В кругу помощников

После того как электроника научилась при необходимости самостоятельно управлять двигателем и тормозной системой, автомобильные инженеры решили заставить ее работать в паре с круиз-контролем. В результате в начале этого столетия в серийных машинах появился адаптивный круиз-контроль (adaptive cruise control – АСС, automatic distance control systems – АDС, Distronic), который способен не только автоматически поддерживать заданную водителем скорость движения, но и дистанцию, даже тормозить при приближении препятствия.

Для этого интеллектуальную электронику современного автомобиля вооружили микроволновым датчиком-радаром, излучающим волны миллиметрового диапазона. Подобные радары устанавливаются на военных вертолетах Apache для повышения точности ведения огня по целям. В автомобиле датчик-радар монтируют, как правило, в передний бампер (1) или за декоративную решетку радиатора (2). Принцип его работы аналогичен принципу парковочных радаров, а отличаются они только характеристиками: датчик-радар АСС имеет большую дальность действия – несколько сотен метров (например, у Audi Q7 – 180 м), но меньший угол охвата – несколько градусов.

Послав сигнал, датчик-радар ждет ответа (3). Когда электронные волны находят в опасной близости препятствие, многократно отразившись от него и вернувшись назад, электроника приходит к выводу о том, что скорость необходимо снижать. При этом система самостоятельно уменьшает обороты двигателя. При увеличении дистанции до препятствия или его исчезновении электроника восстанавливает первоначально заданный скоростной режим.

Адаптивный круиз-контроль способен поддерживать безопасное расстояние до впереди идущего автомобиля в разных диапазонах скоростей. Если, несмотря на торможение двигателем, дистанция до помехи продолжает сокращаться, АСС предупреждает водителя с помощью светового и звукового сигнала о том, что требуется активизировать тормозную систему. Бывает, что водителя информирует преднатяжитель ремней – он подергивается или же вибрирует руль. Если за этим не следует никакой реакции, электроника провоцирует короткое торможение, чтобы «встряхнуть» зазевавшегося водителя.

Следующий этап развития – системы, которые перед совершением маневра на дороге предупреждают водителя об опасности, подавая не только звуковой, но и световой сигнал в зеркале заднего вида (1). Эти системы следят за наличием других транспортных средств в зонах сбоку и позади автомобиля (до 50 метров) (2). Электроника получает информацию о намерении водителя совершить маневр от включенного указателя поворота. При маневрировании в плотных транспортных потоках, когда соседние автомобили находятся в мертвой зоне зеркал, поможет электронная система кругового обзора. Для обеспечения 360-градусной обзорности используются цифровые камеры, радары и лазерные датчики (3). Передаваемая ими на бортовой компьютер информация обрабатывается и анализируется в реальном времени. Это позволяет контролировать обстановку и при первых же попытках совершить нежелательный маневр водитель получит предупреждение об опасности – специальный звуковой сигнал.

Cовременной электронике под силу и контроль полосы движения (правда, лишь на тех дорогах, где есть нормальная разметка). Работают они на основании показаний цифровых видеокамер, контролирующих разметку на дороге. Если дорога «уходит» или водитель непроизвольно немного поворачивает руль, система сразу же подает предупредительные сигналы.

Создатели Honda Accord и Legend (2006 модельного года) вооружили свои машины еще более эффективным помощником – системой LKAS (lane keeping assist sytem – помощь при движении по полосе), которая способна не только следить за дорожной разметкой, но и корректировать траекторию движения. Для этого за лобовым стеклом машины установлена цифровая видеокамера, которая считывает дорожную разметку, а специальная программа ЭБУ системы выявляет полосу движения. При этом система умеет различать прерывистые, сплошные и двойные линии, рассчитывать и оценивать кривизну поворотов. Для корректировки движения при небольших отклонениях рулевой механизм оснащен дополнительным сервоприводом, параллельным основному, – он-то и подчиняется «электронным мозгам». А при включении поворотов «помощник» отключается полностью.

Чтобы водитель не нарушал Правила дорожного движения, машины вооружат еще двумя дублирующими друг друга системами распознавания дорожных знаков (traffic signs recognition system). Одна будет использовать информацию о дорожных знаках и разрешенной скорости, получаемую через систему навигации, другая сама проследит за дорожными знаками, напоминая водителю о необходимости изменить скорость (1).

Сам водитель тоже окажется под наблюдением электронного «контролера» – системы контроля внимания (attention control system): в салоне установят специальные камеры (2), которые будут следить за его глазами. Как только сидящий за рулем начинает испытывать сонливость, моргание замедляется, а продолжительность движения век при закрывании глаз увеличивается. Получив такую информацию, «электронный мозг» вычисляет опасность засыпания водителя и подает ему звуковой сигнал о необходимости остановки и отдыха.

Поставить машину на стоянку водителю также поможет электронная система – Assisted/automatic parking system. В отличие от простейшего парктроника с несколькими ультразвуковыми локаторами, в новом Lexus GS при включении заднего хода на дисплее появляется цветное изображение с «наводящими» линиями: компьютер вычисляет траекторию машины по углу поворота руля и делает водителю подсказки.

Разработчики системы помощи при парковке не стоят на месте. Например, они предложили установить дополнительные датчики в переднем бампере, которые «смотрят» не вперед, а вбок. С их помощью можно оценить, достаточно ли места для парковки в «окне» между другими машинами или препятствиями, параллельно которым движется автомобиль.

Некоторые автопроизводители, скажем BMW и VW, несколько лет назад анонсировали, а Toyota в Prius внедрила, систему помощи водителю при парковке (parking assistant). Ее основное отличие от применяемых в настоящее время парковочных систем в том, что она не только контролирует расстояние до ближайших предметов, позволяя припарковаться без аварии, но и управляет процессом парковки.

Для повышения безопасности движения в темное время суток служит система ночного видения (enhanced night vision system). Принцип ее работы основан на определении источников тепла или на излучении и улавливании инфракрасных лучей. Люди тоже излучают тепло, поэтому автомобильный тепловизор фиксирует их наличие в темноте, о чем сразу же «узнает» электронный блок управления (1). Электроника обрабатывает информацию и передает изображение на дисплей, расположенный над щитком приборов (2). Но происходит это только тогда, когда возможен наезд на пешеходов. Если опасности нет, дисплей не работает, чтобы не отвлекать водителя.