Очень часто причиной дорожно-транспортного происшествия становится маневр перестроения из одного ряда в другой. На многих современных автомобилях появились системы, которые позволяют выполнять эти маневры с большей безопасностью. Это так называемые системы помощи при перестроении. Еще их называют системами информирования о «мертвых» зонах, системами безопасного перестроения и т.д. Все они служат для одной цели – предупредить об опасности столкновения с автомобилями, находящимися в «слепой» зоне.
Какие производители предлагают системы помощи при перестроении?
Разные автоконцерны используют собственные разработки в сфере помощи при перестроении. Volkswagen и Audi в своих авто применяют систему Side Assist. На машинах марки BMW стоит система LCW (Lane Change Warning). В японском концерне Mazda разработали систему Rear Vehicle Monitoring. Американский автомобильный гигант Ford использует систему BLISTM (Blind Spot Information System). Volvo – BLIS (Blind Spot Information System). Концерн Mercedes-Benz – систему Blind Spot Assist или BSA. В премиум сегменте качественную систему помощи при перестроении разработал Porshe – она называется SWA.
Side Assist – система концерна Audi
Систему Side Assist, которую разработала Audi, несколько раз признавали самой надежной. Например, Европейский независимый комитет по автомобильной безопасности в 2010 году признал Side Assist лучшей подобной системой. В качестве датчиков в системе Side Assist применены радары. Они контролируют пространство сзади и по бокам от автомобиля. Если водитель начинает маневр перестроения, то система, если есть помехи для движения, запускает предупредительный сигнал.
Конструктивно Side Assist выполнена следующим образом. На ручке включения поворотных сигналов установлена кнопка включения/выключения системы. Радары расположены в боковых зеркалах слева и справа. Туда же встроены и сигнальные светодиоды, включающиеся при опасности столкновения при выполнении маневра. На панели приборов также установлен сигнальный индикатор.
Чтобы включить систему, необходимо щелкнуть на кнопку на рычаге поворотников. При этом работать Side Assist начнет только при скорости не ниже 60 км/ч. Специальные радары, установленные в корпусе боковых наружных зеркал заднего вида, излучают радиосигнал в мертвые зоны. По отражению сигнала система определяет наличие автомобилей, мешающих маневру. Кроме радаров могут быть установлены ультразвуковые датчики или видеокамеры.
Радары с левой и с правой сторон автомобиля работают отдельно. Они способны анализировать поступающую информацию. Например, система может отличать подвижные объекты, то есть автомобили, и неподвижные – ограждения, заборы, столбы, деревья, припаркованные машины и так далее. Если электроника Side Assist примет решение, что маневр опасен, включится лампа. Работает сигнальная лампа в двух режимах. Если индикатор горит постоянно, то какой-то объект находится в мертвой зоне. А если начать перестроение при наличии препятствий, то лампа будет мигать. Момент перестроения система определяет по включению поворотников. Если выполняется поворот в левую полосу, то информация с правого радара не будет принята во внимание. Такая индикация очень удобна, так как позволяет контролировать обстановку все время, чтобы выбрать заранее момент для безопасного выполнения маневра.
Особенности системы BLIS от Volvo
Система BLIS от концерна Volvo работает по другому принципу. Функцию радара в ней выполняет миниатюрная цифровая камера, которая может снимать до 25 кадров в секунду. У такой реализации есть существенный недостаток – камера будет иметь низкую эффективность при плохих погодных условиях, например, в ливень или метель. Включается система BLIS при помощи кнопки, расположенной на панели приборов. Работать автоматика начинает со скорости в 10 км/ч.
Перестроение автомобиля из одного ряда движения в другой часто становиться причиной аварий, т.к. водитель не замечает транспортные средства на других полосах. Система помощи при перестроении (другие названия – система мониторинга «слепых» зон , система информирования о «мертвой» зоне , система безопасного перестроения из ряда в ряд ) предупреждает водителя об опасности столкновения при смене полосы движения.
Известными разработчиками таких систем являются:
- Audi, Volkswagen - система Side Assist ;
- BMW - система Lane Change Warning ;
- Mazda - система Rear Vehicle Monitoring , RVM ;
- Mercedes-Benz - система Blind Spot Assist ;
- Porshe - система Spurwechselassistent , SWA ;
- Ford - система Blind Spot Infomation System , BLISTM ;
- Volvo – система , BLIS .
Система Audi Side Assist признана Европейским комитетом независимой экспертизы безопасности автомобилей (Euro NCAP) одной из лучших систем безопасности 2010 года.
Принцип работы системы Side Assist основан на контроле зон движения рядом с автомобилем и позади него с помощью радара и включении предупреждающего сигнала при намерении водителя сменить полосу движения и наличии помехи на другой полосе.
Система включает следующие конструктивные элементы:
- кнопка (клавиша) включения на рычаге переключателя указателя поворотов (на панели двери);
- радары в наружных зеркалах заднего вида с правой и левой стороны;
- электронные блоки управления;
- сигнальные лампы (предупреждающие индикаторы) на наружных зеркалах заднего вида с правой и левой стороны;
- контрольная лампа на панели приборов.
Система помощи при перестроении включается соответствующим переключателем, активируется при достижении автомобилем скорости 60 км/ч. Для определения объектов в "слепой" зоне в системе используется радар . Радарные датчики устанавливаются в наружных зеркалах заднего вида и излучают радиоволны в определенную область возле автомобиля. В ряде систем вместо радаров могут устанавливаться видеокамеры , ультразвуковые датчики .
Электронные блоки управления (по одному на каждую сторону) анализируют отраженные излучения радара, на основании которых:
- производится слежение за подвижными объектами;
- распознаются неподвижные объекты (припаркованные автомобили, дорожное ограждение, столбы и др.);
- при необходимости включается сигнальная лампа.
Сигнальная лампа работает в двух режимах:
- информирования – горит непрерывно при нахождении объекта в «слепой» зоне;
- предупреждения – мигает при перестроении из ряда в ряд и при нахождении объекта в «слепой» зоне.
Намерение водителя перестроится из ряда в ряд, распознается по включенному переключателю указателя поворотов.
Система BLIS в отличие от Side Assist использует для отслеживания «слепой» зоны вместо радара цифровую камеру с режимом съемки 25 кадров/мин. Цифровая камера недостаточно эффективна в условиях плохой видимости (туман, снег).
Система Blind Spot Information System включается специальной кнопкой на панели приборов и активируется на скорости свыше 10 км/ч.
Cистема Rear Vehicle Monitoring при нахождении в опасной зоне другого автомобиля, наряду с светодиодной индикацией, подает звуковой сигнал.
При каждой смене модельного ряда ведущие автопроизводители ставят перед собой цель привлечь покупателя чем-то особенным. Одни предлагают роскошный салон и богатое оснащение, вторые воспитывают спортивный характер и улучшают мощную динамику, третьи же делают ставку на более экономичные двигатели с альтернативными источниками энергии. Однако во всех случаях будущее автомобилестроения немыслимо без электронных систем управления. Бурное развитие технологических « начинок» дает основание полагать, что прогресс в автомобильной промышленности твердо определил для себя приоритетное направление.
СИСТЕМА ПОМОЩИ ПРИ ПЕРЕСТРОЕНИИ
Если при смене одного ряда движения на другой вы часто слышите недовольные сигналы клаксонов, или вам, совершая такой маневр, банально лень смотреть в наружные зеркала заднего вида, значит, этот электронный помощник создан именно для вас. Система безопасного перестроения поможет заметить транспортное средство на соседних полосах и избежать возможного столкновения.
Принцип ее действия основан на контроле зон движения рядом с автомобилем и предупреждении водителя о помехе. Система включается специальной кнопкой и активируется, как правило, на скорости свыше 60 км/ч. Радары, установленные в наружных зеркалах заднего вида, с помощью электромагнитных волн определяют все, что находится в «слепой» зоне. Электронные блоки управления следят за подвижными объектами, а также распознают неподвижные: припаркованные автомобили, дорожное ограждение и т.п. Если вы вознамерились перестроиться, но при этом в опасной зоне находится другой автомобиль, на приборной панели включается сигнальная лампа. При этом наряду со светодиодной индикацией может подаваться и звуковой сигнал. В некоторых системах вместо радаров устанавливаются видеокамеры и ультразвуковые датчики. Но следует помнить, что в условиях тумана, сильного дождя и снега цифровая камера недостаточно эффективна.
У разных производителей система информирования о «мертвой» зоне имеет свои торговые названия:
- Side Assist - Audi, Volkswagen;
- Lane Change Warning - BMW;
- Rear Vehicle Monitoring, RVM - Mazda;
- Blind Spot Assist - Mercedes-Benz;
- Spurwechselassistent, SWA - Porshe;
- Blind Spot Infomation System, BLISTM - Ford;
- Blind Spot Information System, BLIS - Volvo.
СИСТЕМА КРУГОВОГО ОБЗОРА
Данная технология, которая является дальнейшим развитием оптической парковочной системы, предназначена для оказания помощи водителю при выполнении параллельной или перпендикулярной парковки, движении между рядами, выезде на «слепой» перекресток, а также при маневрировании в других стесненных условиях. Работа опции основана на съемке обстановки вокруг автомобиля и передачи информации на мультимедийный дисплей.
Конструктивно система кругового обзора объединяет, в основном, четыре видеокамеры, установленные по периметру кузова. Передняя камера базируется в радиаторной решетке, задняя - в модуле освещения номерного знака, две боковые встроены в корпуса наружных зеркал заднего вида. Все видеокамеры имеют большой угол обзора и высокое разрешение. Это позволяет получать панорамный вид окружения автомобиля (т.н. вид с высоты птичьего полета) и детализированное изображение с одной или нескольких камер. При этом степень увеличения можно изменять. На «картинку» с камеры заднего вида выводятся динамические направляющие, указывающие возможную и рекомендуемую траектории движения. Система работает при небольшой скорости - до 10-18 км/ч, имеет автоматический и ручной режимы активации.
Система кругового обзора впервые была применена в 2007 году компанией Nissan и до недавнего времени являлась прерогативой автомобилей лишь премиум-сегмента. Сегодня она есть в арсенале многих ведущих автопроизводителей - Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen, Land Rover, Nissan, Toyota. Некоторые из них имеют собственные названия:
- Around View Monitor, AVM - Nissan;
- Surround Camera System - Land Rover;
- Area View - Volkswagen.
СИСТЕМА РАСПОЗНАВАНИЯ ДОРОЖНЫХ ЗНАКОВ
Система призвана предупреждать водителя о необходимости соблюдения скоростного режима. Главный конструкционный элемент здесь - видеокамера, расположенная на ветровом стекле за зеркалом заднего вида. Она снимает пространство справа и сверху по ходу движения - в зоне расположения дорожных знаков. Эта камера также используется системами обнаружения пешеходов и помощи движению по полосе. Полученное изображение анализирует электронный блок управления, который распознает форму, цвет дорожных знаков, информационные надписи на них. Если фактическая скорость автомобиля выше максимально допустимой, на экран панели приборов выводится изображение в виде знака ограничения. Наряду с визуальным предупреждением может передаваться и звуковое.
Система способна распознавать ограничения скорости, действующие для определенного вида транспорта, а также знаки отмены ограничения. А разработка Opel Eye - еще и знаки, запрещающие обгон. Систему распознавания дорожных знаков (Traffic Sign Recognition, TSR ) имеют в своем активе многие известные автокомпании - Audi, BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel, Volkswagen. Mercedes-Benz назвал свою систему Speed Limit Assist (помощь в соблюдении скоростного режима).
СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ПЕШЕХОДОВ
Основное предназначение этой технологии - предотвращение столкновения с пешеходами. Статистические данные свидетельствуют, что вероятность смертельного исхода от столкновения пешехода с автомобилем на скорости 65 км/ч составляет 85%, 50 км/ч - 45%, 30 км/ч - 5%. Применение данной системы позволяет почти на четверть сократить смертность пешеходов при ДТП и на треть снизить риск тяжелых травм.
Для распознавания людей вблизи автомобиля используется видеокамера и радар. Их работа наиболее эффективна на расстоянии до 40 м. Если пешеход обнаружен, система отслеживает его дальнейшее перемещение и оценивает вероятность столкновения. К тому же она способна «вести» одновременно несколько пешеходов, идущих или бегущих различными курсами, а также реагирует на транспортные средства, которые стоят на месте или движутся в попутном направлении. Все результаты слежения отображаются на мультимедийном экране.
Если электроника установила, что при текущем характере движения столкновение с пешеходом неизбежно, посылается звуковое предупреждение. Далее система оценивает реакцию водителя (торможение, изменение направления движения). И если таковой не последовало, автоматически доводит автомобиль до остановки.
Впервые система обнаружения пешеходов была использована в 2010 году на автомобилях Volvo. Она имеет ряд модификаций:
- Pedestrian Detection System - Volvo;
- Advanced Pedestrian Detection System - корпорация TRW;
- EyeSight - Subaru.
СИСТЕМА НОЧНОГО ВИДЕНИЯ
Принцип действия системы, устанавливаемой, как правило, на автомобилях премиум-класса, основан на фиксации инфракрасного излучения объектов и его проецировании на ЖК-дисплей щитка приборов в виде серого масштабного образа. Для этого применяются специальные камеры: тепловизоры - у пассивных систем, инфракрасные камеры - у активных. Первые характеризуются высоким уровнем контрастности, но низким разрешением изображения, они работают на расстоянии до 300 м. Вторые имеют более высокое разрешение и дальность фиксации порядка 150-250 м.
Еще одна опция, которая была бы весьма полезна на наших дорогах. Она могла бы помочь снять нагрузку с водителя при движении в темное время суток.
Технически и функционально совершенной системой ночного видения считается одна из последних разработок Mercedes-Benz - Night View Assist Plus . В качестве основных конструктивных элементов в ней используются инфракрасные активные камеры в фарах головного света. Кроме того, имеется видеокамера за лобовым стеклом, определяющая время суток и наличие других ТС. Помимо стандартных функций информирования водителя, система предупреждает пешеходов о потенциальной опасности путем подачи коротких световых сигналов или их освещения фарой в течение пяти секунд. При наличии автомобилей впереди или на встречной полосе, система не срабатывает, чтобы не ослеплять других участников движения. Алгоритм программы реализуется при скорости движения более 45 км/ч и расположении пешеходов на расстоянии не более 80 м.
Еще дальше в данном направлении продвинулись баварские инженеры, представив интеллектуальную систему ночного видения - Dynamic Light Spot . Наличие живых существ на расстоянии до 100 м от машины здесь определяют датчики сердцебиения . Объекты, находящиеся вне проезжей части, автоматически освещаются поворотными диодными фарами. На автомобилях BMW система Dynamic Light Spot устанавливается в дополнение к системе ночного видения Night Vision.
Пассивными системами ночного видения являются:
-
Night Vision Assistant - Audi;
- Night Vision - BMW;
- Night Vision - General Motors;
- Intelligent Night Vision System - Honda.
Известные активные системы:
-
Night View Assist - Mercedes-Benz;
- Night View - Toyota.
Частой причиной аварий при перестроении в другой ряд является то, что водитель не замечает транспортные средства на соседних полосах.
Ассистент смены полосы движения (SWA) предназначен для наблюдения за ситуацией в соседних рядах и позади автомобиля, предупреждения водителя об опасности при обгоне и перестроении автомобиля. При обнаружении ситуации, угрожающей аварией при перестроении, ассистент смены полосы движения предупреждает об этом водителя. Для оповещения водителя в соответствующем наружном зеркале заднего вида, справа или слева, загорается сигнальная лампа. Если действия водителя создают угрозу аварии, сигнальная лампа начинает интенсивно мигать, предупреждая водителя об опасности.
В состав ассистента смены полосы движения входят два блока управления блок управления – задающий и подчиненный. Задающий блок объединен в один узел с правым радаром, а подчиненный блок – с левым радаром. Само слово «радар» является сокращением от английского Rаdio Detection And Ranging, что означает «обнаружение и определение дистанции с помощью электромагнитных волн». Эта технология используется для определения положения (расстояние и угол) неподвижных объектов или текущее положение, скорость и направление движения подвижных объектов путем излучения сверхвысокочастотных электромагнитных волн и оценки отраженного объектами излучения.
Задающий и подчиненный блоки управления имеют одинаковую конструкцию на основе электронной платы с цифровым процессором сигнала, выполняющим роль центрального вычислительного устройства.
Для передачи информации система включает плату электронную антенн с соединяющейся с ней передающими и приемными антеннами.
Рис. Электронная плата антенн:
1 – приемные антенны; 2 – передающие антенны
Антенны состоят из медных пластин (патчей). Отраженный сигнал передающей антенны принимается приемными антеннами и обрабатывается цифровым процессором сигнала, который оценивает его физические характеристики и рассчитывает по ним размер, местонахождение и скорость отражающего сигнал объекта.
Передающие антенны блоков управления излучают радиоволны, которые отражаются от встречающихся на их пути объектов. Интенсивность отраженного излучения зависит от физических свойств объекта. Отраженное излучение принимается приемными антеннами и измеряется в блоках управления. На основе физических характеристик отраженного излучения блоки управления получают информацию об отражающих радиоволны объектах. К физическим характеристикам относятся – временной интервал между передачей и приемом радиолокационного сигнала, сдвиг частоты у переданного и принятого сигналов и сдвиг фаз на приемных антеннах. Эти характеристики позволяют рассчитать текущее местонахождение, скорость и направление движения различных объектов.
Каждый из блоков управления в состоянии распознавать такие неподвижные объекты, как, например, разделительное ограждение, застройка вдоль дороги или неподвижные автомобили. Однако такие объекты не интересуют систему, поэтому слежение за ними не ведется. Слежение ведется только за теми объектами, которые система принимает за подвижные транспортные средства.
Ассистент смены полосы движения оповещает и предупреждает водителя о потенциальной опасности при перестроении в другой ряд с помощью встроенных в наружные зеркала заднего вида сигнальных ламп. При обнаружении помехи на одной из соседних полос в зеркале соответствующей стороны загорается сигнальная лампа. Если водитель не перестраивается в другой ряд, то сигнальная лампа горит непрерывным светом, сообщая этим о наличии помехи. Когда водитель включает указатели поворота, то есть хочет перестроится в занятый соседний ряд, сигнальная лампа предупреждает его об опасности четырехкратным миганием.
Ниже в качестве примера описываются две типичные дорожные ситуации, в которых ассистент смены полосы движения подает предупреждающий сигнал.
Рис. Типичные дорожные ситуации применения ассистента смены полосы движения:
SWA – автомобиль оборудованный ассистентом; а – ситуация 1; б – ситуация 2.
Ситуация 1. Оборудованный SWA автомобиль V1 движется по средней полосе трехполосной магистрали и опережает движущееся справа транспортное средство V2. Скорость автомобиля с SWA превышает скорость обгоняемого автомобиля меньше, чем на 15 км/ч. Обгон с такой скоростью требует времени, так что обгоняемый автомобиль в какой то момент попадает в мертвую зону. В этой ситуации сигнальная лампа в правом наружном зеркале сообщает водителю, что правая полоса движения занята. Если водитель автомобиля с SWA включает правый указатель поворота, то четырехкратное мигание сигнальной лампы в правом зеркале предупреждает его об опасности.
Ситуация 2. Автомобиль V3 с SWA движется со средней скоростью по правой полосе трехполосной магистрали. По средней полосе его быстро нагоняет другое транспортное средство V4. Ассистент смены полосы движения обнаруживает приближающийся автомобиль и зажигает сигнальную лампу в левом наружном зеркале. Если водитель включает левые указатели поворота, то сигнальная лампа начинает мигать и этим предупреждает водителя об опасности столкновения. Максимальное расстояние между двумя автомобилями, при котором включаются сигнальные лампы, зависит от разности скоростей движения. Чем выше разность скоростей, тем это расстояние больше. Но в любом случае оно не превышает 50 м, потому что 50 м – это предел обнаружения помехи радарами.
Одной из частых причин ДТП служит перестроение автомобиля с одной полосы движения на другую. В большинстве случаев аварии происходят из-за того, что водитель, приняв решение сменить полосу, просто не замечает другие транспортные средства, движущиеся в параллельном направлении. Система помощи водителю при перестроении, как Side Assist у Ауди и Фольксваген, а также аналоги у автомобилей Мазда, Мерседес, БМВ, Форд (обеспечивающая мониторинг «слепых» зон, информирование о «мертвой» зоне, безопасное перестроение из ряда в ряд) предупреждает водителя о возможном столкновении при выполнении маневра.
У разных автомобильных марок есть свои аналоги данной системы:
Rear Vehicle Monitoring (или RVM) – система помощи водителю при перестроении Мазда;
Side Assist – у Фольксваген и Ауди;
Lane Change Warning – у БМВ;
Blind Spot Assist – система помощи при перестроении от Мерседес;
Spurwechselassistent (SWA) - Порше;
BLIS (или Blind Spot Information System) – у Вольво;
BLISTM (Blind Spot Infomation System) – на автомобилях Форд.
Система помощи водителю при перестроении от Аudi, которая получила название Side Assist, работает по принципу отслеживания участков движения, находящихся в непосредственной близости к автомобилю сбоку и сзади. С использованием радара и предупреждающего сигнала устройство информирует водителя об угрозе при попытке покинуть свою полосу.
Как работает система помощи водителю при перестроении
Система состоит из следующих автономных устройств:
1. Кнопки для включения системы, которая расположена на ручке переключения поворотов.
2. Радаров, вмонтированных в наружные зеркала заднего вида.
3. Электронные блоки управления по одному на каждую сторону.
4. Предупреждающие световые датчики (сигнальные лампочки), расположенные на наружных зеркалах заднего вида.
5. Лампочки контроля, расположенного на панели приборов.
Управление системой осуществляется с помощью переключателя в автоматическом режиме при превышении скорости движения 60 км/час. При этом для определения автомобилей в непосредственной близости начинает работать радар, датчики которого посылают радиоволны, облучающие «слепую» зону около автомобиля. Стоит заметить, что в некоторых системах возможна замена радаров установленными видеокамерами или датчиками ультразвукового излучения.
Установленные по одному на каждую сторону электронные блоки управления производят анализ отраженных лучей, служащий основанием для следующих показателей:
1. Контроль за движущимися автомобилями.
2. Определение неподвижных объектов, куда могут входить ограждения, столбы, автомобили на стоянке т. д.
3. Во время срабатывания системы загорается индикатор.
Индикатор контроля, расположенный на щитке приборов функционирует в двух режимах: информирования и предупреждения.
При информировании контрольная лампочка находится в режиме постоянного свечения при поиске автомобиля в невидимой зоне.
В режиме предупреждения при попытке изменения ряда движения лампочка начинает мигать, сигнализируя о присутствии постороннего объекта в невидимой зоне.
В отличие от Side Assist система от Volvo BLIS контролирует зону невидимости не радаром, а цифровой камерой, которая производит съемки со скоростью 25 кадров/мин. Особенно хороший результат показывает цифровая камера в условиях ограниченной видимости. А вот система RVM от Mazda при выявлении в слепой зоне другого автомобиля издает звуковой сигнал.