Система удержания в полосе движения
Перейти к содержимому

Система удержания в полосе движения

  • автор:

Как работает система контроля полосы движения и что это такое?

Современные технологии автономного и полу-автономного интерфейса управления автомобилями готовятся покорять внимание и кошельки потенциальных покупателей, однако пока большинство удачных воплощений подобных идей в реальность только на стадии подготовки и не по карману обычному обывателю. Тем не менее, рынок уже сейчас может предложить удачные примеры использования технологий, которые обеспечивают дополнительный комфорт от вождения. Не так давно мы публиковали подробную статью о системе круиз-контроля. Теперь настало время поговорить о другой популярной технологии, а именно системе контроля полосы движения. Что такое система контроля полосы движения? Зачем она нужна? И самое главное: стоит ли задумываться о покупке автомобиля с системой подобного типа?

Оглавление:

  • Что такое LDWS
  • Принцип работы системы контроля полосы движения
  • Типы датчиков и системы контроля полосы
  • Преимущества и недостатки LDW

Что такое LDWS

Система контроля полосы движения (Lane Departure Warning System «LDWS») – это технология, предупреждающая о том, что возможен скорый сход с полосы движения автомобиля. Применяется технология на участках вроде магистралей, автобанов или автострадах. В первую очередь технология контроля позволяет держаться выбранного участка дороги, исключая возможность несанкционированного съезда с пути. На деле это имеет огромное значение для сегодняшних реалий: всё чаще основными причинами возникновения автомобильных аварий является временная отстраненность водителей от контроля ситуации за дорогой (сон за рулем, переутомленность, проблемы со здоровьем).

Читайте также: Что такое парктроник? Устройство, принцип работы и как выбрать парктроник для авто?

Ранее эксклюзивная для дорогостоящих и премиальных седанов система медленно перекочевала в стан бюджетных и семейных типов автомобилей, предлагая свой функционал почти любому автовладельцу.

Принцип работы системы контроля полосы движения

Существует несколько видов ходовых систем контроля полосы движения, которые применяются при создании современных автомобилей. Однако, неизменным остается функциональная суть – не допускать съезда с заданного пути.

Траектория пути задается с помощью размещенных датчиков в области переднего бампера (внутри радиаторной решетки) или же внутри салона автомобиля (рядом с зеркалом заднего вида). Компьютер размечает условную разметку на дорожном полотне впереди автомобиля, вычисляет положение автомобиля в режиме реального времени и с помощью записанных заранее алгоритмов и программного кода осуществляет контроль за движением автомобиля по верному курсу.

Если маневр съезда не запланирован самим водителем (система контроля полосы реагирует на включение поворотника), компьютер намеренно предупредит водителя транспортного средства о том, что возможен съезд с заданного маршрута. Уведомление может выглядеть совершенно по-разному, и зависит от используемого типа LDWS (например, может прозвучать громкий звуковой сигнал, или завибрировать рулевое колесо).

Последние наработки в этой сфере предоставляют системе контроль за совершением маневров особой сложности (например, экстренное торможение). Обычно такие системы входят в так называемый «автопилот». К слову, в последних моделях Cadillac используется обработка данных по навигационным картам, и система заранее знает о всех поворотах и необходимых маневрах на заданном маршруте.

Типы датчиков и системы контроля полосы

На данный момент существует 2 типа технологий:

  • система предупреждения о съезде с полосы (Lane Departure System «LDS»), издающая уведомления о несанкционированных попытках сменить заданный курс;
  • система удержания в полосе (Lane Keeping System «LKS»), которая уполномочена совершать независящие от водителя маневры и действия по удержанию автомобиля на полосе, если тот не реагирует на внешние предупреждающие сигналы.

Кроме того, наличие системы контроля за полосой подразумевает и расположение в конструкции автомобиля считывающих датчиков, которые обрабатывают поступающую информацию в режиме реального времени. В зависимости от функциональных возможностей существуют такие типы датчиков:

  • видео-датчик, принцип их действия очень схож с видеорегистраторами, а размещаются они преимущественно в центральном участке на лобовом стекле;
  • лазерные датчики, располагаются в корпусе автомобиля, как правило в радиаторной решетке или бампере. С помощью четких алгоритмов проецирует линии на задаваемый маршрут и следует ему;
  • инфракрасные датчики, по функционалу схожи с лазерными, однако имеют другой тип обработки данных. Показывают отличные результаты в ночное время суток. Размещаются в днище автомобиля.

Преимущества и недостатки LDW

Как уже было сказано ранее, система LDW может стать незаменимым помощником и «ангелом-хранителем» многих автовладельцев. От ситуаций, которые могут возникнуть за рулем, не застрахован никто, тем более, что участников дорожного движения на дорогах сейчас увеличивается с каждым днем. Необходимо всего несколько секунд, чтобы ситуация от «обычной» стала «аварийной», и как раз эти секунды бывают определяющими.

Однако, следует учитывать, что неправильно настроенная система определения может быть слишком назойливой и реагировать даже на малейшие кочки автомобиля, связанные с неровностью дорожного полотна. Чрезмерное напоминание может послужить причиной той самой отвлеченности водителя, о которой было столько сказано в этой статье.

Помимо этого, некоторые датчики определения дороги плохо реагируют на затертую некорректную дорожную разметку, а заснеженная дорога является причиной многих сбоев в работе и неправильного функционирования системы LDW. В таких ситуациях лучше отключать технологию до момента её более рационального использования.

Система удержания в полосе lkas. Зачем нужна и как работает система помощи движению по полосе. Lexus: слишком дорогой ассистентдорого, как автомобиль

Данная система регистрирует полосу движения с помощью датчика на ветровом стекле и предупреждает водителя при выезде за полосу.

LDWS не заставляет автомобиль менять полосы движения. Следить за дорожной обстановкой -обязанность водителя.

Не поворачивайте рулевое колесо резко, когда система LDWS предупреждает о выезде за полосу движения.

Если датчик не регистрирует полосу движения или скорость автомобиля не превышает 60 км/ч, система LDWS не будет подавать сигнал предупреждения даже при выезде за пределы полосы движения.

Если ветровое стекло имеет тонировку или другие типы покрытий и нанесений, система LDWS может не работать надлежащим образом.

Не допускайте контакта воды или другого типа жидкости с датчиком LDWS.

Запрещается снимать части системы LDWS и допускать сильных ударов по датчику.

Не кладите предметы, отражающие свет, на приборную панель.

Всегда следите за дорожными условиями так как предупредительный сигнал можно не услышать из-за аудиосистемы или внешних условий.

Для включения системы LDWS нажмите на кнопку при включенном зажигании. На комбинации приборов загорается индикатор. Для отключения системы LDWS нажмите кнопку еще раз.

Если вы выберете этот символ на ЖК дисплее отобразится режим LDWS.

■ Когда датчик регистрирует разделительную линию

■ Когда датчик не регистрирует разделительную линию

Если автомобиль покидает полосу движения, когда система LDWS включена и скорость превышает 60 км/ч, предупреждение работает следующим образом:

1. Визуальное предупреждение

Если автомобиль покидает полосу движения, соответствующая разделительная линия мигает на ЖК экране желтым цветом с интервалом 0,8 секунды.

2. Звуковое предупреждение

Если автомобиль покидает полосу движения, подается звуковой предупредительный сигнал с интервалом 0,8 секунды.

Цвет символа изменится в зависимости от состояния системы предупреждения о выходе за пределы полосы.

Белый цвет: указывает на то, что датчик не регистрирует разделительную линию.

Зеленый цвет: указывает на то, что датчик регистрирует разделительную линию.

Индикатор предупреждения

Если загорается желтый индикатор LDWS FAIL (неисправность системы предупреждения о выходе за пределы полосы движения), система не работает надлежащим образом. Рекомендуем обратиться к авторизованному дилеру Kia для проверки системы.

Система LDWS не функционирует в следующих ситуациях:

Водитель включает сигнал поворота для смены полосы движения.

Когда мигают лампы аварийной сигнализации, LDWS работает нормально.

Движение по разделительной полосе.

Для смены полосы движения включите сигнал поворота, затем меняйте полосу.

LDWS может не подавать сигнал предупреждения, даже если автомобиль покидает полосу, или может подать сигнал предупреждения, даже если автомобиль не покидает полосу, в следующих случаях:

Разметку полосы движения не видно из-за снега, дождя, пятен, грязи или других причин.

Внешнее освещение резко меняется.

Ночью или в туннеле не включены передние фары.

Сложно отличить цвет полосы движения от цвета дороги.

Движение на крутом уклоне или повороте.

Свет отражается от воды на дороге.

Ветровое стекло загрязнено посторонними веществами.

Датчик не может определить полосу движения вследствие тумана, сильного дождя или снега.

Высокая температура вокруг внутреннего зеркала заднего вида вследствие воздействия прямых солнечных лучей.

Слишком широкая или узкая полоса движения.

Разделительная полоса повреждена или не различима.

Тень на разделительной полосе.

На дороге присутствует отметка, похожая на разделительную полосу.

Присутствует граничная структура.

Расстояние до впереди идущего автомобиля слишком маленькое или автомобиль впереди закрывает линию разметки.

Автомобиль сильно трясется.

Количество полос движения увеличивается или уменьшается или разделительные полосы имеют сложное пересечение.

На приборной панели находятся посторонние предметы.

Движение против солнца.

Движение под строениями.

Больше двух линий разметки с любой стороны (слева / справа).

Система помощи движению по полосе, иначе ещё называется «ассистент удержания полосы движения» или «помощник движения по полосе». Предназначена для удержания автомобиля на полосе движения, обозначенной разметкой, что повышает безопасность движения.

Ассистент удержания полосы движения

Хорошо работает на автомобильных дорогах, оборудованных качественной разметкой. Но, в связи с особенностями обустройства Российских дорог (отсутствие разметки) для многих моделей автомобилей, официально продаваемых в нашей стране, данная опция не предусмотрена.

Существуют активные и пассивные системы помощи движению по полосе.

  • Пассивные системы подают сигнал водителю, если автомобиль выезжает за пределы полосы движения.
  • Активная система не только предупреждает водителя, но и воздействует на рулевое управление, возвращая автомобиль на полосу движения.

Системы помощи движению по полосе сделанные разными производителями, называются по-разному:

  • Lane Assist у Audi и Volkswagen;
  • Lane Keeping Assist у Mercedes-Benz;
  • Lane Keep Assist System у Honda и Fiat;
  • Lane Departure Warning System у BMW, Citroen, Kia, Ceneral Motors, Opel и Volvo;
  • Lane Departure Prevention у Infiniti;
  • Lane Monitoring System у Toyota;
  • Lane Keeping Support System у Nissan.

Как всё это работает?

Камера передает изображение дороги в электронный блок управления. Тот, обрабатывает информацию, находит полосы разметки, рассчитывает ширину полосы, величину её закругления в повороте, вычисляет положение автомобиля на полосе. При угрозе покидания автомобилем полосы движения, подает управляющие импульсы на исполнительные механизмы (звуковой сигнал, мигающий светодиод, вибродвигатель в руле, электродвигатель усилителя ).

Включение системы принудительное. На щитке приборов при этом загорается световой индикатор. Видеокамера системы черно-белая, так как для блока управления важна только яркость изображения, по которой он находит разметочные полосы. Камера находится в салоне позади .

Водитель предупреждается о сходе с полосы движения вибрацией руля, зуммером и миганием светодиода. Кроме того, активная система помощи движению по полосе, воздействуя на электродвигатель усилителя рулевого управления, возвращает автомобиль на полосу движения.

Активная система помощи движения по полосе возвращает автомобиль на свою полосу

Нагревательный элемент, расположенный на лобовом стекле, включается по команде блока управления при запотевании стекла. При смене полосы движения, водитель должен включить сигнал указателя поворота, иначе система будет противодействовать .

Система может находиться в трех состояниях:

  • выключено;
  • активный режим;
  • пассивный режим.

1. Выключенная система не оказывает влияния на управление автомобилем.

2. В активном состоянии подает сигналы водителю и вмешивается в процесс управления автомобилем.

3. В пассивный (ждущий) режим система переходит, если нет линий разметки, дорога заснеженная или грязная.

Жаль, что данная опция не доступна в нашей стране! Может, когда-то и у нас будут отличные дороги!

Обязательное использование указателей поворотов при совершении маневров в ПДД оговаривается не зря, ведь предсказуемая траектория движения является одним из обязательных условий безопасности на дорогах. А что если водитель устал, уснул и потерял управление? Тогда можно скатиться в кювет или, что еще хуже, вылететь на «встречку». Помочь и уберечь от неприятностей в таких случаях должна система контроля рядности.

Нередко систему контроля рядности называют системой помощи удержания своей полосы движения. Больше всех упражняются в «нейминге» автопроизводители. В компании Volkswagen ее называют просто и лаконично — Lane Assist. А у KIA , например, она носит более замысловатое название Lane Departure Warning System (система предупреждения при съезде с полосы движения).

Тем не менее вне зависимости от названия работают все системы по единому принципу. Любое перестроение должно быть санкционировано соответствующим поворотником. Это, во-первых, уменьшает вероятность того, что маневр останется незамеченным другими участниками движения. А во-вторых, говорит о том, что водитель совершает перестроение не случайно, а намеренно, а значит, контролирует управление автомобилем.

Все системы контроля рядности условно можно разделить на:

В пассивных системах водителя просто информируют о возникшей опасности. В активных же системах электроника может сама вмешаться в управление автомобилем и удержать машину в своей полосе. Но тут тоже не без оговорок. Например, в Audi решили перестраховаться. Ее Lane Assist не будет корректировать траекторию движения, если руки водителя не будут находиться на руле. Система, конечно, прошла не одну сотню испытаний, но в компании все равно считают, что ответственность должна лежать на водителе, а технологии призваны лишь оказать ему помощь в сложных ситуациях.

Отлично наглядно демонстрирует работу системы контроля рядности пассивного типа видеоролик компании Renault :

В Infiniti , использующей систему активного типа, корректировка траектории движения осуществляется не с помощью руля, а с помощью тормозной системы. Что означает гораздо более сложное по сравнению с системами пассивного типа ее «вплетение» в работу других систем активной безопасности. При непроизвольном съезде с полосы фирменная система Lane Departure Prevention вначале подает звуки и, если водитель не реагирует, то «подруливает» автомобиль самостоятельно, притормаживая необходимые колеса:

Одним из обязательных условий корректной работы контроля рядности является качественная дорожная разметка и если ее, к примеру, занесет снегом, то система попросту окажется бесполезной. Поэтому во всех моделях, на которых она используется, предусмотрен легкий способ ее отключения.

Современные технологии автономного и полу-автономного интерфейса управления автомобилями готовятся покорять внимание и кошельки потенциальных покупателей, однако пока большинство удачных воплощений подобных идей в реальность только на стадии подготовки и не по карману обычному обывателю. Тем не менее, рынок уже сейчас может предложить удачные примеры использования технологий, которые обеспечивают дополнительный комфорт от вождения. Не так давно мы публиковали подробную статью о . Теперь настало время поговорить о другой популярной технологии, а именно системе контроля полосы движения. Что такое система контроля полосы движения? Зачем она нужна? И самое главное: стоит ли задумываться о покупке автомобиля с системой подобного типа?

Что такое LDWS

Система контроля полосы движения (Lane Departure Warning System «LDWS») – это технология, предупреждающая о том, что возможен скорый сход с полосы движения автомобиля. Применяется технология на участках вроде магистралей, автобанов или автострадах. В первую очередь технология контроля позволяет держаться выбранного участка дороги, исключая возможность несанкционированного съезда с пути. На деле это имеет огромное значение для сегодняшних реалий: всё чаще основными причинами возникновения автомобильных аварий является временная отстраненность водителей от контроля ситуации за дорогой (сон за рулем, переутомленность, проблемы со здоровьем).

Ранее эксклюзивная для дорогостоящих и премиальных седанов система медленно перекочевала в стан бюджетных и семейных типов автомобилей, предлагая свой функционал почти любому автовладельцу.

Принцип работы системы контроля полосы движения

Существует несколько видов ходовых систем контроля полосы движения, которые применяются при создании современных автомобилей. Однако, неизменным остается функциональная суть – не допускать съезда с заданного пути.

Траектория пути задается с помощью размещенных датчиков в области переднего бампера (внутри радиаторной решетки) или же внутри салона автомобиля (рядом с зеркалом заднего вида). Компьютер размечает условную разметку на дорожном полотне впереди автомобиля, вычисляет положение автомобиля в режиме реального времени и с помощью записанных заранее алгоритмов и программного кода осуществляет контроль за движением автомобиля по верному курсу.

Если маневр съезда не запланирован самим водителем (система контроля полосы реагирует на включение поворотника), компьютер намеренно предупредит водителя транспортного средства о том, что возможен съезд с заданного маршрута. Уведомление может выглядеть совершенно по-разному, и зависит от используемого типа LDWS (например, может прозвучать громкий звуковой сигнал, или завибрировать рулевое колесо).

Последние наработки в этой сфере предоставляют системе контроль за совершением маневров особой сложности (например, экстренное торможение). Обычно такие системы входят в так называемый «автопилот». К слову, в последних моделях Cadillac используется обработка данных по навигационным картам, и система заранее знает о всех поворотах и необходимых маневрах на заданном маршруте.

Типы датчиков и системы контроля полосы

На данный момент существует 2 типа технологий:

  • система предупреждения о съезде с полосы (Lane Departure System «LDS»), издающая уведомления о несанкционированных попытках сменить заданный курс;
  • система удержания в полосе (Lane Keeping System «LKS»), которая уполномочена совершать независящие от водителя маневры и действия по удержанию автомобиля на полосе, если тот не реагирует на внешние предупреждающие сигналы.

Кроме того, наличие системы контроля за полосой подразумевает и расположение в конструкции автомобиля считывающих датчиков, которые обрабатывают поступающую информацию в режиме реального времени. В зависимости от функциональных возможностей существуют такие типы датчиков:

  • видео-датчик , принцип их действия очень схож с видеорегистраторами, а размещаются они преимущественно в центральном участке на лобовом стекле;
  • лазерные датчики , располагаются в корпусе автомобиля, как правило в радиаторной решетке или бампере. С помощью четких алгоритмов проецирует линии на задаваемый маршрут и следует ему;
  • инфракрасные датчики , по функционалу схожи с лазерными, однако имеют другой тип обработки данных. Показывают отличные результаты в ночное время суток. Размещаются в днище автомобиля.

Преимущества и недостатки LDW

Как уже было сказано ранее, система LDW может стать незаменимым помощником и «ангелом-хранителем» многих автовладельцев. От ситуаций, которые могут возникнуть за рулем, не застрахован никто, тем более, что участников дорожного движения на дорогах сейчас увеличивается с каждым днем. Необходимо всего несколько секунд, чтобы ситуация от «обычной» стала «аварийной», и как раз эти секунды бывают определяющими.

Однако, следует учитывать, что неправильно настроенная система определения может быть слишком назойливой и реагировать даже на малейшие кочки автомобиля, связанные с неровностью дорожного полотна. Чрезмерное напоминание может послужить причиной той самой отвлеченности водителя, о которой было столько сказано в этой статье.

Помимо этого, некоторые датчики определения дороги плохо реагируют на затертую некорректную дорожную разметку, а заснеженная дорога является причиной многих сбоев в работе и неправильного функционирования системы LDW. В таких ситуациях лучше отключать технологию до момента её более рационального использования.

Система помощи движению по полосе (другие наименования – помощник движения по полосе, система удержания полосы движения) помогает водителю придерживаться выбранной полосы движения и тем самым, предотвращать аварийные ситуации. Система эффективна при движении по автомагистралям и обустроенным федеральным дорогам, т.е. там, где имеется качественная дорожная разметка.

Различают два вида систем помощи движения по полосе: пассивные и активные. Пассивная система предупреждает водителя об отклонении от выбранной полосы движения. Активная система наряду с предупреждением производит корректировку траектории движения.

У разных автопроизводителей система удержания полосы движения имеет свои торговые названия, но предлагаемые системы имеют, в основном, схожую конструкцию:

Lane Assist от Audi, Volkswagen, SEAT;

Lane Departure Warning System от BMW, Citroen, Kia, Ceneral Motors, Opel, Volvo;

Lane Departure Prevention от Infiniti;

Lane Keep Assist System от Honda, Fiat;

Lane Keeping Aid от Ford;

Lane Keeping Assist от Mercedes-Benz;

Lane Keeping Support System от Nissan;

Lane Monitoring System от Toyota.

Система помощи движению по полосе является электронной системой и включает клавишу управления, видеокамеру, блок управления и исполнительные механизмы. С помощью клавиши управления производится включение системы. Клавиша может располагаться на рычаге переключения указателей поворота, панели приборов или центральной консоли.

Видеокамера производит запись изображения на определенном расстоянии от автомобиля и его оцифровку. В системе используется монохромная камера, которая распознает линии разметки как резкое изменение градации серого. Камера объединена с блоком управления. Объединенный блок располагается на лобовом стекле за зеркалом заднего вида.

Исполнительными устройствами системы помощи движения по полосе являются контрольная лампа, звуковой сигнал, вибромотор на рулевом колесе, нагревательный элемент лобового стекла, электродвигатель электромеханического усилителя руля.

Информация о работе системы выводится на панель приборов в виде контрольной лампы. Предупреждение водителя производится с помощью вибрации рулевого колеса, а также подачи визуальных звуковых и световых сигналов. Вибрацию создает вибромотор, встроенный в рулевое колесо.

Нагревательный элемент располагается на ветровом стекле, при необходимости автоматически включается, устраняет запотевание и обледенение окна камеры.

Корректировка траектории движения осуществляется принудительным подруливанием системы рулевого управления с помощью электромеханического усилителя руля (большинство систем) или подтормаживанием колес с одной стороны автомобиля (система Lane Departure Prevention).

Во время работы активной системы помощи движения по полосе реализуются следующие основные функции:

1) распознавание траектории полосы движения;

2) визуальное информирование о работе системы;

3) корректировка траектории движения;

4) предупреждение водителя.

Обстановка перед автомобилем проецируется на светочувствительную матрицу камеры и преобразуется в черно-белое изображение, которое анализируется электронным блоком управления.

Алгоритм работы блока управления определяет положение линий разметки полосы, оценивает качество распознавания разметки, вычисляет ширину полосы и ее кривизну, рассчитывает положение автомобиля на полосе. На основании проведенных вычислений осуществляются управляющее воздействие на рулевое управление (тормозную систему), и если требуемый эффект удержания автомобиля на полосе не достигается — предупреждается водитель (вибрация рулевого колеса, звуковой и световой сигналы).

Необходимо отметить, что величина крутящего момента, прикладываемого к рулевому механизму (тормозного усилия на двух колесах с одной стороны автомобиля) невелика и в любой момент может быть преодолена водителем.

При преднамеренном перестроении с одной полосы на другую должен быть включен сигнал поворота, иначе система будет препятствовать маневру. При неблагоприятных условиях (отсутствие одной линии или всей разметки, загрязненное или заснеженное дорожное полотно, узкая полоса движения, нестандартная разметка на ремонтируемых участках, поворот малого радиуса) система деактивируется.

Предусмотрено три режима работы системы помощи движения по полосе:

1.система включена и активирована (активный режим);

2.система включена и деактивирована (пассивный режим);

BMW не считает вмешательство в управление автомобилем обязательным. На грани чрезвычайной ситуации руль мюнхенского флагмана слегка вибрирует. К счастью, этот электронный помощник в BMW работает впечатляюще надежно. Когда «семерка» распознает разметку, на руле раздается легкая вибрация – можно быть уверенным, что машина следит за дорогой.

Рисунок 3.22 – Система слежения за разметкой BMW

Предупреждение о пересечении подается заранее, таким образом, у водителя остается достаточно времени, чтобы среагировать. Даже на крутых развязках система не теряет бдительности и контролирует разметку. В наших руках BMW 740d допустил минимум ошибок, распознавал даже сильно изношенные линии и не обозначенную границу между асфальтом и газоном на обочине. Оплошности были допущены на дороге, проходящей через лес – там машину сбивали с толку пестрые тени. Временная разметка также не поддалась электронике BMW. В BMW слежение активно на скоростях более 70 км/ч, поэтому в зонах ремонтных работ она дремлет.

Водители с-класса вынуждены рулить самостоятельно. Хотя здесь так же, как в Audi и VW, установлен электрический усилитель руля, он не обучен вмешиваться в управление. Но Mersedes все же пытается корректировать курс и делает это по-своему.

Рисунок 3.23 – Система слежения за разметкой Mersedes

На скоростях более 60 км/ч машина распознает разметку и при ее несанкционированном пересечении создает короткий тормозной импульс, чтобы изменить курс движения. На пологих траекториях такое вмешательство достаточно эффективно. Но если автомобиль будет приближаться к разметке под большим углом, прикусывание тормозов ничем не поможет. Зато C-класс оповестит водителя вибрацией на руле. Вообще, система Mercedes реагирует на сплошные линии разметки, а прерывистые игнорирует. Также она не жалует желтую разметку и не обращает внимание на обочины.

Камера установлена перед зеркалом заднего вида. Она охотно распознает жирные линии разметки и подает сигнал на задействование тормозов.

№ 2157326 Рулевое управление транспортного средства

Рулевое управление транспортного средства с переменным передаточным отношением, состоящее из рулевого колеса, редуктора, карданной передачи с возможностью изменения углов между телескопическими карданными валами, мультипликатора, рулевого механизма и привода, отличающееся тем, что корпус телескопического карданного вала связан с неподвижным элементом крепления рулевого колеса посредством зубчатой пластины и зубчатого сектора, имеющего фиксатор положения.

Рисунок 3.24 — Схема рулевого управления

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевому управлению транспортных средств.

Известно рулевое управление, состоящее из рулевого колеса, редуктора, карданной передачи с возможностью изменения углов между телескопическими карданными валами, мультипликатора, рулевого механизма и привода.

Недостатком известного рулевого управления является сложность регулирования углов между телескопическими карданными валами для изменения передаточного отношения.

Изобретение направлено на упрощение процесса регулирования характера изменения передаточного отношения рулевого управления.

Решение поставленной задачи достигается тем, что корпус телескопического карданного вала связан с неподвижным элементом крепления рулевого колеса посредством зубчатой пластины и зубчатого сектора, имеющего фиксатор положения.

Рулевое управление состоит из рулевого колеса 1, редуктора 2, карданной передачи 3, 4, 5, 6, мультипликатора 7, рулевого механизма 8 и привода 9. Корпус телескопического карданного вала 3 связан с неподвижным элементом крепления рулевого колеса 1 посредством зубчатой пластины 10 и зубчатого сектора 11, имеющего фиксатор положения 12.

Заявляемое рулевое управление работает следующим образом. При необходимости изменения передаточного отношения рулевого управления, которое зависит от угла наклона между телескопическими карданными валами, следует освободить сектор 11 от фиксатора 12 и переместить в нужное положение.

В результате применения предлагаемого рулевого управления упрощается процесс регулирования характера изменения передаточного числа рулевого управления.

№ 2139200 Рулевое управление амфибии

Рулевое управление транспортного средства, состоящее из рулевой колонки, рулевого механизма, сошки, продольной тяги, двуплечего рычага, поперечной тяги, коромысла и поворотного рычага, отличающееся тем, что ось перемещения поперечной тяги совпадает с осью вращения рычага подвески, выполненной полой в месте крепления к борту.

Рисунок 3.25 — Схема рулевого управления амфибии

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевым управлениям автомобилей для перемещения по суше и воде.

Известно рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевую колонку, рулевой механизм, рулевой привод. Рулевой привод состоит из сошки, продольной тяги, двуплечего рычага, поперечной тяги, коромысла и поворотного рычага (Круглов С.М. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей: практическое пособие, 3-е изд., переработ. и дополн. -М.: Высшая школа, 1991,-351 с.: ил. Рис. 82, с. 138 и рис. 83 с. 142).

Недостатком известного рулевого управления является невозможность поднимать управляемые колеса для движения по воде и возвращать их в исходное положение без изменения углов их установки.

Изобретение направлено на устранение трудозатрат на регулировку углов установки управляемых колес после изменения их положения при перемещении по воде.

Решение поставленной задачи достигается тем, что поперечная рулевая тяга установлена внутри полой оси верхнего рычага подвески. Причем ось перемещения поперечной тяги и ось качания рычага подвески совпадают.

Заявляемое рулевое управление с возможностью изменения положения управляемых колес без последующей необходимости регулировки их установки отличается от прототипа тем, что поперечная рулевая тяга проходит внутри верхнего рычага подвески, который для этого выполнен полым. Поскольку ось поперечного перемещения рулевой тяги совпадает с осью качания рычага подвески, то нарушения регулировки установки управляемых колес при изменении их положения в вертикальной плоскости не происходит.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана схема рулевого управления транспортного средства для перемещения по суше и воде.

Рулевое управление транспортного средства состоит из рулевой колонки 1, рулевого механизма 2, сошки 3, продольной тяги 4, двуплечего рычага 5, поперечной тяги 6, проходящей внутри оси рычага подвески 9, коромысла 7 и поворотного рычага 8. Причем коромысло 7 имеет промежуточную опору на рычаге подвески 9.

Заявляемое рулевое управление транспортного средства для перемещения по суше и воде работает следующим образом. При перемещении амфибии по суше усилие водителя от рулевой колонки 1 передается на рулевой механизм 2. Сошка 3, совершая вращательное движение, перемещает продольную тягу 4 и двуплечий рычаг 5. Далее усилие через поперечную тягу 6, установленную внутри оси рычага подвески 9, передается на коромысло 7 и поворотный рычаг 8, который обеспечивает поворот управляемых колес в продольной плоскости. При перемещении по воде управляемые колеса поднимаются в верхнее положение по траектории, соответствующей траектории движения, которую описывает рычаг подвески 9 и соединенные с ним коромысло 7 и поворотный рычаг 8. Таким образом, расположенная внутри оси рычага подвески поперечная тяга позволяет изменять положение управляемых колес для движения по суше и воде без разборки рулевого привода и последующей регулировки.

В результате применения предлагаемого рулевого управления обеспечивается возможность изменения положения управляемых колес для движения транспортного средства по суше и воде без разборки и последующей регулировки.

№ 2370398 Электроусилитель рулевого управления с волновым редуктором, активное рулевое управление с циклоидальным вариатором

Активное рулевое управление, отличающееся тем, что в качестве редуктора, передающего вращение от органа управления к колесам, применен циклоидальный редуктор, промежуточное тело вращения которого установлено на валу управляющего внешнего привода, имеющего возможность вращения и фиксации, а шестерни ступеней, установленные с возможностью свободного вращения на этом валу, связаны с входным и выходным валами рулевого управления, причем управляющий внешний привод вращает вал с переменной частотой по сигналам блока управления в зависимости от скорости автомобиля, угла поворота органа управления и скорости его вращения, при этом происходит изменение передаточного отношения редуктора в широком диапазоне.

Рисунок 3.26 — На чертеже изображен в разрезе (вид сверху) циклоидальный вариатор в сборе с валом рулевого управления

Изобретение относится к области автомобилестроения.

Известен усилитель рулевого управления, содержащий в качестве редуктора, передающего вращение от электродвигателя к валу рулевой колонки, червячную передачу (журнал «За рулем», № 10, 2000 г., «В недрах ЭУРа» А.Будкин, а также http://zr.ru/articles/40870). Недостатком его является сложность изготовления трехзаходного эвольвентного червяка, постоянное передаточное отношение, недостаточная обратная связь.

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является активное рулевое управление автомобилей БМВ (Active Steering), имеющее в качестве редуктора планетарный редуктор, водило которого перемещается электродвигателем через червячную передачу, регулированием оборотов которого достигается управление передаточным числом редуктора (журнал «За рулем», № 10, 2002, «На пути к джойстику» А.Фомин, а также http://zr.ru/articles/41034). Недостатком его является наличие червячной передачи, сложность технологии изготовления, необходимость применения мощного высокомоментного электродвигателя.

Целью изобретения является увеличение возможностей регулирования передаточного числа в широком диапазоне, ресурса рулевого управления и улучшение его технических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве редуктора, передающего вращение от органа управления к колесам, применен циклоидальный редуктор, промежуточное тело вращения которого установлено на валу управляющего внешнего привода, имеющего возможность вращения и фиксации, а шестерни ступеней, установленные с возможностью свободного вращения на этом валу, связаны с входным и выходным валами рулевого управления, причем при активизации управляющий внешний привод вращает вал с переменной частотой по сигналам блока управления в зависимости от скорости автомобиля, угла поворота органа управления и скорости его вращения, при этом происходит изменение передаточного отношения редуктора в широком диапазоне. В упрощенном варианте может быть применена волновая передача (редуктор), содержащая генератор волн на валу электродвигателя, гибкое колесо, неподвижно закрепленное в корпусе, жесткое колесо, связанное с валом рулевого управления, причем электродвигатель вращает вал по сигналам блока управления в зависимости от угла поворота органа управления и скорости его вращения, при этом происходит усиление момента вращения от органа управления к управляемым колесам.

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ С ЦИКЛОИДАЛЬНЫМ ВАРИАТОРОМ содержит корпус 1, в котором с возможностью вращения установлены входной вал 2 рулевого управления с шестерней 3 и выходной вал 4 с шестерней 5, вал 6 внешнего привода, ведомую шестерню 7, связанную с шестерней 3 входного вала рулевого управления, установленную с возможностью свободного вращения на валу 6 внешнего привода и выполненную заодно с внутренней шестерней 8, имеющей в качестве образующей замкнутую гипоциклическую поверхность, промежуточное тело вращения, установленное на эксцентрике 9, жестко связанном с валом 6 внешнего привода, состоящее из колеса 10 первой ступени и сателлита 11 второй ступени, имеющего в качестве образующей замкнутую гипоциклическую поверхность, солнечное колесо 12 второй ступени с интегрированной ведущей шестерней 13, связанной с шестерней 5 выходного вала рулевого управления и установленной с возможностью свободного вращения на валу 6 внешнего привода.

ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С ВОЛНОВЫМ РЕДУКТОРОМ содержит корпус, в котором с возможностью вращения установлены вал электродвигателя и жесткое колесо волновой передачи, связанное с валом рулевого управления, генератор волн на валу электродвигателя, гибкое колесо, неподвижно закрепленное в корпусе, жесткое колесо связано с валом рулевого управления.

Активное рулевое управление с циклоидальным вариатором (далее ЦВ) работает следующим образом. При отсутствии момента вращения на валу 6 управляющего привода и жесткой его фиксации ЦВ работает как редуктор с постоянным передаточным отношением, например, 1:18 (это отношение устанавливается применением стандартного рулевого механизма, например, реечного с учетом передаточного числа самого циклоидального редуктора). В таком случае, для поворота управляемых колес на 60° необходимо осуществить поворот органа управления на 1080° или три оборота. Таким образом, при отсутствии напряжения в бортовой сети автомобиль управляется по традиционной схеме с отсутствием усилителя, но с наличием механической связи между органом управления и колесами.

Для осуществления функции изменения передаточного числа необходимо привести во вращение вал 6 управляющего внешнего привода с установленным на нем промежуточным телом вращения, причем благодаря циклоидальному зацеплению передаточное число редуктора может достигать значительных величин (1:50 и более), что способствует расширению диапазона регулирования передаточного отношения всего механизма по сравнению с червячной передачей. Колесо 10 первой ступени, обкатываясь по поверхности внутренней шестерни 8, и сателлит 11, перемещаясь внутри солнечного колеса 12 в зависимости от того, совпадает ли направление вращения вала 6 с направлением вращения шестерни 7 или противоположно ему, ускоряет либо замедляет вращение шестерни 11 относительно шестерни 7, причем активизированный управляющий привод вращает вал с переменной частотой по сигналам блока управления в зависимости от скорости автомобиля, угла поворота органа управления и скорости его вращения, при этом происходит изменение передаточного отношения редуктора в широком диапазоне.

Возможно также обратное присоединение входного и выходного валов рулевого управления, при котором передаточное число ЦВ становится меньше единицы.

Последовательное соединение двух и более ЦВ с общим управляющим приводом позволяет изменять общее передаточное число пропорционально передаточному числу одного звена в степени, равной количеству звеньев, что уменьшает необходимый диапазон изменения числа оборотов управляющего привода.

Как вариант возможно изготовление редуктора, в котором шестерня 3 входного вала 2 связана с солнечным колесом первой ступени, шестерня 5 выходного вала 4 связана с солнечным колесом второй ступени, а промежуточное тело вращения выполнено в виде сдвоенного сателлита.

В качестве управляющего внешнего привода вала 6 может быть применен электродвигатель.

Электроусилитель рулевого управления с волновым редуктором работает следующим образом. При повороте органа управления на некоторый угол сигнал с торсионного датчика поступает в блок управления, который дает команду на вращение вала электродвигателя, который вращает вал по сигналам блока управления в зависимости от угла поворота органа управления и скорости его вращения. Генератор волн через неподвижное гибкое колесо передает вращение на жесткое колесо и далее на вал рулевого управления, при этом происходит усиление момента вращения от органа управления к управляемым колесам. Благодаря значительному дипазону возможностей волновой передачи по выбору передаточного отношения также увеличиваются возможности настройки рулевого управления, а компактные, в сравнении с червячной передачей, размеры упрощают интеграцию механизма в рулевое управление.

Достоинство предлагаемого изобретения заключается в высоком КПД и нагрузочной способности циклоидальной передачи, уменьшении износа трущихся деталей за счет многопарности зацепления, широком диапазоне передаточных отношений и регулирования, простоте изготовления. Продольное (параллельно валу рулевого управления) расположение вала управляющего привода (электродвигателя) предоставляет в некоторых случаях преимущество в компоновке рулевого управления по сравнению с поперечно расположенным червячным редуктором.

Зачем нужна и как устроена система удержания в полосе

Евгений Пономаренко

Это одна из первых систем, которые активно вмешиваются в процесс управления автомобилем, воздействуя на рулевое управление. Ее основные компоненты – монохромная камера под лобовым стеклом, вычислительный блок и электромоторы в рулевом колесе и электроусилитель. Камера записывает изображение перед автомобилем, кроме того, на случай плохой погоды и запотевания автоматически включается подогрев лобового стекла.

Изображение с камеры подается в вычислительный блок, который начинает искать разметку. Если она в принципе присутствует, далее алгоритм рассчитывает пространственное положение автомобиля относительно полос и формирует траекторию оптимального движения в своем ряду с учетом изгибов дороги. Если автомобиль «наступает» на разметку при выключенном сигнале поворота, система подает вибросигнал на руль и подруливает электроусилителем, возвращаясь обратно в свой ряд. Впрочем, в случае с Infiniti подруливание реализовано подтормаживанием левой или правой пары колес.

Таким образом, при наличии качественной разметки автомобиль с включенной системой удержания в полосе и адаптивным круиз-контролем теоретически может ехать в автономном режиме до следующего перекрестка. Однако, поскольку это все еще не полноценный автопилот, производители встроили предохранитель от излишней самостоятельности: если система обнаруживает, что водитель не воздействует на рулевое, через непродолжительное время Lane Keeping Assist отключается.

Система удержания в полосе все еще новая и встречается, как правило, на машинах старших классов. В концерне VW ее называют Lane Assist, BMW, Citroe, GM, Opel, Volvo – Lane Departure Warning, Honda – Lane Keep Assist, Ford – Lane Keeping Aid и т.д.

Как работает система удержания в полосе

Современные автомобили оснащаются немалым количеством технологий, что направлены не только на улучшение комфортабельности эксплуатации транспортного средства, но на повышение уровня безопасности при езде. Одной из таких является система удержания в полосе.

Предназначение системы LKA

Основная задача, которую выполняет данная система, заключается в предотвращении случайного схода с полосы.

Она используется для обращения внимания автомобилиста об отклонении с правильного маршрута в процессе езды, что случается при приближении к дорожной разметке или наезде на нее.

Современные технологии подобного формата позволяют осуществлять отслеживание даже за маневрами повышенной сложности при экстремальной езде.

Некоторые из подобных приспособлений способы выстраивать маршрут по навигатору, что позволяет им быть в курсе всех дальнейших маневров, необходимых для приезда в конечную точку.

В случае незапланированных поворотов, грамотно настроенная технология поменяет траекторию передвижения и задает новый маршрут.

Отличие LKA от систем слежения и контроля за полосой

Помимо этой системы, также существуют две другие технологии, а именно слежение и центрирования полосы. Они выполняют практически одну и ту же задачу, однако отличаются по принципу работы и самой функциональности.

Система слежения в полосе (LDWS) считается наиболее простой из них, так как ее функционал предусматривает исключительно голосовое предупреждение водителя при приближении к разметке на дороге.

Система удержания полосы (LKAS) является более прогрессивной, так как предусматривает непосредственное вмешательство в управление автомобилей. В случае приближения к разметке она начинает препятствовать выходу из полосы посредством плавного торможения или поворота руля в необходимую сторону.

Наиболее продвинутой из всех является технология центрирования в полосе, что используется не только в экстренных ситуациях, но и в процессе повседневной езды для постоянного удерживания транспортного средства в пределах центра полосы.

Осуществляется это за счет подкручивания руля в требуемом направлении. Нередко она задействуется в комплексе с системой адаптивного круиз-контроля, позволяя водителю плавно входить в повороты при движении на повышенных скоростях.

Компоненты системы

Ассистенты такого типа состоят из следующих элементов:

  • Блок управления.
  • Указатель/переключатель поворотов.
  • Видеокамера.
  • Датчики-уведомители.
  • Кнопка активации.

Принцип работы

Работа технологии начинается с нажатия клавиши запуска, что может быть размещена на одном из рычагов, находящихся на рулевой колонке, либо на центральной приборной панели.

Видеокамера устанавливается в том месте, где у нее будет возможность фиксировать и детально анализировать участок дороги перед автомобилем.

Зафиксированная камерой область автомобильной полосы обрабатывается и анализируется посредством электронного блока управления системой.

В случае возникновения экстренной ситуации (приближение к разметке или наезд на нее), в действие вступают датчики-уведомители, что оповещают водителя о незапланированном изменении траектории движения. Это осуществляется путем подачи вибросигнала или звукового уведомления.

Если водитель целенаправленно желает изменить направление движение и съехать с полосы, ему потребуется проинформировать систему контроля посредством использования специальных указателей поворотов.

Одним из ключевых конструкционных элементов подобной LKA являются датчики. Они бывают нескольких разновидностей: видеоконтроль, инфракрасные и лазерные.

  1. Первые работают по схожей схеме с видеорегистраторами. Как правило, они монтируются на ветровое стекло машины.
  2. Вторые крепятся на кузове автомобиля, выполняя задачу сверки положения транспортного средства с линиями разметки. Особенно актуальными они являются в темное время суток.
  3. Датчики лазерного типа функционируют по тому же принципу, что и инфракрасные, однако являются неэффективными в условиях низкой степени освещенности.

Плюсы и минусы системы удержания в полосе

К основным достоинствам LKA следует отнести:

  • Существенное повышение степени безопасности в процессе езды.
  • Возможность четкого анализа обстановки на дороге при езде на высокой скорости.
  • Отслеживание состояния автомобилиста посредством подачи соответствующих сигналов и ожидания реакции на них.

Есть у них и свои недостатки:

  • Возможная деактивация функции в случае невозможности распознать линии на неровном дорожном покрытии, либо загрязненную разметку.
  • Невозможность полноценного распознавания разметки на узких участках проезжей части.
  • Работоспособность системы возможна лишь в случае соответствия дорожной поверхности общепринятым стандартам.

В любом случае система нужная, полезная и обязательно должна быть в комплектации современного автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *