится с помощью ультразвуковых датчиков (Рис. 5). Например, в конструкции системы Park Assist для этой цели предусмотрено четыре боковых ультразвуковых датчика - по два с каждой стороны автомобиля. При движении автомобиля вдоль ряда припаркованных машин с определенной скоростью (до 40 км/ч при параллельной парковке и до 20 км/ч при поперечной парковке) датчики фиксируют расстояние между ними, а в системе Park Assist Vision - и их положение относительно транспортного средства (параллельно или перпендикулярно).
Рис. 5 Поиск подходящего места парковки
Сигналы датчиков обрабатываются электронным блоком управления. Если расстояние для парковки достаточное, система подает сигнал водителю - выводит на информационный дисплей автомобиля соответствующую информацию. В системе Park Assist за достаточное для парковки расстояние принимается расстояние, превышающее длину автомобиля на 0,8 м, в системе Advanced Park Assist - на 1 м.
Может осуществляться двумя способами - непосредственно водителем с помощью предлагаемых системой инструкций или автоматически без участия водителя (Рис. 6).
Рис. 6 Парковка транспортного средства
Визуальные и тестовые инструкции водителю выводятся на информационный дисплей. Они касаются рекомендаций по повороту рулевого колеса на определенный угол и направлению движения. Такой способ автоматизированной парковки используется в системе Advanced Park Assist.
Исполнительные элементы задействованные в автоматической парковке.
Автоматическая парковка производится путем упорядоченного воздействия на исполнительные механизмы систем автомобиля:
Электродвигатель электрического усилителя рулевого управления;
Насос обратной подачи и клапаны тормозных механизмов системы курсовой устойчивости;
Электродвигатель дроссельной заслонки системы управления двигателем;
Электромагнитные клапаны автоматической коробки передач.
С целью безопасности движения работу системы всегда можно перевести из автоматического режима в ручной режим. В последних конструкциях системы автоматическая парковка может производиться при нахождении водителя как в автомобиле, так и за его пределами - с ключа.
Принцип работы, передача данных, обработка сигналов.
Когда модуль системы помощи при парковке активирует систему, чтобы указать, что система работает, светодиод выключателя включается и исходит одиночный звуковой сигнал от передних и задних динамиков. Модуль системы помощи при парковке обрабатывает сигналы, полученные от датчиков, чтобы определить, имеется ли какой-либо предмет в пределах радиуса действия датчиков.
В комбинированном режиме датчики выдают серию ультразвуковых импульсов и после этого переходят в режим приема отраженного от препятствия звука в пределах радиуса действия. Принятые отраженные сигналы усиливаются и в самом датчике преобразуются из аналоговой формы в цифровую. Цифровой сигнал проходит к модулю системы помощи при парковке и сравнивается с запрограммированными данными, находящимися в EEPROM модуля. Модуль управления получает эти данные от датчика по линии передачи сигнала и вычисляет расстояние до препятствия по промежутку времени между облучением препятствия и приемом отраженного сигнала. Продолжительность импульса определяется модулем, который с помощью датчика контролирует частоту выходного импульса.
В режиме приемника датчик принимает импульсы, излучаемые соседними датчиками. Модуль управления использует эту информацию для точного определения положения и расстояния до препятствия.
Если никакие препятствия не обнаружены, дополнительные сигналы предупреждения отсутствуют. Если обнаружено препятствие, из соответствующих передних или задних динамиков исходят повторные звуковые сигналы. Интервал подачи сигналов уменьшается по мере уменьшения расстояния между препятствием и автомобилем. На расстоянии приблизительно 250 мм звуковой сигнал становится непрерывным.
Если после первичного обнаружения препятствия расстояние между ним и автомобилем не уменьшается, характер звучания предупреждающего сигнала остается неизменным, если препятствие обнаружено центральным датчиком, или сигнал прекращает звучание через 3 секунды, если препятствие обнаруживается угловым датчиком.
Звуковые сигналы прекращаются, если автомобиль выводится из положения передачи заднего хода. Модуль продолжает контролировать расстояние и возобновляет подачу предупреждающих сигналов, если обнаруживается уменьшение расстояния.
Работа системы отменяется, когда нажимается выключатель системы помощи при парковке нажат или выключается зажигание. Работа системы также отменяется, если автомобиль перемещается больше чем на 50 м или скорость движения автомобиля вперед превышает 30 км/ч.
Система может обнаружить подсоединение прицепа к автомобилю с помощью сообщения по среднескоростной шине CAN от модуля прицепа. Когда модуль системы помощи при парковке обнаруживает подсоединение прицепа к автомобилю, задние датчики отключаются, чтобы предотвратить постоянную выдачу предупреждений вследствие близости прицепа.
Модуль системы помощи при парковке также содержит программное обеспечение, которое компенсирует влияние мороза, обледенения или дождя на датчики. Компенсация обледенения происходит, если значение наружной температуры, полученное в сообщении по среднескоростной шине CAN от щитка приборов, меньше 6°C.
Взаимодействие блоков управления и компонентов (Рис. 7)
Рис. 7 Блоки управления и компоненты
Примечание: А - постоянное проводное соединение; N - Среднескоростная шина CAN ; P - Оптоволоконная шина MOST
1 - Аккумулятор; 2 - Электрораспределительная коробка; 3 - Вспомогательная электрораспределительная коробка; 4 - Центральная электрораспределительная коробка (CJB) ; 5 - Модуль управления коробкой передач (TCM) ; 6 - Модуль антиблокировочной системы (ABS); 7 - Модуль прицепа; 8 - Интегрированный модуль управления (ICM) ; 9 - Усилитель мощности; 10 - Передние динамики аудиосистемы; 11 - Задние динамики аудиосистемы; 12 - Задний датчик системы помощи при парковке; 13 - Модуль системы помощи при парковке; 14 - Выключатель системы помощи при парковке; 15 - Передний датчик системы помощи при парковке.
Особенности и недостатки системы:
Низкая скорость выполнения маневров. Система выполняет все действия и маневры медленно, на минимальной скорости, поэтому автоматическая парковка может занять больше времени, чем ручная;
- Ошибки системы при определении препятствий. Довольно часто автоматика не распознает бордюры, сугробы, столбики и другие препятствия, что приводит к неприятным последствиям;
- Некорректная работа системы из-за погодных условий и факторов окружающей среды. Причиной ошибок могут служить загрязненные датчики, сильный снегопад или дождь, о чем всегда нужно помнить.
Источники :
- http://systemsauto.ru/active/active_park.html
- http://vkjournal.ru/doc/104687
- http://www.lrman.ru/freelander/2/electrics/parking/principles_of_parking_assistant
- http://www.autoopt.ru/articles/products/4528605/
- http://auto.mail.ru/article/26175-novye_mercedes_a_v_i_s/
Парковка – не самый простой маневр, который приходится выполнять водителю, но она является неотъемлемой частью всего процесса управления транспортным средством. Где и как только не оставляют машины, занимая при этом тротуары, детские площадки и проезжую часть. А порой ставить автомобиль приходится в таких сложных условиях, при которых недостаток места – не самое главное препятствие. Значительную помощь в этом процессе способна оказать система автоматической парковки.
Что это такое
Назначение, а также выполняемые задачи, для которых она создана, определены в самом ее названии. Она позволяет в автоматическом или автоматизированном режиме (подавая сигналы водителю) припарковать автомобиль как параллельно, так и перпендикулярно проезжей части.
Как это происходит – можно оценить с помощью видео
Подобный подход реализован многими автопроизводителями, причем изделия, при помощи которых он выполняется, имеют различные названия. К примеру, для машин производства Volkswagen подобная парковочная система называется park assist, а вот на Тойотах и Лексусах – intelligent parking assist system. Однако, независимо от названия, ее функции остаются неизменными.
Вот для примера видео, показывающее, каким образом работает система автоматической парковки park assist.
А на этом видео можно наблюдать работу другой системы – intelligent parking assist system.
Состав и устройство
Независимо от своего названия (кстати, те, что упомянуты ранее – не единственные, есть также другие, присущие маркам машин других производителей) состав и элементы, которые использованы при создании подобных систем, одинаковы.
Среди них стоит упомянуть:
- управляющий блок;
- ультразвуковые датчики;
- панель управления и индикации;
- исполнительные устройства.
Датчики, которые использует интеллектуальное парковочное устройство, аналогичны применяемым в других изделиях подобного назначения, но отличаются повышенной дальностью действия. Количество их может быть также различным, park assist использует двенадцать штук, по четыре спереди и сзади машины, и четыре по бокам.
Как park assist, так и любая другая подобная интеллектуальная система запускается вручную, т.е. при необходимости выполнить парковку, устройство нужно включить, для чего используются соответствующие кнопки на панели автомобиля.
Как работает интеллектуальная система автоматической парковки
Для полноценной ее работы автомобиль должен быть оборудован дополнительными устройствами и системами, такими как:
- обеспечения курсовой устойчивости автомобиля;
- управления двигателем;
- ЭМУР (электромеханический усилитель рулевого управления);
- АКПП.
Однако в чистом виде подобные устройства не могут быть использованы, для их работы нужны дополнительные элементы связи с блоком парковки, а также исполнительные механизмы, например, для изменения положения руля, т.е. необходимо рулить автомобилем. Работает подобная интеллектуальная парковка таким образом – при движении авто на невысокой скорости, вдоль стоящих машин, датчики ищут свободное место.
Его величина в парковочных устройствах у разных производителей может отличаться, для park assist считается достаточным, когда оно больше длины авто на 0,8 метра, в некоторых других используется значение один метр.
При наличии свободного места водителю поступает информация, что здесь можно остановиться. После включения система берет управление автомобиля на себя, после чего, ориентируясь по сигналам, от датчиков, начинает процедуру автоматической парковки на свободное место.
При этом центральный блок park assist передает необходимые сигналы в соответствующие исполнительные механизмы, вследствие чего выполняется определенная программой процедура маневров. Само это действие может осуществляться для параллельного или перпендикулярного расположения машины на стоянке, при присутствии водителя в салоне авто или его отсутствии. В последнем случае процедура может быть запущена с брелка. В случае необходимости, водитель может и отказаться от помощи park assist, в этом случае вся процедура парковки автомобиля будет проведена в ручном режиме.
Не стоит воспринимать такую идею, просто как очередное чудачество, и желание автопроизводителей выделиться среди других. Подобный подход к парковке автомобиля, необходимо рассматривать как составную часть общей концепции повышения безопасности и создания интеллектуальной системы управления.
Такое устройство в составе авто, как система для выполнения автоматической парковки, в достаточной мере удобно и позволяет успешно реализовать подобный, достаточно сложный, элемент управления автомобилем. Кроме того, park assist можно рассматривать как часть будущей системы полного управления машиной без помощи человека.
Автоматическая парковка автомобиля, например, Park Assist (Парк Ассист или Ассистент автоматической парковки) на автомобилях Фольксваген – еще одна интеллектуальная современная система, позволяющая значительно облегчить повседневную жизнь водителя в переполненных мегаполисах. Исходя из классификации, данную парковочную систему можно отнести к активным вариантам, т.к. все происходит без непосредственного участия шофера либо с минимальным вмешательством.
Наиболее распространены следующие варианты интеллектуальной автоматической парковки автомобиля:
- на авто марки Фольксваген – Park Assist и Park Assist Vision;
- на машинах БМВ – Remote Park Assist System;
- на автомобилях Лексус и Тойота – Intelligent Parking Assist System;
- для моделей Опель – Advanced Park Assist;
- для авто Форд и Мерседес – Active Park Assist.
Разные виды автоматических систем помогают как при параллельной так и при поперечной парковке. Электроника самостоятельно рассчитывает оптимальный угол поворота колес и скорость передвижения, определяет вписывается ли машина по габаритам и т.д.
Составными частями системы являются прежде всего специальные датчики (ультразвуковые), кнопка включения, исполнительные органы и центральный процессор.
Как и в пассивных аналогах парковочной системы чаще всего устанавливаются именно ультразвуковые датчики, однако их дальность действия значительно увеличена и доходит до 4-5 метров. В разных вариантах сборки количество датчиков может различаться. На самых современных автомобилях устанавливается 12 датчиков: 4 с обеих сторон (по 2), а также по 4 спереди и сзади. Данное количество признано оптимальным для точной работы.
Система автоматической парковки автомобиля - видео
Чтобы привести систему в действие, ее нужно самостоятельно включить, нажав кнопку на панели автомобиля. После этого центральный орган управления задействует датчики, и они начинают передавать сигналы о рядом стоящих препятствиях. Система принимает необходимые решения, проводит вычисление идеальной траектории и передает импульс на другие вспомогательные системы (управления двигателем, курсовой устойчивости, АКПП и т.п.). Именно они являются исполнительными устройствами. Вся нужная водителю информация выводится на экран центральной консоли.
Обычно работу системы автоматической парковки подразделяют на 2 простых этапа:
- Поиск места, учитывающий множество факторов, включая габариты авто.
- Непосредственное исполнение "маневра", которое может производится полностью силами водителя (с целым набором подсказок на экране) либо же автоматически.
Рассмотрим 1-ю стадию на примере системы Park Аssist. Она начинает поиск свободного места в рядах машин при помощи ультразвуковых датчиков при определенной скорости движения (для продольной парковки не больше 40 км/ч, а при перпендикулярной менее 20-25 км/ч). В этот момент происходит расчет расстояния между соседними машинами. По умолчанию система Park Assist принимает за подходящее расстояние то, которое на 0,8 метра больше, чем длина паркуемого авто. Дальше начинается 2-я стадия, и у водителя появляется выбор: самостоятельно поставить машину на выбранное место, следуя наглядным и подробным подсказкам на дисплее, либо предоставить все электронике.
Подсказки касаются в основном точного угла поворота руля и являются интуитивно-понятными для любого человека. Если же, как говорится, мучиться не охота, то можно нажать клавишу, и автомобиль самостоятельно заедет и встанет на место. При этом система автоматической парковки будет посылать импульсы на различное оборудование машины:
- дроссельную заслонку на двигателе,
- автоматическую коробку передач,
- тормозной контур и его клапаны и насос обратки,
- электрический усилитель руля.
Водитель может в любой момент времени прервать автоматическую парковку, если ему что-то не понравится, и поставить машину на место своими силами. Кроме того, ему не обязательно находиться внутри машины при выполнении маневра. Автоматика может припарковать автомобиль с ключа.
Следует отметить, что системы активной помощи в парковке устанавливаются только на самые современные и очень даже не дешевые автомобили в топовых комплектациях. Безопасность гарантируется брендом. Что касается технической стороны вопроса, данный помощник является большим шагом в будущее. Именно благодаря этой системе, наряду с адаптивным круиз-контролем, инженерам удалось переложить несколько водительских задач на автоматику.