Ключ к знанию

Система автоматического торможения


Система автономного экстренного торможения автомобиля — Википедия

Система автономного экстренного торможения

Система автономного (автоматического) экстренного торможения, AEB (от англ. Autonomous Emergency Braking[1], или англ. Automated Emergency Braking[2], или англ. Automatic Emergency Braking[3]) — это система, которая пытается предотвратить дорожно-транспортное происшествие путём включения в экстренной ситуации тормозов автомобиля независимо от водителя.

Сканируя пространство впереди движущегося автомобиля и используя данные о его скорости и траектории движения система оценивает вероятность столкновения. При возникновении угрозы аварии AEB с помощью звуковых и визуальных сигналов предупреждает водителя о необходимости предпринять какие-либо действия. Если водитель никак не реагирует, а угроза столкновения по-прежнему высока, система инициирует автоматическое экстренное торможение.

Многие дорожно-транспортные происшествия являются следствием запоздалого торможения или торможения недостаточной интенсивности. Водитель может быть невнимательным или отвлечься, или он просто не замечает препятствие из-за плохой видимости. Возможно дорожная ситуация развивается непредсказуемо, например, при неожиданном торможении впереди идущего автомобиля или переходе через улицу пешехода, не соблюдающего меры предосторожности. В таких случаях помогает система автономного экстренного торможения[1].

В большинстве систем автономного экстренного торможения (AEB) для определения угрозы потенциального столкновения используется радар, камера или устройства, созданные по технологии лидара. Информация от них в сочетании с данными о скорости и направлении движения автомобиля позволяет определить, происходит ли развитие критической ситуации. Если определяется угроза столкновения, система в первую очередь пытается сообщить водителю о том, что необходимо предпринять какие-либо действия. Для этого включается звуковой сигнал и загорается соответствующая надпись на панели приборов. Некоторые системы для привлечения внимания водителя заставляют вибрировать руль[4] или сиденье[5], или осуществляют серию коротких подтормаживаний[6]. Одновременно тормоза приводятся в состояние готовности к совершению экстренного торможения, а автомобиль — к возможному столкновению. Если водитель не предпринимает никаких действий, а угроза столкновения по-прежнему высока, система инициирует автоматическое торможение [1].

Если водитель нажимает на педаль тормоза, но недостаточно энергично, то система помогает ему, добавляя усилие на педали. С другой стороны, если водитель начинает энергично вращать руль, нажимает на педаль газа, включает указатель поворота, то AEB воспринимает это как попытку объехать препятствие и отключается[7].

Система автономного экстренного торможения выполняет две функции:

— во-первых, предупреждает водителя об угрозе столкновения, что очень важно, так как большое количество наездов совершается из-за невнимательности водителя;
— во-вторых, снижет скорость автомобиля перед столкновением, если его невозможно избежать, что существенно уменьшает тяжесть последствий аварии.

Как правило AEB работает совместно с другими продвинутыми системами поддержки водителя (ADAS) такими, как адаптивный круиз-контроль, система предупреждения о сходе с полосы и им подобными [8][9].

Одним из первых автомобилей с радарами был футуристического вида концептуальный автомобиль Cadillac Cyclone, представленный в 1959 году. Радары размещались в наконечниках его ракетоподобных крыльев и сканировали пространство перед автомобилем, предупреждая водителя о появляющихся препятствиях[10].

В 1995 году подобную систему стали устанавливать на серийно выпускаемый Mitsubishi Diamante[11]. С помощью лазерного радара (лидара) система определяла расстояние до впереди едущего автомобиля и, управляя работой двигателя поддерживала безопасную дистанцию[12]. В 2000-м году такая же система на автомобиле Toyota Celsior (Lexus LS) уже могла задействовать тормоза для сохранения безопасного расстояния[13]. И только в 2005 году на модели Mercedes-Benz S-класса стали устанавливать систему способную, при необходимости, полностью остановить автомобиль[14].

В Евросоюзе применение системы автономного экстренного торможения (AEB) является обязательных для новых грузовиков и автобусов начиная с 1 ноября 2015 года [15]. Комиссия по транспорту Европарламента призвала сделать то же самое для легковых автомобилей всех типов, рекомендуя не позднее первого квартала 2018 года внести соответствующие изменения в законодательные требования по безопасности[16].

Автопроизводители США совместно с Национальным управлением по безопасности движения и Страховым институтом дорожной безопасности договорились о том, что все новые легковые автомобили и лёгкие грузовики (пикапы) будут оборудованы системой автоматического экстренного торможения начиная с 1 сентября 2022 года. Более тяжёлые автомобили, грузовики всех видов, получат такую систему с 1 сентября 2024 года[17].

Неправительственные организации, такие как Страховой институт дорожной безопасности США (IIHS) начиная с 2013 года[18] и Европейский независимый комитет по оценке безопасности автомобилей (Euro NCAP) начиная с 2014 года[19], добавили тестирование AEB в свои методы оценки безопасности автомобилей.

Европейский независимый комитет по оценке безопасности автомобилей (Euro NCAP) в 2013 году провёл тестирование систем автономного экстренного торможения (AEB) восьми автомобилей. Испытания выявили различие в эффективности систем разных производителей, однако во всех случаях доказали их пользу в реальных условиях. Но следует помнить, говориться в заключении, что AEB — это система помощи водителю, на которую он не должен полностью полагаться. В некоторых сложных ситуациях система неспособна полностью защитить автомобиль от столкновения, однако она обеспечивает значительное снижение скорости автомобиля в момент удара [20].

Журналисты «За рулём» летом 2015 года протестировали системы автономного экстренного торможения девяти автомобилей разных ценовых категорий. Они выясняли, что большинство систем ещё не достигли такого уровня, когда им можно полностью доверять. Но даже в таком состоянии их вмешательство в экстренной ситуации иногда позволяет избежать столкновения. Так что некоторая польза от них безусловно имеется[21][22].

Проведённые летом 2016 года Американской автомобильной ассоциацией (англ. American Automobile Association) тесты систем автономного экстренного торможения показали очень широкий разброс результатов. Все системы автоматически включали тормоза тогда, когда водитель не делал этого, но работали по-разному. Часть систем была предназначена для исключения столкновения, когда как другая — только для уменьшения серьёзности аварии. Хотя любое снижение скорости перед столкновением дает водителю большие преимущества в плане безопасности, он должен чётко понимать, что не все системы предназначены для предотвращения столкновения[23].

ru.wikipedia.org

Как работает система автоматического торможения автомобиля?

Не проснулись? Система автоматического торможения вам поможет!

Ах, эти утренние поездки на работу за рулем своего любимого автомобиля. Как же опасны они бывают, когда Ваш утренний кофе не справился со своей задачей и не до конца вырвал вас из объятий Морфея. И вот, вы до сих пор находитесь в полусонном состоянии, окружающие вас автомобили еле движутся, словно сонные мухи, на телефон приходит уйма сообщений накопившихся за ночь. Вы обращаете свое внимание на экран телефона, чтобы узнать, последние новости о ночных похождения друга / подруги, и когда вы возвращаете свой взгляд к дороге, вы обнаруживаете зад внедорожника в нескольких сантиметрах от переднего бампера вашего автомобиля. На лице написано удивление и испуг, вы резко выжимаете тормоз в надежде, что еще есть время остановиться и избежать «качелей» с недалекой блондинкой, или грубым небритым верзилой, которые наверняка сидят в этом внедорожнике и только и ждут, чтобы получить травму шейного отдела позвоночника от столкновения, которое вы им везете.

Но такого рода неудачи могут навсегда остаться в прошлом, благодаря функции автоматического торможения. Эта сложная система, при помощи датчиков и компьютеров вашего автомобиля, предвидит аварию, и помогает сонному хозяину избежать неминуемого столкновения с внезапно появившейся перед его «носом» целью.

За рубежом подобные системы предотвращения аварий доступны уже в течение многих лет, но к нам они начали пробиваться только в последние годы. И не потому, что в нашей стране самые квалифицированные водители или самая лучшая правовая база в мире (не забывайте про злых дядек, которые могут пострадать в столкновении). Эксперты объясняют такую задержку тем, что в Российской Федерации проживает весьма широкий и разнообразный контингент водителей, обладающий различными стилями вождения, в различных условиях.  Поэтому подстроить данную систему, под менталитет того или иного автомобильного сообщества регионов РФ, раньше не представлялось возможным.

Теперь, когда эта технология появляется все в большем числе моделей на территории нашей страны, давайте взглянем на то, что ценного она в себе несет, и каким образом она может вам помочь, если утренний кофе не выполнил свое предназначение.

Система City Safety от компании Volvo автоматически применяет тормоз, если водитель вовремя не среагирует на замедление или остановку впереди идущего автомобиля.

Как устроена система автоматического торможения на примере автомобилей Volvo и Subaru.

Практически в каждом случае, автоматическое торможение является частью набора систем и технологий безопасности, которые работают вместе с одно лишь целью: спасти вашу, извините, задницу. В автомобилях Subaru эта система называется EyeSight, компания Volvo назвала свою систему автоматического торможения City Safety. Другие производители автомобилей, в том числе Cadillac и Mercedes-Benz, также имеют нечто подобное.

«С технической точки зрения система работает очень просто», говорит Адам Копштейн, менеджер по безопасности в компании Volvo. «Нет ничего сложного в том, чтобы заставить автомобиль резко остановиться, для этого у нас есть различные датчики и ABS. Фокус заключается в том, чтобы заставить автомобиль затормозить именно в тот момент, когда это больше всего необходимо, при чем сделать это без участия водителя». Копштейн очень забавный малый, после того, как он заявил, что система автоматического торможения очень простая, он начал подробно объяснять то, как этот фокус выполняется на практике.

Каждый автопроизводитель использует различные настройки для своей системы, поэтому в качестве примеров мы будем рассказывать как работают системы автоматического торможения Subaru и Volvo.

Система EyeSight компании Subaru, что не удивительно, использует две черно-белые камеры, которые работают как ваши глаза для триангуляции скорости и расстояния до автомобиля, следующего впереди вас. Они установлены в верхней части ветрового стекла, и сканируют обстановку каждые 0,1 секунды, ища контраст между фоном и любой вертикальной поверхностью. Программное обеспечение запрограммировано на распознание нескольких типов изображений, например, задней части автомобиля, мотоцикла, велосипеда и даже пешехода.

Компания Volvo использует лидар (не путать с лигр – смесь льва и тигра) в своей системе City Safety. Лидар – это лазерный радар, который с помощью ультразвуковых импульсов определяет объекты перед автомобилем, а также их скорость и расстояние до них. Так как лидар лучше всего работает с близкого расстояния, компания Volvo установила камеру в лобовом стекле и радар в переднем бампере, которые работают вместе на высокой скорости в рамках системы предупреждения столкновения с полной возможностью торможения. Радар может обнаруживать объекты в нескольких сотнях метрах перед автомобилем, но он не может определить, что это за объект. Здесь к работе подключается камера, которая может идентифицировать объект и определить, является он проблемой или его можно проигнорировать.

К слову сказать, компания Volvo и ранее удивляла нас своими техническими новинками в системе дорожной безопасности. О паре таких новинок можно прочитать здесь.

На данный момент мы разобрались в том, как именно ваш автомобиль может увидеть этот злосчастный внедорожник на своем пути, который так неожиданно остановился. Пока бортовой компьютер вашего автомобиля делает некоторые панические расчеты, мы пойдем дальше, и надеемся, что вы остаетесь с нами.

Как работает система автоматического торможения автомобиля на практике?

Итак, ваш автомобиль определил, что неминуемо столкнется с внедорожником впереди. Он также может определить, что вы ничего не собираетесь предпринять по этому поводу. Вы не пытаетесь вывернуть руль в попытке объехать массивный бампер впереди идущего автомобиля, вы не выжимаете педаль тормоза. Пришло время вашему автомобилю взять все в свои руки. Вернее схемы. Хотя, какая разница?

На скорости менее, чем 32 км/ч или около того, большинство систем могут полностью предотвратить аварию, хотя задачей подобных технологий является минимизация повреждений, а, следовательно, и травм. «Это дополнительный уровень безопасности, но мы не пытаемся полностью забрать ответственность за управление у водителя. Если система определила опасность, она предупредит об этом водителя и поможет ему, если тот в панике замешкается, и не будет знать, что делать»,  говорит все тот же Адам Копштейн.

Система EyeSight предупредит вас, когда вы будете в секунде от бампера этого страшного внедорожника, а затем, чтобы помочь вам, легко выжмет педаль тормоза. Как это ни странно, но большинство людей не достаточно сильно жмут на педаль тормоза во время аварии.

Система Volvo по сути является наслоением друг на друга двух систем: City Safety, которая работает на малых скоростях, и система предупреждения столкновения, которая работает тогда, когда автомобиль едет на достаточно высокой скорости. Так как мы рассматриваем ситуацию, в которой движение не слишком интенсивное, то в игру вступит система City Safety. Если лидар посчитает, что автомобиль находится слишком близко к впереди идущему транспортному средству, и вы ничего не делаете по этому поводу, вы не получите никакого предупреждения. Система начнет торможение за вас, а затем в лобовом стекле загорится красный светодиод, который имитирует свет стоп-сигнала, чтобы привлечь ваше внимание. Идея заключается в том, что возможно после этого вы начнете наконец-то действовать и нажмете тормоз, но если вы и теперь ничего не предпримите, то Volvo сделает все за вас.

Если же ваш автомобиль набрал хорошую скорость, то в подобной ситуации сработает другая система, а City Safety уйдет на второй план. На скорости выше 50 км/ч система даст вам предупреждение о том, что вы движетесь слишком близко к транспортному средству, следующему перед вами. Также система активирует тормозную систему, чтобы она была готова к действию, когда вы начнете тормозить, или, если вы этого не сделаете, система сделает это за вас.

Эти системы работают лучше, когда скорость между вашим автомобилем и автомобилем, с которым возможно столкновение, менее 30 км/ч. Если перепад скорости больше, все в ваших руках и только под вашей ответственностью. Если вы летите по дороге быстрее пули,  никакой EyeSight не спасет вас от самого себя.

Какого развития ждать от новой системы?

Как компания Subaru, так и компания Volvo – как, в прочем, и любой другой производитель автомобилей – не собираются отобрать у вас контроль над вождением, как это хочет сделать компания Nissan, автомобили которой скоро смогут ездить самостоятельно. «Если система начнет активацию, но вы решите, что опасности нет, то вам не придется вступать в ожесточенную борьбу с вашим транспортным средством», говорит Копштейн. «Автомобиль лишь притормозит, чтобы вы могли без потерь выйти из сложившейся ситуации». Представитель компании Subaru выразился еще проще: «Мы хотим, чтобы машину вели именно вы».

Если же никто не пытается отнять ответственность у водителя, зачем тогда вообще устанавливать эту систему автоматического торможения? Почему бы тогда просто не подавать звуковой или световой сигнал, или, как в случае с Cadillac, вибрацию сидения, чтобы привлечь внимание водителя к разумному управлению своим транспортным средством? Результаты множества исследований говорят о том, что треть всех зарегистрированных столкновений происходят, когда передний бампер одного автомобиля встречает задний бампер другого автомобиля. И в половине этих несчастных случаев водитель заднего автомобиля вообще не тормозит. Так что, становится очевидным тот факт, что в такие стрессовые моменты водителю просто необходима небольшая помощь от его транспортного средства, дабы избежать неприятных последствий и непредвиденных походов в автомагазин запчастей своего города за новым бампером.

Один исследовательский институт даже успел установить, что у автомобилей с системой автоматического торможения было намного меньше страховых случаев, чем у автомобилей без таковой (на 14-27%). При этом процент варьировался в зависимости от системы. И это было в 2010 году, в практически темный век для столь молодой системы.

Кроме того, автоматическое торможение не работает в одиночку. Оно является частью более всеобъемлющего комплекса автомобильных опций, который включает в себя управление дроссельной заслонкой, систему предупреждения об отклонении от заданной траектории движения, адаптивный круиз-контроль и другие системы безопасности. Поскольку технология движется вперед, она будет дешеветь, и, как следствие, появляться в большем количестве автомобилей, что сможет принести пользу покупателям совершенно разных моделей транспортных средств. В том числе и тому злому дядьке, который по нашему сценарию едет во впереди идущем внедорожнике.

Теперь осталось спросить вашего мнения, дорогие читатели, как вы считаете, была бы полезна такая система в вашем автомобиле?

Система EyeSight компании Subaru, что не удивительно, использует две черно-белые камеры, которые работают как ваши глаза для триангуляции скорости и расстояния до автомобиля, следующего впереди вас.

А вот как работает эта система при взгляде со стороны.

zap-online.ru

Система экстренного торможения — DRIVE2

Система экстренного торможения предназначена для эффективного использования тормозов в экстренной ситуации. Как показывает практика, применение системы экстренного торможения на автомобиле позволяет сократить тормозной путь в среднем на 15-20%. Это, порой, является решающим фактором предотвращения аварии или уменьшения ее последствий.

Различают два вида систем экстренного торможения — помощи при экстренном торможении и автоматического экстренного торможения. Система помощи при экстренном торможении позволяет реализовать максимальное тормозное давление при нажатии водителем на педаль тормоза, т.е. система дотормаживает за него. Система автоматического экстренного торможения создает частичное или максимальное тормозное давление без участия водителя, т.е. автоматически.

Система помощи при экстренном торможении
Конструкции систем помощи при экстренном торможении можно разделить на два типа по принципу создания максимального тормозного давления: пневматические и гидравлические.

Системы помощи при экстренном торможении пневматического типа обеспечивают эффективную работу вакуумного усилителя тормозов.

К ним относятся системы:
BA (Brake Assist)
BAS (Brake Assist System)
EBA (Emergency Brake Assist) на автомобилях Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Volvo и др.;
AFU на автомобилях Renault, Peugeot, Citroen.

Конструктивно данные системы объединяют датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя, электронный блок управления и электромагнитный привод штока.

Система помощи при экстренном торможении пневматического типа устанавливается, как правило, на автомобили, оборудованные системой ABS.

Принцип работы данной системы основан на распознавании ситуации экстренного торможения по скорости нажатия педали тормоза. Скорость нажатия на педаль тормоза фиксирует датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя и передает сигнал в электронный блок управления. Если величина сигнала превышает установленное значение, электронный блок управления активирует электромагнит привода штока. Вакуумный усилитель тормозов дожимает педаль тормоза. Экстренное торможение происходит до срабатывания системы ABS.

Системы помощи при экстренном торможении гидравлического типа обеспечивают максимальное давление жидкости в тормозной системе за счет использования элементов системы курсовой устойчивости.

К таким системам относятся:
HBA (Hydraulic Braking Assistance) на автомобилях Volkswagen, Audi;
HBB (Hydraulic Brake Booster) на автомобилях Volkswagen, Audi;
SBC (Sensotronic Brake Control) на автомобилях Mercedes-Benz;
DBC (Dynamic Brake Control) на автомобилях BMW;
BA Plus (Brake Assist Plus) на автомобилях Mercedes-Benz.

Система HBA распознает экстренную ситуацию по скорости и силе нажатия педали тормоза. В работе системы используется датчик давления в тормозной системе, датчики частоты вращения колес, выключатель стоп-сигнала. На основании поступающих сигналов электронный блок управления при необходимости включает насос обратной подачи, который доводит давление в тормозной системе до максимального. Действие программы происходит до срабатывания системы ABS.

Система HBB в определенных режимах эксплуатации автомобиля (прогрев двигателя и др.) дублирует вакуумный усилитель тормозов. В работе системы используются датчик давления в тормозной системе, датчик разряжения в вакуумном усилителе, выключатель стоп-сигнала. При недостаточном разряжении в камерах вакуумного усилителя система HBB включает насос обратной подачи и повышает давление в тормозной системе до необходимой величины.

Система SBC в своей работе учитывает множество факторов, в том числе: скорость переноса ноги с педали газа на педаль тормоза, силу нажатия на педаль тормоза, качество дорожного покрытия, направление движения, другие параметры. В соответствии с конкретными условиями движения электронный блок управления формирует оптимальное тормозное усилие на каждое колесо.

Cистема BA Plus контролирует расстояние до впереди идущего автомобиля с помощью радаров системы Distronic. Если расстояние мало и существует опасность столкновения производится визуальное и звуковое предупреждение водителя. Если водитель тормозит недостаточно эффективно система дотормаживает за него.

Система автоматического экстренного торможения
Система автоматического экстренного торможения с помощью радара(лидара) и видеокамеры обнаруживает впереди идущий автомобиль. В случае вероятной аварии (интенсивного сокращения растояния между автомобилями) система реализует частичное или максимальное тормозное усилие, замедляет или останавливает автомобиль. Даже если столкновение произошло, последствия его для обоих автомобилей будут значительно меньше.

Конструктивно система автоматического экстренного торможения построена на других системах активной безопасности — системе адаптивного круиз-контроля (контроль расстояния) и системе курсовой устойчивости (автоматическое торможение).

Известными системами автоматического экстренного торможения являются:
Pre-Safe Brake на автомобилях Mercedes-Benz;
Collision Mitigation Braking System, CMBS на автомобилях Honda;
City Brake Control на автомобилях Fiat;
Active City Stop и Forward Alert на автомобилях Ford;
Forward Collision Mitigation, FCM на автомобилях Mitsubishi;
City Emergency Brake на автомобилях Volkswagen;
Collision Warning with Auto Brake и City Safety на автомобилях Volvo;
Predictive Emergency Braking System, PEBS от Bosch;
Automatic Emergency Braking, AEB от TRW.

Необходимо отметить, что в перечисленных системах помимо автоматического экстренного торможения реализованы другие функции, среди которых предупреждение водителя об опасности столкновения, активация некоторых устройств пассивной безопасности. Поэтому данные системы еще называют превентивными системами безопасности.

www.drive2.ru

Автоматическая система экстренного торможения автомобиля стала стандартом / Habr

Ряд крупнейших мировых автопроизводителей — Audi, BMW, Ford, General Motors, Mazda, Mercedes-Benz, Tesla, Toyota, Volkswagen, Volvo — согласились включать в свои автомобили автоматическую систему экстренного торможения (automatic emergency braking, AEB) как стандартную опцию. Это соглашение стало результатом совместной работы сразу двух ведомств: Страхового института дорожной безопасности (IIHS) и Национального управления безопасностью движения на трассах (NHTSA) США.

Система AEB использует для своей работы ряд сенсоров, установленных в автомобиле, которые непрерывно анализируют обстановку вокруг него. Если система решает, что столкновение неминуемо, то она предупреждает водителя специальным сигналом, а если тот не успевает среагировать, то сама начинает экстренное торможение. Обычно AEB была доступна или как дополнительная опция, или как привилегия дорогих моделей авто, и как изменится стоимость машины в связи с тем, что она будет устанавливаться на все новые модели, произведённые в США, не сообщается. Установка самой дешёвой системы AEB стоит около $310.

С точки зрения покупателей автомобилей, они получают дополнительную возможность избежать ДТП. Согласно исследованиям Euro NCAP (Европейская программа оценки новых автомобилей), наличие системы автоматического экстренного торможения позволяет уменьшить число аварий сразу на 38%. По оценкам IIHS дорожные инциденты, в которых автомобили по разным причинам врезаются друг в друга, ежегодно уносят более 1700 человеческих жизней. Эти аварии можно было бы предотвратить или существенно смягчить их последствия, если бы машины были оборудованы AEB. С другой стороны, страховые компании получают возможность уменьшить страховые выплаты в случае ДТП.

Сейчас единственным автопроизводителем, который серийно выпускает все автомобили с AEB, является шведская Volvo. Honda с 2012 года также обязательно встраивает в свои авто AEB, то эти машины продаются только в Японии и могут только уменьшать скорость движения автомобиля, тогда как система Volvo способна полностью его затормозить.

habr.com

давайте без наездов! — Авторевю

Совсем скоро автоторможение станет таким же привычным атрибутом безопасного автомобиля, как АБС и ESP, — в этом уже никто не сомневается. Как появились эти системы, кто был пионером, зачем нужны независимые тесты «автотормозов» — и почему Россия опять в отстающих?

«Люди склонны совершать ошибки. В 30—40-х годах прошлого века в Германии, правда, пытались реализовать проект «идеального человека», но результат Европу не обрадовал...»

Так говорил мне полгода назад Андерш Ли, представитель Швеции в комитете Euro NCAP. Мол, пока автомобилем управляет человек, он склонен отвлекаться: например, на звонок по мобильнику или, что еще хуже, на чтение с экрана смартфона. Поэтому вместо того чтобы бороться с людскими слабостями, их необходимо учитывать. И одно из самых эффективных решений в области дорожной безо­пасности — это система автоматического торможения. Которая, согласно последним исследованиям в шести европейских странах, на 40% уменьшает риск гибели в ДТП или получения серьезных травм!

Впервые идея снижения скорости без участия водителя была реализована в Японии, причем на автомобилях для внутреннего рынка. Одним из первых серийных образцов был седан Mitsubishi Diamante образца 1995 года, затем последовала Toyota Celsior. И в том и в другом случае автотормозом служил круиз-контроль, полуадаптивный в современном понимании: для измерения дистанции до препятствия использовался лазерный измеритель, а скорость электроника снижала без применения тормозной системы — только за счет прикрытия дроссельной заслонки двигателя.

Поэтому пионером полноценного автоторможения считается Mercedes со своим спроектированным совместно с фирмой Bosch «умным» круиз-конт­ролем Distronic. В 1999 году на седане S-класса серии W220, оснащенном системой Distronic, впервые были реа­лизованы принципы, используемые подобными системами до сих пор: задействование штатного блока АБС/ESP (давление в тормозной системе создает гидронасос с электроприводом без участия водителя) и контроль дистанции с помощью радара.

Простенькие системы автоторможения используют только лидар, то есть лазерный локатор. А продвинутые — до трех радаров, фронтальную камеру и даже передние парктроники. Есть уже и задние автотормоза! Под их нужды адаптировали радары, отслеживающие слепые зоны позади автомобиля. Но совсем скоро инженеры станут применять для их работы еще и камеры кругового обзора и задние парктроники, задействованные пока только для предупреждения водителя на парковке

Однако возложить на автотормоз функции по снижению риска столк­новений и заставить его работать по умолчанию, а не по команде рычагом или кнопкой первыми догадались ­все-таки японцы. В 2003 году, фактически одновременно, Honda предложила опционную систему CMBS (Collision Mitigation Braking System) для большого седана Inspire, а Toyota выпустила аналог для вышеупомянутой представительской модели Celsior.

Дальнейшее развитие систем автоторможения шло уже по экстенсивному пути. Росло дозволенное замедление: изначально разработчики ограничивали его на уровне 3—4 м/с², дабы возможное ложное срабатывание не приводило к высокому риску наезда сзади. Менялось количество чувствительных элементов: на дорогих машинах увеличивалось число радаров, их дополняли лазерными измерителями, камерами и тепловизорами, а производители массовых автомобилей, наоборот, искали бюджетные решения. Но принцип оставался неизменным: в основе — адаптивный круиз-контроль.

Как отличить малоэффективную сис­тему от хорошей? Цена опции — один из верных индикаторов. Но если уж вы решили не экономить на безопасности, нелишним будет ознакомиться с технической стороной вопроса.

Простейшие недорогие системы, как, например, на Мазде СХ-5 или Форде Фокусе, используют один-единственный лазерный датчик (так называемый лидар), смонтированный на лобовом стекле — как правило, он спрятан за зеркалом заднего вида. Дальность его действия не превышает десяти мет­ров, отсюда и большинство проблем. Такая система работает на скорости не выше 30 км/ч — кроме того, полностью исключить удар она способна при разности скоростей не более 15 км/ч. Реальная польза от нее будет разве что в пробке.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

autoreview.ru

Системы автоматического торможения. Видеоликбез - Авто Mail.ru

Этот случай вошёл в автомобильную историю как наглядная иллюстрация понятия epic fail (то бишь грандиозный провал). Весной 2010 года компания Volvo собрала на полигоне свыше сотни журналистов со всего света, чтобы похвастаться перед ними передовой разработкой. Оснащённый системой City Safety седан Volvo S60 второго поколения, который тогда готовился к старту продаж, должен был продемонстрировать умение самостоятельно, без участия водителя, останавливаться перед препятствием. Всё подавалось не иначе как прорыв в области активной безопасности, хотя, например, Honda начала работать в этом направлении ещё в начале 2000-х годов. Но широкую огласку системам автоматического торможения обеспечил именно скандал с Volvo.

Во время загрузки произошла ошибка.История системы Volvo City Safety началась со скандала, а продолжилась триумфом. К примеру, на кроссовере XC90 нового поколения лазерные датчики дополнились радаром, камерой, свежей электронной начинкой. В результате ассистент научился распознавать пешеходов, велосипедистов и даже встречный транспорт. Многие эксперты считают шведскую разработку одной из самых эффективных в своём родеВо время загрузки произошла ошибка.

...И вот кульминация действа. Машина выезжает из ангара со скоростью 35 км/ч и невозмутимо едет прямо на «припаркованную» фуру. Дистанция стремительно сокращается, слабонервные зажмурились и... оказалось, не зря. Даже не думая сбавлять ход, S60 впечатывается в полуприцеп! Исковерканный автомобиль жалобно замахал дворниками. Разработчики и «акулы пера» в шоке. Тогда вольвовцы оправдались за неудачу недостаточно тщательной подготовкой седана к испытаниям. Мол, обнаружились проблемы с аккумулятором, да и вообще предсерийная техника дала сбой.

Однако тот конфуз дал повод к обширным дискуссиям. Дескать, покупателей снова хотят облапошить. Срубить с них денег за мнимую безопасность, дорогую систему, неспособную спасти от аварии на практике. Причём под жернова критиков попала не только Volvo, но и другие компании, работающие над ассистентами превентивной защиты.

Во время загрузки произошла ошибка.Эксперты EuroNCAP в своих тестах разделяют системы автоматического торможения на два типа: так называемые «городские», способные работать только на малой скорости, и «междугородные», которые сохраняют бдительность даже на трассе. Соответственно, отличается и методика испытаний

Тем не менее, прошло всего пять лет, как функцию автоматического торможения стали активно применять не только на премиум-моделях, но даже на городских малышах вроде Volkswagen up!, Skoda Citigo или Fiat Panda. Проверку этих систем включили в программу краш-тестов по обе стороны океана. К примеру, по независимой европейской методике EuroNCAP, начиная с января 2014 года, невозможно получить высший балл, если машина не способна сама избегать столкновений. Да и в области инженерии вдруг случилось чудо. Раз за разом испытания (причём как государственные, так и сторонние) систем превентивной защиты стали показывать их довольно высокую надёжность и работоспособность. Та же Volvo со своей обновлённой City Safety смогла железно реабилитироваться.

В итоге ряды сторонников «спорной» электроники пополнились не только той же EuroNCAP, но и авторитетным немецким автоклубом ADAC, а также американским институтом IIHS. Стали приводить и данные статистики. Якобы опыт эксплуатации машин с «автоторможением» показал — эти системы способны сократить на 27% число ДТП и сохранить до 8 тысяч жизней в год! И хотя в ходе тестов косяки всё равно периодически случались, эксперты стали в один голос сетовать на то, что, увы, пока ещё далеко не каждый автопроизводитель решился предложить превентивную защиту даже в качестве опции. Надо бы ускориться!

Во время загрузки произошла ошибка.В конце 2013 года немецкий автоклуб ADAC проверил реакцию систем автоматического торможения на внезапное появление на дороге пешехода. Заводские ассистенты заслужили оценки «хорошо» и «удовлетворительно», превзойдя аксессуар Mobileye, который способен лишь предупредить водителя, но не остановить автомобиль

Но возможно ли это? Есть ли вариант сделать передовую систему доступной? И почему всего за несколько лет технология совершила такой рывок — от непризнания многими до практически восхваления? Чтобы разобраться в ситуации, надо знать, а как же собственно автомобилям прививают способность автоматически тормозить. И тогда многие вопросы отпадут сами собой.

В статье «Автомобильное читерство, или Маленькие секреты ESP» мы рассказывали, какие обширные возможности таит в себе казалось бы обыденная система стабилизации. Главное — в её состав входит особый модулятор, который, помимо распределения тормозного усилия по колёсам, способен это самое усилие при необходимости создавать. Для чего внутри устройства спрятаны насос, хитрая комбинация клапанов и гидроаккумуляторы. Как только будет получена команда от управляющей электроники, всё это хозяйство может замедлить автомобиль вплоть до полной остановки. Причём без участия водителя.

Так значит апгрейду до системы автоматического торможения ничего не мешает? Не совсем так. Ведь с распознаванием потери устойчивости дело обстоит достаточно очевидно. Для этого есть вполне конкретные критерии. Поэтому ESP как таковая в целом работоспособна как на 30, так и на 300 км/ч. А вот с автоматическим торможением всё не так гладко. Автомобиль должен не только вовремя «почувствовать» надвигающуюся опасность, но и сработать адекватно обстановке, чтобы водитель от испуга не наломал дров. Сначала — предупредить, а уж потом действовать самостоятельно, в пожарном порядке.

Массовые модели, как правило, оснащаются системами на основе лазерных излучателей LiDAR. Стоят такие ассистенты недорого, но уверенно работают только на небольшой скорости, только при идеальной погоде и только с объектами, хорошо отражающими свет

Именно с распознаванием аварийных ситуаций связаны многочисленные неурядицы в тестах систем предотвращения ДТП. А всё потому, что для определения дистанции до объекта впереди, его скорости и типа (например, автомобиль или пешеход) используются различные методы. Каждый из которых имеет свои слабые и сильные стороны.

Наиболее бюджетный вариант научить машину «прощупывать» пространство перед собой — так называемый LiDAR (Light Detection And Ranging). Производством подобных устройств занимаются такие известные фирмы, как Denso, Continental, Siemens, Hella. А с применением этой технологии построены, в частности, системы City Safety от Volvo, Active City Stop от Ford, City Brake Control от Fiat и множество других.

Суть лидара в следующем. За ветровым стеклом машины в районе зеркала заднего вида ставится блок излучателя света (чаще всего — инфракрасный лазер) и его датчика-приёмника. Электроника посылает луч вперёд и засекает время, за которое отражённый препятствием невидимый глазу свет вернётся назад. Зная текущую скорость автомобиля, компьютер и высчитывает опасное сближение.

Звучит просто и эффективно. Но, как говорится, гладко было на бумаге, да забыли про овраги. Во-первых, типичный бюджетный лидар имеет весьма ограниченный сектор обзора, и потому, допустим, чуть смещённое от центра полосы препятствие может вообще не заметить. Во-вторых, для успешной работы системы поверхность объекта впереди должна иметь хорошие световозвращающие свойства. К примеру, номерной знак или аварийный жилет пешехода электроника заметит, а вот грязный борт грузовика способна и пропустить. Наконец, в непогоду эффективность лидара ощутимо падает — автомобиль «слепнет». То же самое происходит и на сильно пересечённом рельефе.

А ещё типичный лазерный измеритель видит недалеко — на 10-20 м, и потому на скоростях выше 30 км/ч обычно практически бесполезен. К тому же он не умеет распознавать тип объекта. Такой системе всё равно, что впереди — неподвижный автомобиль, переходящий дорогу человек или велосипедист. От этого недостатка избавлены системы автоматического торможения на основе видеокамер.

Во время загрузки произошла ошибка.Основной элемент субаровской системы EyeSight — две камеры, формирующие объёмную цветную картинку. В результате электроника распознаёт не только препятствия, но даже вспыхивающие стоп-сигналы

Пожалуй, самой продвинутой из таких является EyeSight от Subaru. В её состав входят два объектива (также, как в случае с LiDAR, расположены за ветровым стеклом), формирующих цветную стереоскопическую картинку. Она позволяет электронике видеть более широкую панораму происходящего впереди и к тому же заранее готовиться к опасности. Например, компьютеру не составляет труда определить красный сигнал светофора или загоревшиеся стоп-сигналы. Это знак, что водитель должен, как минимум, поднять ногу с педали газа, а как максимум — нажать на тормоз. Такого не случилось? Значит, пора принимать меры к спасению. Вдобавок EyeSight видит разметку и потому позволяет реализовать функцию поддержания полосы движения. Два в одном!

Вроде бы всё здорово, но системы типа EyeSight, как и LiDAR, очень зависимы от окружающей среды. Чем хуже погода, чем грязнее стекло и чем темнее на улице, тем меньше шансов избежать наезда на препятствие. В сложных условиях гарантию обнаружения опасности может дать только комплекс радаров ближнего (до 30 м) и дальнего (до 200 м) обнаружения. Обычно их прячут в районе переднего бампера или решётки радиатора. Например, «нарисованная» мерседесовская звезда с гладкой поверхностью или черная линза, замаскированная в воздухозаборнике у Audi, говорят о наличии такого дорожного сканера. Ему наплевать на дождь и ночь, но электромагнитные сигналы неспособны определить тип объекта. Круг замкнулся...

Во время загрузки произошла ошибка.На современных моделях всё чаще стали появляться комплексы активной безопасности, объединяющие в себе камеры, ультразвуковые датчики и радары различных типов. Плюс к тому, электроника контролирует шасси, двигатель, трансмиссию... До полностью автономного движения остался один шаг

Поэтому на премиум-моделях радары, как правило, дополняются камерой (а то и не одной), чтобы бортовая электроника имела полное представление об окружающей обстановке. Таковы комплексы Audi PreSense Plus, BMW Driving Assistant Plus и мерседесовский Pre-Safe.

Знающий читатель тут воскликнет — так это же технологии адаптивного круиз-контроля! И будет абсолютно прав. На дорогих машинах эти системы работают совместно, на основе общих датчиков и, по сути, неотделимы друг от друга. В результате современный автомобиль получает возможность автоматически замедляться в штатном режиме, например, перед пробкой, и автономно двигаться в ней. Именно за подобными продвинутыми комплексами будущее активной безопасности.

Бюджетные варианты, конечно, не так совершенны. Обычно в таких случаях автопроизводители обещают, что система способна полностью предотвратить столкновение на скорости до 30-50 км/ч, а дальше вплоть до 80 км/ч снизить тяжесть последствий удара. То есть в любом случае это будет уже не спокойное замедление, а именно экстренный, аварийный вариант. Поэтому сначала электроника предупредит водителя — зуммером, световыми сигналами или как-то ещё, а если это не возымело эффекта, сама возьмётся за дело. Поднимет давление в тормозных магистралях, подведя колодки к дискам, а если вероятность столкновения станет критичной, задействует механизмы независимо от желания водителя.

В итоге получается, что успешность борьбы с наездами сзади упирается, по большому счёту, в деньги. Хотите повысить уровень своей защиты — платите за передовые комбинированные системы. Устраивает само наличие функции автоторможения? Тогда не удивляйтесь возможным промахам в её работе. Полностью заменить водителя она не в состоянии.

Основной же вывод такой — подобные ассистенты отнюдь не маркетинговая разводка, они действительно полезны, пусть и дают иногда осечки.

auto.mail.ru

Система автономного экстренного торможения автомобиля — Википедия

Система автономного экстренного торможения

Система автономного (автоматического) экстренного торможения, AEB (от англ. Autonomous Emergency Braking[1], или англ. Automated Emergency Braking[2], или англ. Automatic Emergency Braking[3]) — это система, которая пытается предотвратить дорожно-транспортное происшествие путём включения в экстренной ситуации тормозов автомобиля независимо от водителя.

Сканируя пространство впереди движущегося автомобиля и используя данные о его скорости и траектории движения система оценивает вероятность столкновения. При возникновении угрозы аварии AEB с помощью звуковых и визуальных сигналов предупреждает водителя о необходимости предпринять какие-либо действия. Если водитель никак не реагирует, а угроза столкновения по-прежнему высока, система инициирует автоматическое экстренное торможение.

Многие дорожно-транспортные происшествия являются следствием запоздалого торможения или торможения недостаточной интенсивности. Водитель может быть невнимательным или отвлечься, или он просто не замечает препятствие из-за плохой видимости. Возможно дорожная ситуация развивается непредсказуемо, например, при неожиданном торможении впереди идущего автомобиля или переходе через улицу пешехода, не соблюдающего меры предосторожности. В таких случаях помогает система автономного экстренного торможения[1].

Устройство и принцип действия

В большинстве систем автономного экстренного торможения (AEB) для определения угрозы потенциального столкновения используется радар, камера или устройства, созданные по технологии лидара. Информация от них в сочетании с данными о скорости и направлении движения автомобиля позволяет определить, происходит ли развитие критической ситуации. Если определяется угроза столкновения, система в первую очередь пытается сообщить водителю о том, что необходимо предпринять какие-либо действия. Для этого включается звуковой сигнал и загорается соответствующая надпись на панели приборов. Некоторые системы для привлечения внимания водителя заставляют вибрировать руль[4] или сиденье[5], или осуществляют серию коротких подтормаживаний[6]. Одновременно тормоза приводится в состояние готовности к совершению экстренного торможения, а автомобиль — к возможному столкновению. Если водитель не предпринимает никаких действий, а угроза столкновения по-прежнему высока, система инициирует автоматическое торможение[1].

Если водитель нажимает на педаль тормоза, но недостаточно энергично, то система помогает ему, добавляя усилие на педали. С другой стороны, если водитель начинает энергично вращать руль, нажимает на педаль газа, включает указатель поворота, то AEB воспринимает это как попытку объехать препятствие и отключается[7].

Система автономного экстренного торможения выполняет две функции:

— во-первых, предупреждает водителя об угрозе столкновения, что очень важно, так как большое количество наездов совершается из-за невнимательности водителя;
— во-вторых, снижет скорость автомобиля перед столкновением, если его невозможно избежать, что существенно уменьшает тяжесть последствий аварии.

Как правило AEB работает совместно с другими продвинутыми системами поддержки водителя (ADAS) такими, как адаптивный круиз-контроль, система предупреждения о сходе с полосы и им подобными[8][9].

История

Одним из первых автомобилей с радарами был футуристического вида концептуальный автомобиль Cadillac Cyclone, представленный в 1959 году. Радары размещались в наконечниках его ракетоподобных крыльев и сканировали пространство перед автомобилем, предупреждая водителя о появляющихся препятствиях[10].

В 1995 году подобную систему стали устанавливать на серийно выпускаемый Mitsubishi Diamante[11]. С помощью лазерного радара (лидара) система определяла расстояние до впереди едущего автомобиля и, управляя работой двигателя поддерживала безопасную дистанцию[12]. В 2000-м году такая же система на автомобиле Toyta Celsior (Lexus LS) уже могла задействовать тормоза для сохранения безопасного расстояния[13]. И только в 2005 году на модели Mercedes-Benz S-класса стали устанавливать систему способную, при необходимости, полностью остановить автомобиль[14].

Законодательное регулирование

В Евросоюзе применение системы автономного экстренного торможения (AEB) является обязательных для новых грузовиков и автобусов начиная с 1 ноября 2015 года[15]. Комиссия по транспорту Европарламента призвала сделать то же самое для легковых автомобилей всех типов, рекомендуя не позднее первого квартала 2018 года внести соответствующие изменения в законодательные требования по безопасности[16].

Автопроизводители США совместно с Национальным управлением по безопасности движения и Страховым институтом дорожной безопасности договорились о том, что все новые легковые автомобили и лёгкие грузовики (пикапы) будут оборудованы системой автоматического экстренного торможения начиная с 1 сентября 2022 года. Более тяжёлые автомобили, грузовики всех видов, получат такую систему с 1 сентября 2024 года[17].

Неправительственные организации, такие как Страховой институт дорожной безопасности США (IIHS) начиная с 2013 года[18] и Европейский независимый комитет по оценке безопасности автомобилей (Euro NCAP) начиная с 2014 года[19], добавили тестирование AEB в свои методы оценки безопасности автомобилей.

Оценка

Европейский независимый комитет по оценке безопасности автомобилей (Euro NCAP) в 2013 году провёл тестирование систем автономного экстренного торможения (AEB) восьми автомобилей. Испытания выявили различие в эффективности систем разных производителей, однако во всех случаях доказали их пользу в реальных условиях. Но следует помнить, говориться в заключении, что AEB — это система помощи водителю, на которую он не должен полностью полагаться. В некоторых сложных ситуациях система неспособна полностью защитить автомобиль от столкновения, однако она обеспечивает значительное снижение скорости автомобиля в момент удара[20].

Журналисты «За рулём» летом 2015 года протестировали системы автономного экстренного торможения девяти автомобилей разных ценовых категорий. Они выясняли, что большинство систем ещё не достигли такого уровня, когда им можно полностью доверять. Но даже в таком состоянии их вмешательство в экстренной ситуации иногда позволяет избежать столкновения. Так что некоторая польза от них безусловно имеется[21][22].

Проведённые летом 2016 года Американской автомобильной ассоциацией (англ. American Automobile Association) тесты систем автономного экстренного торможения показали очень широкий разброс результатов. Все системы автоматически включали тормоза тогда, когда водитель не делал этого, но работали по-разному. Часть систем была предназначена для исключения столкновения, когда как другая — только для уменьшения серьёзности аварии. Хотя любое снижение скорости перед столкновением дает водителю большие преимущества в плане безопасности, он должен чётко понимать, что не все системы предназначены для предотвращения столкновения[23].

См. также

Примечания

wikipedia.tel

Система автоматического торможения, достоинства и недостатки

Например, на некоторых автомобилях Volvo успешно работает система City Safety, а недавно и Форд оснастил новый Фокус разработкой Active City Stop. Что же представляют собой системы автоматического торможения, в чем их плюсы и есть ли слабые стороны?

Принцип действия

Системами автоматического торможения (Active City Stop) специалисты называют разработки, помогающие водителю остановить автомобиль при возникновении на пути препятствия. Благодаря системе ACS снижается риск ДТП, т. к. сокращается интервал между нажатием на педаль и остановкой на 15%. Чтобы остановить автомобиль без участия водителя, технических преград нет. Современные датчики и сенсоры работают быстро и четко. Сложность автоматизации заключается в том, что транспортное средство необходимо затормозить именно в то мгновение, когда это необходимо. При этом водитель может промедлить с принятием решения. За основу работы системы автоматического торможения взят принцип лидара (лазерного радара). Устройство посылает импульсы через 0,1 с, которые сканируют пространство перед машиной, выявляют препятствия на пути, определяют расстояние до объекта и его скорость движения. Обычно радар монтируется в переднем бампере, а камера крепиться на лобовом стекле. Задача радара – обнаружить объект на большом расстоянии перед автомобилем. Камера оценивает опасность, которую представляет препятствие, а система решает начинать торможение или продолжать движение в прежнем режиме. На сегодняшний день разработка ACS эффективно работает при скорости транспортного средства в пределах 15...30 км/ч. Соответственно при движении в пробках крупного города она позволяет на 100% исключить ДТП. Многие автомобилисты скажут, что в такой автоматизации торможения водитель не нуждается. Он и сам в силах принять правильное решение. Однако стоит только задуматься или расслабиться во время неспешной езды, чтобы потерять концентрацию и скорость принятия решения резко возрастет. Такой же эффект наблюдается у больных и уставших людей. И вместо усредненных 0,2 с на реагирование, человек думает секунду, а часто вообще не успевает воспользоваться педалью тормоза.

Практические преимущества

Система ACS на практике показала, что готова выручить водителя, который зазевался на дороге. Разработка показала отличные результаты при прямолинейном равномерном движении машины на скорости, не превышающей 30 км/ч. В процессе дорожного движения излучатель системы посылает импульсы, направленные вперед. Отражаясь от автомобилей и неподвижных препятствий, лучи возвращаются на датчик. Система анализирует время, которое сигнал провел в пути, учитывая при этом скорость машины. Как только сближение авто с объектом станет опасным, система начнет действовать. Торможение начнется независимо от того, выжал ли водитель педаль сцепления или нет. Отличие будет лишь в том, что мотор после остановки будет работать при выжатом сцеплении. А если торможение происходило при включенной трансмиссии, то двигатель заглохнет. Как показывают многочисленные исследования, многие водители в экстренных случаях слишком слабо нажимают на тормоз. В результате третья часть всех ДТП приводит к поломкам передних и задних бамперов. При этом 50% водителей в таких авариях вообще не тормозят. В этих ситуациях помощь со стороны системы автоматического торможения будет крайне необходима.

Недостатки разработки

Успешная и безотказная работа системы ACS возможно только в тех случаях, когда соблюдаются определенные условия. Они касаются как эксплуатации авто, так и ситуации на дороге. В этом существенный недостаток разработки.
  1. Когда автомобиль движется со скоростью более 40 км/ч, система не успевает остановить машину перед препятствием. Однако она посылает водителю сигнал, который в ряде случаев позволяет ему своевременно отреагировать на аварийную ситуацию.
  2. Объекты, на которые реагирует система ACS, должны перемещаться в попутном направлении или быть неподвижными. Спасти водителя от внезапно выехавшего встречного авто разработка не сможет.
  3. Препятствия должны быть оснащены световозвращающими элементами. Кроме того, их поверхность должна оставаться чистой. Вероятно, поэтому не все автомобили, предназначенные для российского потребителя, комплектуются системами ACS.
  4. Излучатель имеет ограниченный сектор, в который прибор посылает инфракрасные волны. В вертикальной плоскости этот показатель соответствует 12 градусам, по горизонтали захват выглядит несколько больше до 27 градусов.
  5. Неоднозначно система автоматического торможения реагирует на некоторые маневры впереди движущихся машин. Например, едущий впереди автомобиль поворачивает на перекрестке. В этот момент происходит сближение двух транспортных средств, что не нравится автоматике. Точно также система ACS может отреагировать на маневры соседних авто, которые движутся на небольшой скорости.
Систему автоматического торможения вряд ли можно назвать совершенной. Однако с каждым годом все больше автопроизводителей включаются в разработку безопасных опций, которые помогут водителю в аварийной ситуации. Важно понимать, что все эти дополнительные системы являются вспомогательными, поэтому полностью доверять им не следует. Водитель за рулем всегда должен быть сконцентрированным и внимательным, чтобы своевременно отреагировать на возникший форс-мажор.

trezvyi-voditel.su

Преимущества системы автоматического торможения ACS

Система автоматического торможения (ACS) – это разработка инженеров компании Ford, которая является действенным средством предотвращения наездов на пешеходов и дорожно-транспортных происшествий. Сегодня подобные системы с успехом используются ведущими производителями, а многочисленные проведённые исследования показали эффективность такой активной технологии безопасности.

Принцип действия систем автоматического торможения

Используемая сегодня технология активного торможения построена на радарах, которые сканируют пространство и при выявлении в непосредственной близости от автомобиля препятствия активируют систему экстренного автоматического торможения. В качестве излучающего элемента используется лазер, что позволяет обеспечить необходимую точность определения имеющихся впереди транспортного средства препятствий. Полученные от радара сигналы преобразуются в электронный код и отправляются в бортовой компьютер автомобиля. Далее автоматика в режиме реального времени анализирует полученные данные, оценивает возможный тормозной путь, после чего принимается решение об активации автоматического торможения.

По словам инженеров компании Ford, которые занимались разработкой данной системы, при скорости движения в 15 км/ч такое экстренное автоматическое торможение на 100% предотвращает аварии, а при скорости 30 км/ч последствия дорожно-транспортного происшествия минимизируются.

Многим из нас может показаться, что подобная система просто дублирует действия человека. В принципе, ничто не мешает нам самостоятельно постоянно следить за дорогой, оценивать опасность и соответствующим образом замедлять автомобиль, предотвращая дорожно-транспортное происшествие. Однако в действительности у человека на принятие решения по торможению автомобиля уходит обычно до 0,3 миллисекунды, что при скорости в 100 километров в час равняется приблизительно 20 метрам дистанции. И именно эти 20 метров дороги могут кому-то спасти жизни и предотвратить дорожно-транспортное происшествие. Тогда как автоматическая система сканирует дорогу и анализирует опасность в режиме реального времени, при этом у машинного интеллекта быстродействие принятие такого решения в 5 раз лучше, нежели у человека.


Как работает система экстренного торможения?

Первое поколение такой системы экстренного торможения обеспечивало работу в скоростном диапазоне от 15 до 30 км/ч. По словам специалистов компании Ford, именно на такую скорость приходится наибольшее число дорожно-транспортных происшествий, а в условиях плотного трафика это наиболее востребованный диапазон скорости автомобиля.

Однако в последующем другими автопроизводителями данная система экстренного торможения была модернизирована, что позволило поднять верхнюю планку срабатывания экстренного торможения. Причём используемая система может, проанализировав удаление и скорость объекта в поле видимости, принять решение о частичном или полном замедлении автомобиля.

Такая система за годы использования на автомобилях марки Ford и моделях других автопроизводителей зарекомендовала себя исключительно с положительной стороны. При срабатывании такого экстренного торможения водитель получает соответствующий предупредительный сигнал, а у отдельных моделей автомобилей активируется вибрация руля.

Подобная технология экстренного торможения сегодня используется системами безопасности современных автомобилей. ACS может поддерживать скорость автомобиля на постоянном уровне, а при появлении на полосе движения медленно едущих транспортных средств автомобиль начинает замедляться, вплоть до полной остановки машины. Без разработки и внедрения такой системы экстренного активного торможения появление активного круиз-контроля и других систем безопасности было бы невозможным.

При этом отметим, что на моделях бизнес и премиум-класса используются автоматические системы экстренного торможения, которые построены на базе радаров с лазерным лучом. Тогда как на недорогих хэтчбеках и моделях эконом-уровня применяются лидары, качество получения сигнала от которых может быть несколько хуже, что может отрицательно сказаться на действии данной системы экстренного автоматического торможения.


Недостатки используемых сегодня систем автоматического торможения

Как у любой другой используемой сегодня технологии, у активного автоматического торможения имеются свои определенные недостатки. Необходимо понимать, что такая система использует и анализирует меньший объём данных, чем это делает водитель при управлении автомобилем. Подобное может привести, как к несрабатыванию торможения, так и активации системы, когда того не требует дорожная обстановка.

Следует сказать, что даже качественная система автоматического торможения, которая построена на базе радаров и использует многочисленные датчики, не всегда способна правильно интерпретировать ситуации, когда впереди автомобиля другие машины маневрируют на низких скоростях. В обычной ситуации такой автомобиль просто бы освободил полосу и тормозить в данном случае вам не пришлось бы. Тогда как система автоматического торможения ACS такой выезжающий с полосы медленно идущий автомобиль воспринимает как потенциальную опасность, после чего активируются торможение, вплоть до полной остановки автомобиля.

Большинство используемых сегодня систем автоматического торможения ориентируются на фонари и номерные знаки впереди идущих автомобилей. На основании этого система определяет, что в полосе движения находятся автомобили и необходимо активировать экстренное торможение. В России многие машины ездят с грязными задними фонарями и плохочитаемыми номерными знаками, что усложняет работу системы, вплоть до ее полного отказа.


Стоимость систем автоматического торможения

Многие автопроизводители, которые устанавливают на свои авто подобные системы, отмечают, что стоимость таких опций не слишком высока. Однако в действительности необходимо использовать модернизированный блок управления работы двигателем и соответствующие качественные радары, поэтому в отдельных случаях цена на доукомплектование уже используемых автомобилей или за установку такой опции на новые машины может превысить 2000 долларов США. Согласитесь, за подобные устройства цена на сегодняшний день слишком высока.


Заключение

Система автоматического торможения - это эффективная и достаточно простая в эксплуатации технология, которая повышает безопасность управления автомобилем. В то же время необходимо помнить об имеющихся недостатках у данной технологии, в том числе сложности с определением опасности при маневрировании впереди идущих автомобилей на низкой скорости, а также сложности со считыванием данных с грязных автомобилей. Кроме всего прочего, стоимость такой системы автоматического торможения на сегодняшний день ещё слишком высока, что отрицательно сказывается на перспективах этой технологии.

15.02.2018

cartechnic.ru

Автоматические операции тормозной системы | Автомобильный справочник

 

Экстренное торможение — это торможение, применяемое для остановки автомобиля при критических ситуациях, связанных с дефицитом времени и расстояния.

Описанные ниже дополнительные функции используют инфраструктуру системы ESP, за исключением пневмо-механической системы экстренного торможения. Сюда входят дат­чики, исполнительные механизмы и ЭБУ.

 

Содержание

 

 

Операции системы экстренного торможения

 

Исследования манеры торможения у различ­ных водителей, проведенные в 1990-х годах, показали, что водители различаются тем, что по-разному реагируют на ситуации торможе­ния. Большинство — «среднестатистические водители» — не тормозят слишком резко в экстренной ситуации, иными словами, им требуется неоправданно длинный тормозной путь (рис. «Сравнение торможения с системой экстренного торможения и без нее» ). Это можно устранить с помо­щью системы экстренного торможения, поя­вившейся на рынке в 1995 году. Ее основные задачи следующие:

  • Интерпретация определенной скорости движения педали (быстрое нажатие на тор­моз), не способной создать максимальное тормозное усилие, задаваемое водителем для выполнения полного торможения; в этом случае она создает тормозное дав­ление, необходимое для достижения эф­фекта полного торможения;
  • Она позволяет водителю в любой момент «отменить» операцию полного торможения;
  • Поведение усилителя тормозов и, следо­вательно, обратная связь на педали не изменяются при обычных условиях тор­можения;
  • При отказе этой системы основная функ­ция тормозной системы не уменьшается;
  • Система имеет защиту от случайной акти­вации.

 

Пневматическая система экстренного торможения

 

Для этой системы требуется модифициро­ванный усилитель тормозов, повышающий усиление согласно скорости движения пе­дали и усилию нажатия на педаль. Это при­водит к более быстрому и интенсивному нагнетанию давления в колесных тормозах.

В альтернативной версии в усилитель тормозов добавляется электронноактиви­руемый клапан. Это позволяет ЭБУ влиять на разность давления между камерами усили­теля тормозов и, соответственно, на усиление тормозной силы. Это дает больше возможно­стей для оптимизации порога срабатывания и характеристик реагирования.

Гидравлическая система экстренного торможения

 

Гидравлическая система экстренного тормо­жения использует аппаратные средства ESP. Датчик давления определяет намерение во­дителя затормозить; ЭБУ анализирует сигнал на основе заданных критериев срабатывания и инициирует соответствующее нагнетание тормозного давления в гидравлической си­стеме. Расположенный перед ней усилитель тормозов является стандартным блоком и не требует модификаций.

В качестве общего наблюдения следует отме­тить, что абсолютным требованием является использование всех вариантов систем экс­тренного торможения в сочетании с ABS, TCS или ESP из-за активного роста тормозного давления сверх порога блокировки колес.

 

 

Автоматическое повышение тормозного давления на задних колесах

 

Эта функция помогает водителю дополни­тельным серво-торможением задних колес, если передними колесами управляет ABS. Эта функция появилась в связи с тем, что многие водители не увеличивают усилие на педали в начале вмешательства ABS, несмотря на то, что этого требует ситуация. При вмешатель­стве ABS на передних колесах давление на колесах задней оси повышается с помощью возвратного насоса гидравлического моду­лятора, пока на них также не будет достигнут порог блокирования и не произойдет вмеша­тельство ABS (рис. «Автоматическое увеличение тормозного давления» ). Поэтому торможение происходит физически оптимально. В этом случае давление в рабочих цилиндрах колес задней оси может превысить давление в главном тормозном цилиндре, также и при вмешательстве ABS.

Условие отсечки выполняется, когда ABS прекращает регулировать колеса передней оси или, когда давление в главном тормозном цилиндре падает ниже порога отсечки.

 

 

Автоматическое повышение тормозного давления мощным нажатием педали тормоза

 

Эта функция поддерживает водителя дополнительным серво-торможением. Она активируется, если не удается достичь мак­симально возможного замедления автомо­биля даже при настолько сильном нажатии педали, когда обычно создается давление блокирования колес (первичное давление более 80 бар). Это происходит, к примеру, при высокой температуре тормозного диска или значительном снижении коэффициента трения тормозных колодок.

При активации этой функции давление в ра­бочих цилиндрах колес растет до тех пор, пока на всех колесах не будет достигнуто давление блокирования и не произойдет вмешательство ABS (рис. «Автоматическое увеличение тормозного давления» ). Поэтому торможение происходит физически оптимально. В этом случае давле­ние в рабочих цилиндрах колес может превы­сить давление в главном тормозном цилиндре, также и при вмешательстве ABS.

Если водитель уменьшит желаемый уро­вень торможения до величины, которая бу­дет ниже конкретного порогового значения, то замедление автомобиля уменьшится со­ответственно усилию на педали тормоза. По­этому водитель может точно модулировать замедление автомобиля после торможения. Условие отсечки выполняется при падении первичного давления или скорости автомо­биля ниже соответствующего порога отсечки.

 

 

Очиститель тормозного диска

 

Эта функция обеспечивает циклическое уда­ление брызг воды с тормозных дисков в до­ждливую погоду или на мокрой дороге. Это достигается путем автоматической установки низкого тормозного давления на колесных тормозах. Таким образом, эта функция по­могает обеспечить минимальное время реак­ции тормозов при езде в сырую погоду. Для определения наличия сырости используются сигналы очистителей лобового стекла или датчика дождя.

Уровень давления регулируется таким образом, чтобы замедление автомобиля не воспринималось водителем. Приведение в действие повторяется через определенные интервалы, пока система не определит, что идет дождь или дорога мокрая. При необхо­димости могут очищаться только диски на передней оси. Процедура очищения прекра­щается при нажатии на педаль тормоза.

 

 

Автоматическое наполнение гидросистемы

 

Эта функция уменьшает общий тормозной путь в экстренных ситуациях, при этом води­тель нажимает на педаль тормоза сразу по­сле отпускания педали газа. Это достигается путем заполнения гидравлического контура тормозной системы после отпускания педали газа, что означает значительно более дина­мичное нагнетание давления при последую­щем торможении. Соответственно, сильное замедление автомобиля начинается раньше.

Заполнение гидравлического контура тор­мозной системы регулируется возвратным насосом гидравлического модулятора ESP. При этом тормозные колодки плотно приле­гают к тормозным дискам. Если сразу после резкого отпускания педали газа не будет на­жата педаль тормоза, то давление в тормоз­ной системе снова упадет. Это не ухудшает общую управляемость автомобиля.

Электромеханический стояночный тормоз

 

Электромеханический стояночный тормоз (ЕМР) создает силу для включения стояноч­ного тормоза электромеханическими сред­ствами. Функция ручного или ножного стоя­ночного тормоза выполняется при помощи ручки управления с комбинацией электро­двигателя и редуктора. Когда водитель по­ворачивает ручку управления, в случае обна­ружения системой неподвижного положения автомобиля активируется электродвигатель. Когда автомобиль паркуется на горизонталь­ной поверхности, натяжение троса устанав­ливается меньшим, чем при полной загрузке автомобиля, припаркованного на уклоне. Для определения припаркованного (т.е. непод­вижного) состояния используются активные колесные датчики. Кроме того, специальным датчиком может определяться угол уклона.

Стояночный тормоз отпускается с помо­щью той же ручки управления. Однако для предотвращения случайного отпускания стояночного тормоза детьми или животными должны выполняться различные правила и требования к безопасности.

 

 

Управляемое торможение гидравлической системой ESP

 

При активации электромеханического стоя­ночного тормоза во время движения авто­мобиль должен безопасным образом тормо­зиться до полной остановки. Необходимое тормозное давление нагнетается возвратным насосом гидравлического модулятора ESP. Системы ABS и ESP обеспечивают безопас­ное торможение даже на скользкой и мокрой дороге. Когда автомобиль останавливается, электромеханический стояночный тормоз вы­полняет функцию удерживания автомобиля в неподвижном состоянии.

Во время замедления водитель должен не­прерывно нажимать кнопку активации авто­матического стояночного тормоза.

Система помощи при трогании на подъеме

(ННС)

 

Эта система упрощает трогание с места на подъемах. Она предотвращает откатывание автомобиля после отпускания педали тормоза. Это особенно полезно на тяжелых загружен­ных автомобилях с механической трансмис­сией и на автомобилях с прицепами. Задей­ствовать стояночный тормоз в этом случае не нужно. Эта функция также работает при трогании с места на подъемах задним ходом.

Система определяет намерение водителя тронуться с места (рис. «Система помощи при трогании на подъеме» ). После отпускания педали тормоза остается примерно две се­кунды до начала трогания. При этом тормоз отпускается автоматически, если крутящий момент привода больше крутящего момента откатывающей силы.

Система ННС базируется на аппаратной ча­сти ESP с дополнительными датчиками — дат­чик наклона определяет угол уклона дороги, датчик передачи определяет, включена ли задняя передача, а датчик сцепления опреде­ляет, нажата ли педаль сцепления.

Автоматическое торможение на спуске

(HDC)

 

Эта система помогает водителю на внедорож­ных спусках с уклоном 8-50% посредством автоматического торможения. Это позволяет водителю полностью сконцентрироваться на рулевом управлении, не отвлекаясь на тормо­жение. Педаль тормоза нажимать не нужно.

При активации этой системы, например, нажатием кнопки или выключателя, во всем диапазоне заданного тормозного давления поддерживается предустановленная ско­рость. При необходимости водитель может изменить предустановленную скорость, на­жав педали тормоза и газа или с помощью кнопок управления системы регулировки скорости.

Система остается активной до её выключения повторным нажатием кнопки или выключа­теля, т.е. она не отключается автоматически.

Автоматическое торможение для систем адаптивного круиз-контроля

 

Это дополнительная функция для активного торможения с адаптивным круиз-контролем (АСС), т.е. для автоматического выбора дис­танции. Водителю не нужно нажимать на педаль тормоза — торможение происходит автоматически, как только дистанция до дви­жущегося впереди автомобиля сокращается до определенной величины (рис. «Принцип работы автоматического торможения для ACC» ). В основе лежат гидравлическая тормозная система и система ESP.

Эта функция получает запрос на тормо­жение автомобиля до определенной сте­пени (вводная переменная). Торможение вычисляется системой АСС. Автоматическое торможение поддерживает торможение ав­томобиля посредством соответствующего тормозного давления, регулируемого с по­мощью гидравлического модулятора ESP.

В следующей статье я расскажу об интегрированной системе управления динамикой движения.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

press.ocenin.ru

Система автономного экстренного торможения автомобиля — Википедия

Система автономного экстренного торможения

Система автономного (автоматического) экстренного торможения, AEB (от англ. Autonomous Emergency Braking[1], или англ. Automated Emergency Braking[2], или англ. Automatic Emergency Braking[3]) — это система, которая пытается предотвратить дорожно-транспортное происшествие путём включения в экстренной ситуации тормозов автомобиля независимо от водителя.

Сканируя пространство впереди движущегося автомобиля и используя данные о его скорости и траектории движения система оценивает вероятность столкновения. При возникновении угрозы аварии AEB с помощью звуковых и визуальных сигналов предупреждает водителя о необходимости предпринять какие-либо действия. Если водитель никак не реагирует, а угроза столкновения по-прежнему высока, система инициирует автоматическое экстренное торможение.

Многие дорожно-транспортные происшествия являются следствием запоздалого торможения или торможения недостаточной интенсивности. Водитель может быть невнимательным или отвлечься, или он просто не замечает препятствие из-за плохой видимости. Возможно дорожная ситуация развивается непредсказуемо, например, при неожиданном торможении впереди идущего автомобиля или переходе через улицу пешехода, не соблюдающего меры предосторожности. В таких случаях помогает система автономного экстренного торможения[1].

Устройство и принцип действия

В большинстве систем автономного экстренного торможения (AEB) для определения угрозы потенциального столкновения используется радар, камера или устройства, созданные по технологии лидара. Информация от них в сочетании с данными о скорости и направлении движения автомобиля позволяет определить, происходит ли развитие критической ситуации. Если определяется угроза столкновения, система в первую очередь пытается сообщить водителю о том, что необходимо предпринять какие-либо действия. Для этого включается звуковой сигнал и загорается соответствующая надпись на панели приборов. Некоторые системы для привлечения внимания водителя заставляют вибрировать руль[4] или сиденье[5], или осуществляют серию коротких подтормаживаний[6]. Одновременно тормоза приводится в состояние готовности к совершению экстренного торможения, а автомобиль — к возможному столкновению. Если водитель не предпринимает никаких действий, а угроза столкновения по-прежнему высока, система инициирует автоматическое торможение[1].

Если водитель нажимает на педаль тормоза, но недостаточно энергично, то система помогает ему, добавляя усилие на педали. С другой стороны, если водитель начинает энергично вращать руль, нажимает на педаль газа, включает указатель поворота, то AEB воспринимает это как попытку объехать препятствие и отключается[7].

Система автономного экстренного торможения выполняет две функции:

— во-первых, предупреждает водителя об угрозе столкновения, что очень важно, так как большое количество наездов совершается из-за невнимательности водителя;
— во-вторых, снижет скорость автомобиля перед столкновением, если его невозможно избежать, что существенно уменьшает тяжесть последствий аварии.

Как правило AEB работает совместно с другими продвинутыми системами поддержки водителя (ADAS) такими, как адаптивный круиз-контроль, система предупреждения о сходе с полосы и им подобными[8][9].

История

Одним из первых автомобилей с радарами был футуристического вида концептуальный автомобиль Cadillac Cyclone, представленный в 1959 году. Радары размещались в наконечниках его ракетоподобных крыльев и сканировали пространство перед автомобилем, предупреждая водителя о появляющихся препятствиях[10].

В 1995 году подобную систему стали устанавливать на серийно выпускаемый Mitsubishi Diamante[11]. С помощью лазерного радара (лидара) система определяла расстояние до впереди едущего автомобиля и, управляя работой двигателя поддерживала безопасную дистанцию[12]. В 2000-м году такая же система на автомобиле Toyta Celsior (Lexus LS) уже могла задействовать тормоза для сохранения безопасного расстояния[13]. И только в 2005 году на модели Mercedes-Benz S-класса стали устанавливать систему способную, при необходимости, полностью остановить автомобиль[14].

Законодательное регулирование

В Евросоюзе применение системы автономного экстренного торможения (AEB) является обязательных для новых грузовиков и автобусов начиная с 1 ноября 2015 года[15]. Комиссия по транспорту Европарламента призвала сделать то же самое для легковых автомобилей всех типов, рекомендуя не позднее первого квартала 2018 года внести соответствующие изменения в законодательные требования по безопасности[16].

Автопроизводители США совместно с Национальным управлением по безопасности движения и Страховым институтом дорожной безопасности договорились о том, что все новые легковые автомобили и лёгкие грузовики (пикапы) будут оборудованы системой автоматического экстренного торможения начиная с 1 сентября 2022 года. Более тяжёлые автомобили, грузовики всех видов, получат такую систему с 1 сентября 2024 года[17].

Неправительственные организации, такие как Страховой институт дорожной безопасности США (IIHS) начиная с 2013 года[18] и Европейский независимый комитет по оценке безопасности автомобилей (Euro NCAP) начиная с 2014 года[19], добавили тестирование AEB в свои методы оценки безопасности автомобилей.

Оценка

Европейский независимый комитет по оценке безопасности автомобилей (Euro NCAP) в 2013 году провёл тестирование систем автономного экстренного торможения (AEB) восьми автомобилей. Испытания выявили различие в эффективности систем разных производителей, однако во всех случаях доказали их пользу в реальных условиях. Но следует помнить, говориться в заключении, что AEB — это система помощи водителю, на которую он не должен полностью полагаться. В некоторых сложных ситуациях система неспособна полностью защитить автомобиль от столкновения, однако она обеспечивает значительное снижение скорости автомобиля в момент удара[20].

Журналисты «За рулём» летом 2015 года протестировали системы автономного экстренного торможения девяти автомобилей разных ценовых категорий. Они выясняли, что большинство систем ещё не достигли такого уровня, когда им можно полностью доверять. Но даже в таком состоянии их вмешательство в экстренной ситуации иногда позволяет избежать столкновения. Так что некоторая польза от них безусловно имеется[21][22].

Проведённые летом 2016 года Американской автомобильной ассоциацией (англ. American Automobile Association) тесты систем автономного экстренного торможения показали очень широкий разброс результатов. Все системы автоматически включали тормоза тогда, когда водитель не делал этого, но работали по-разному. Часть систем была предназначена для исключения столкновения, когда как другая — только для уменьшения серьёзности аварии. Хотя любое снижение скорости перед столкновением дает водителю большие преимущества в плане безопасности, он должен чётко понимать, что не все системы предназначены для предотвращения столкновения[23].

См. также

Примечания

wiki2.net


Смотрите также



© 2009-: Каталог автоинструкторов России.
Карта сайта, XML.