Радарные системы оповещения об опасном нарушении дистанции при движении

Рисунок 4 – Дисплей системы Distronics после задания скорости и маршрута

 

Рисунок 5 – Дисплей системы Distronics при обнаружении появления машины-лидера на дороге

       2.2 Система адаптивного круиз-контроля ACC

       Система компании BMW называется АСС — Adaptive Cruise Control. При наличии этой системы водитель устанавливает не дистанцию, а временной интервал между автомобилями. Есть четыре временных интервала: от 1,5 до 2,8 с. Чем быстрее машина двигается, тем больший временной интервал будет установлен. Радар, входящий в состав ACC, способен распознать автомобиль на удалении до 200 м. В случае, если препятствие будет стремительно приближаться, система ограничит подачу топлива в двигатель. Система Stop&Go является дальнейшим развитием ACC (Adaptive Cruise Control), которой комплектуются BMW 7-й и 5-й серии.

       2.2.1 Система Stop&Go

       Stop&Go работает на частоте 24 ГГц и обеспечивает слежение за препятствием прямо по курсу на расстоянии до 20 м. Она реагирует на сближение с препятствием и включается сразу, если возникает опасность столкновения. При этом в динамике скорость торможения не должна превышать 2 м/с. Дистанция, поддерживаемая до препятствия в пределах до 20 м, варьируется автоматически в зависимости от скорости. На малых скоростях она значительно меньше. Главным отличием Stop&Go от уже используемых систем станет возможность возобновления движения за впереди идущим автомобилем. Это значительно облегчит движение в пробках.

       2.3 Система предупреждения  столкновений  Eaton-Vorad Collision Warning System

     Eaton-Vorad Collision Warning System (EVT-300) — система предупреждения столкновений на грузовых автомобилях и автобусах, которая постоянно сканирует пространство радарами, стоящими спереди и сбоку. Когда в опасной близости от грузовика засекается объект (стоящие или медленно едущие автомобили), водитель получает визуальный и звуковой сигналы предупреждения. В некоторых моделях радар объединен с «умным» круиз-контролем SmartCruise, который помогает автоматически поддерживать заданную скорость и безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля. Система безопасности тяжелых грузовых автомобилей, представленная концерном Freightliner, состоит из двух основных подсистем:

        1) SmartCruise — поддерживает уровень скорости в соответствии с заранее установленным интервалом между машиной и лидером (впереди идущим транспортом). Используя радар переднего обзора, система Smart Cruise автоматически подстраивается под более медленную скорость впереди идущей машины. Если лидер увеличивает разрыв, система возобновляет движение на ранее установленном уровне скорости. Водитель контролирует ситуацию на дороге и, имея более высокий приоритет относительно системы, может ускоряться или тормозить по своему усмотрению. Система Smart Cruise незаменима для тех моментов, когда водитель отвлекается на настройку радиоприемника или сверяется с картой.

       2) AlwaysAlert — радарная система (24 ГГц), передающая сигнал с датчиков

переднего и бокового обзора в кабину автомобиля. Когда система выявляет на пути потенциальную  угрозу, маленький экран показывает комбинацию загорающихся лампочек, и  система генерирует звук для предупреждения водителя как сигнал к началу предупредительных  мер для предотвращения столкновения (рис. 6).  

Рисунок 6 – система Smart Cruise автоматически поддерживает безопасное расстояние между машинами 

Система AlwaysAlert «видит» и отслеживает движение 20 транспортных средств, едущих одновременно по той же или смежной полосе. Система сообщает об опасности на пути, даже если дорога изгибается (рис. 7).

Рисунок 7 – принцип работы AlwaysAlert на изгибе дороги

       Сканирующие радарные датчики для предотвращения аварийных ситуаций, таких как столкновение, когда одна машина «подрезала» другую, или столкновение на радиусных поворотах, радарные датчики должны определять азимутальные координаты объектов. Для этого производители радарных датчиков используют многолучевую переключаемую антенну или механически сканирующую антенну (табл. 2).

       Таблица 2. типы антенн, используемые производителями

Наиболее общим решением для всех ситуаций является антенна с электронным сканированием, у которой поле или угол обзора изменяется в зависимости от дорожной ситуации, дальности и типа неподвижного препятствия или подвижного объекта. Анализ требований, предъявляемых к автомобильному радарному датчику с учетом применений, показывает, что оптимальные параметры должны быть следующими (табл. 3).  
 
 
 

       Таблица 3. Сводка оптимальных параметров антенны  для радарного датчика

        Требования, приведенные в таблице 3, могут быть реализованы только с помощью электронной сканирующей антенны, с переменным полем зрения от 10° до 60° (рис. 8).

 

Рисунок 8 – Принцип работы антенны с  переменным полем обзора и электронным  сканированием: а) дальняя зона с  узким  сектором обзора; б) ближняя  зона с широким сектором обзора

       Направление автомобильных радаров продолжает развиваться, и через некоторое  время новые разработки антенн с переменным электронным сканированием достигнут промышленного уровня применимости для этих устройств.

       2.4 Система предупреждения столкновения с последующим экстренным торможением CMBS

       На  скоростях выше 15 км/ч, система открывает  как двигающиеся, так и оказавшиеся  в покое объекты на дистанции  до 100 м впереди. Как только система характеризует, что соударение неизбежно, инициируется процесс из трех этапов.

       На  первом рубеже, приблизительно за 3 сек. до соударения, шофер принимает предотвращение визуальным и звуковым сигналом.

       На втором рубеже, как только система характеризует, что возможно соударение по всей видимости (в большинстве случаев, приблизительно 2 секунд до удара), происходит три внезапных натяжения ремня безопасности и автомобиль затевает торможение.

       На  последнем рубеже, как только соударение неизбежно, CMBS подтягивает ремни безопасности передних пассажиров (используя реверсивные преднатяжители) и прикладывает наивысшее тормозное усилие. При всем при этом шофер берет на себя личное участие в ходе торможения, извлекая максимум из того, на что который может автомобиль. 

       Все меры, утвержденные CMBS обратимы: если удается избежать аварии (в_частности, если средство передвижения в заключительный момент уходит в сторону), то натяжение ремней прекращается, и выключаются сигналы опасности.  

         Для того чтобы создать стереотипные уличные ситуации в настоящем мире и определить эффективность системы CMBS, Honda провела два главных на подобии тестирований. Чтобы удостовериться в верной работе системы, тест-пилот на скорости подъезжал к движущимся и стационарным объектам для того, чтобы определить, насколько подходяще система отвечает визуальными и звуковыми сигналами, натяжением ремней безопасности и торможением. Для отнесения быстроты реакции водителя, добровольцы, последующие за автомобилем-манекеном, были нарочно отвлечены от перемещения на тот момент, как только автомобиль-манекен перед ними начинал аварийное торможение. Добровольцам не говорили, что автомобиль-манекен в заключительный момент будет отведен в сторону. Для того, чтобы у добровольцев не выработалась относительная реакция на идущее, доброволец один раз имел возможность брать на себя участие в исследовании. Объединив эффекты тестов на эффективность и функциональность, квалифицированные работники Honda смогли дать оценку работу системы в ситуации, максимально подведенной к актуальной. 

       В общеевропейских странах, система CMBS считается типовым оборудованием для Honda Legend и Honda Accord система доступна как опция.

Рисунок 9 – Honda Legend

       3 Система предупреждения о пересечении линии разметки

       3.1 Система предупреждения  о пересечении линии разметки Lane Keeping Assist

       Недавно разработанная заводом Mercedes система помощи предупреждает водителя, если автомобиль случайно покидает свою полосу движения. Камера на внутренней стороне ветрового стекла проверяет дорожную разметку и определяет, когда автомобиль покидает полосу движения. Система Lane Keeping Assist  доступна для нового E-класса и S-класса с весны 2009 года. 

       Сход  с полосы движения является причиной одной шестой от всех серьезных аварий на дорогах Германии. И более трети всех участников дорожного движения погибают в участии в авариях такого рода. Вот поэтому Mercedes-Benz разработал новую технологию - еще одну "перспективную" систему помощи для еще более безопасной езды. Это стало возможным благодаря камере на внутренней стороне ветрового стекла, которая может определять дорожную разметку, оценивая разницу между поверхностью дороги и разметкой.  

       Система обработки изображений посылает данные на электронный блок управления, который определяет положение автомобиля и определяет, когда он покидает свою полосу движения влево или вправо. В отличие от обычных систем такого типа, система помощи Mercedes также оценивает действия водителя и, таким образом, надежно следит, если машина оставила свою полосу движения специально или нечаянно. Поэтому нет предупреждения, если, например, водитель ускоряется для обгона или въезда на автомагистраль, резко тормозит или управляет на изгибе дороги.  

Рисунок 10 – работа системы Lane Keeping Assist

       Если  система определяет, что автомобиль, оставляя полосу движения неумышленно, она активирует электродвигатель, в результате чего рулевое колесо вибрирует - сдержанный, но очень эффективный способ противодействия водителю. Срок предупреждения зависит от ширины дороги и типа разметки. Если автомобиль пересекает сплошную линию на дороге, в отличие от сломанной, система выдает предупреждение раньше. Lane Keeping Assist работает на скоростях от 60 до 250 км / ч, как только система обнаружила линии разметки .Руль не вибрирует, чтобы предупредить водителя, если водитель:

       1) Намеренный срез угла

       2) Использует поворотники

       3) Возвращается на исходную полосу движения после обгона

       Кроме того, Lane Keeping Assist отключается сразу же, если вмешиваются ABS, ESP ®, Brake Assist или другие системы безопасности.

     3.2 Система предупреждения о непроизвольном пересечении линии разметки AFIL компании Citroën

       Предупреждение  о непроизвольном пересечении линии разметки (AFIL)_– новая система помощи во время движения, которая обнаруживает неумышленное изменение траектории движения на дороге на скорости от 80 км/ч и выше.

Рисунок 11 – кнопка активации системы AFIL, расположенной на центральной консоли. 

       Состояние системы заносится в память при остановке автомобиля.

       Эта система вступает в действие, когда  водитель расслабляется и позволяет  автомобилю отклониться от траектории движения.

       Работа  системы основана на следующем принципе: если автомобиль пересекает дорожную разметку (сплошную или прерывистую), а указатель поворота не включен, инфракрасные датчики системы AFIL, встроенные за передним бампером, обнаруживают отклонение, и компьютер предупреждает водителя, включая вибрационный датчик, расположенный в основании сиденья, со стороны пересекаемой линии. В этом случае водитель может исправить траекторию.