Parkovací asistenční systémy | Automobilová příručka

Mnoho moderních konstrukcí vozidel s klínovitou konstrukcí a výsledným nízkým součinitelem odporu vzduchu výrazně omezuje výhled dozadu, takže je obtížné nebo dokonce nemožné rozpoznat překážky za vozidlem. O tom, jaké typy parkovacích asistenčních systémů existují, si povíme v tomto článku.

1. Parkovací asistent s ultrazvukovými senzory
   • Parkovací systém
   • Ultrazvukový senzor
   • Rozsah
   • Elektronická řídicí jednotka (ECU)
   • Výstražné prvky
2. Parkovací asistent
   • Měření dostupného parkovacího místa
   • Parkovací asistenční zařízení poskytující informace řidiči
   • Parkovací asistent s funkcí řízení (automatické parkování)
   • Další příležitosti pro vývoj parkovacích senzorů

Parkovací asistent s ultrazvukovými senzory

Řidiči při parkování vozidla účinně pomáhají pomůcky v podobě ultrazvukových senzorů. S jejich pomocí je monitorován prostor přibližně 20 až 250 cm za nebo v případě potřeby před vozidlem. Systém detekuje překážky a jejich vzdálenost od vozidla signalizuje vizuálními nebo zvukovými signály. Mnoho výrobců automobilů nabízí parkovací asistenty jako volitelný doplněk. Některá vozidla mají tyto funkce standardně. Pro vybavení vozidel, která již opustila výrobní linku, jsou nabízeny systémy, které lze přizpůsobit různým modelům vozidel. Tyto systémy musí být schopny běžet na co největším počtu různých modelů. Úhel instalace a vzdálenost mezi senzory jsou určeny pro každý konkrétní model vozu. Tyto parametry jsou brány v úvahu v algoritmech zpracování dat.

Parkovací systém

Parkovací pomůcky se skládají z následujících hlavních součástí:

• ECU,
• Výstražný prvek řidiče.
• Ultrazvukové senzory.

Parkovací systémy se liší počtem senzorů a jejich emisivitou.

Pokud je varovný systém instalován pouze v zadní části vozidla, má obvykle čtyři ultrazvukové senzory v zadním nárazníku. Některá velká vozidla, jako jsou SUV, jsou vybavena šesti senzory.

Výstražný systém na přední části vozidla je vybaven čtyřmi nebo šesti přídavnými ultrazvukovými senzory v předním nárazníku (obr. „Skenovací parkovací systém s výhledem do všech stran“ ). Senzory jsou bezpečně namontovány na nárazníku v určitých polohách pomocí speciálních držáků (obr. „Principy instalace ultrazvukového senzoru do nárazníku“ ).

Tento systém se aktivuje automaticky při zařazení zpátečky. Přední varovný systém se automaticky aktivuje, pokud rychlost vozidla klesne pod prahovou hodnotu přibližně 15 km/h. Během provozu zajišťuje funkce autotestu nepřetržité sledování správné funkce všech komponent.

Ultrazvukový senzor

Vlastní snímač se skládá převážně z plastového pouzdra s připojovacími zdířkami a hliníkové membrány, k jejímuž vnitřku je připojen piezokeramický rezonátor ve tvaru tenkého kotouče. Tento rezonátor může pracovat jako vysílač (reproduktor) nebo jako přijímač (mikrofon). Elektronické obvody pro zapnutí snímače a zpracování signálu jsou umístěny na desce plošných spojů uvnitř pouzdra.

K ECU jsou elektricky připojeny pomocí tří svorek, z nichž dvě jsou napájecí. Třetí, sloužící jako obousměrné signálové vedení, slouží k aktivaci funkce přenosu signálu a příjmu vráceného signálu do ECU. Když senzor přijme digitální impuls z řídicí jednotky k přenosu signálu, elektronický obvod aplikuje budicí impulsy se čtvercovým průběhem na rezonanční frekvenci na hliníkovou membránu, což způsobí vibraci membrány, která vysílá ultrazvukové vlny o frekvenci přibližně 48 kHz (obr. „Blokové schéma ultrazvukového senzoru“ ). Bránice, která se nakonec dostane do klidu, začne vlivem zvukových vln odražených od překážky opět vibrovat. Tyto vibrace jsou pomocí piezoelektrické desky převedeny na analogový elektrický signál, který je poté zesílen a převeden na digitální signál.

Měření vzdáleností

Při určování rozsahu pomocí ultrazvuku (rýže „Princip měření ultrazvukového dosahu (echo-umístění)“) senzory vysílají ultrazvukové impulsy a měří čas, který trvá, než se impulsy odražené od objektů vrátí zpět. Vzdálenost l mezi senzorem a nejbližším objektem se vypočítá z časového poměru t_е návrat prvního odraženého impulsu a rychlosti zvuku c pomocí následujícího vzorce:

l = 0,5 t_е c

t_е— doba návratu ultrazvukového signálu;

c je rychlost zvuku ve vzduchu (c ≈ 340 m/s).

Geometrická vzdálenost а mezi překážkou a přední částí vozu se určuje triangulační metodou na základě údajů získaných (vzdálenosti b a c) ze dvou ultrazvukových snímačů instalovaných ve vzdálenosti d od sebe (obr. „Určení vzdálenosti k překážce pomocí ultrazvuku“).

Vzdálenost а vypočítá se pomocí následujícího vzorce:

a = √( c 2 – (d 2 + c 2 – b 2 ) 2 /4d 2)

Aby systém mohl prozkoumat co nejširší oblast, musí jeho vlastnosti detektoru splňovat určité požadavky. Vodorovná část charakteristiky by měla mít širší úhel pokrytí. Na druhou stranu vertikálně je nutné dosáhnout kompromisní charakteristiky. Aby nedocházelo k rušení způsobenému odrazy povrchu vozovky, neměl by být zorný úhel příliš široký, ale existující překážky by měly být spolehlivě detekovány. Na Obr. „Vyzařovací diagram antény ultrazvukového senzoru“ Radiační charakteristiky jsou zobrazeny vodorovně a svisle.

Moderní senzory umožňují v určitých mezích měnit úhel detekce překážky, což umožňuje dosáhnout optimálního nastavení v souladu s geometrií nárazníku a karoserie vozu. Kompaktní konstrukce těchto snímačů je výhodná zejména s ohledem na požadavky na zvýšenou bezpečnost chodců v provedeních nárazníků.

Elektronická řídicí jednotka (ECU)

ECU obsahuje regulátor napětí pro senzory, integrovaný mikroprocesor a všechny meziobvody nezbytné pro přizpůsobení různých vstupních a výstupních signálů. Software přebírá následující funkce:

• Aktivace senzorů a příjem odražených signálů;
• Měření času pro příjem odraženého signálu a výpočet vzdálenosti k překážce;
• Aktivace varovného systému;
• Vyhodnocení vstupních signálů ze systémů vozidla (například signál pro zařazení zpětného chodu);
• Sledování provozu součástí systému včetně kumulace poruch;
• Poskytování diagnostických funkcí.

Výstražné prvky

Výstražné prvky, které indikují kritickou vzdálenost od překážky, obvykle zahrnují kombinaci zvukových a optických signálů. V současné době se používají jak optické signály LED diod, tak i displeje s tekutými krystaly (LCD).

Pokud je ve sdruženém přístroji nebo na středové konzole instalován monitor, může se na něm zobrazit vaše vlastní vozidlo spolu s překážkou, například v projekci shora. To obvykle zlepšuje vnímání situace řidičem.

Parkovací asistent

Parkovací asistent je založen na ultrazvukových senzorech a je založen na principu sekvenčních operací. V každé fázi se provádí nezávislá operace. Systém lze rozšířit instalací dalších senzorů na boky vozidla.

Měření volného místa pro parkování

Jakmile je systém zapnutý, ultrazvukový senzor namontovaný na boku vozidla změří délku a hloubku dostupného parkovacího místa, když ho vozidlo míjí (rýže. „Měření dostupného parkovacího místa“ ). Délka se měří vyhodnocením signálů z počítadla otáček kola. Parkovací asistent pak řidiči sdělí, zda je parkovací místo dostatečně dlouhé. Pokud jsou ve volném prostoru překážky, řidič obdrží odpovídající signál. Tato funkce je však možná pouze v případě, že senzory mají dosah alespoň přibližně 4,5 m.

Parkovací asistenční zařízení poskytující informace řidiči

Po změření délky dostupného parkovacího místa lze geometrii okolního prostředí použít k výběru optimální parkovací cesty. Při parkování dokáže systém dát řidiči doporučení, jak správně natočit volant, aby vůz co nejlépe dostal do parkovacího místa. Během parkování se trajektorie neustále přepočítává a zobrazuje na displeji. K tomu musí parkovací asistent neustále přijímat signály ze snímače úhlu natočení volantu (ESP).

Parkovací asistent s funkcí řízení (automatické parkování)

Dalším krokem ve vývoji parkovacích systémů je systém s funkcí elektrického řízení. K vytvoření takového systému musí mít funkci elektrického řízení.

Po změření volného parkovacího místa a zařazení zpátečky řidič sundá ruce z volantu a ovládá pouze plynový a brzdový pedál. Parkovací asistent přebírá řízení řízení nezávisle. Tato funkce je již nabízena v některých standardních vozech střední třídy ve vyšším segmentu trhu.

Další možnosti vývoje parkovacích senzorů

Ultrazvukové senzory s prodlouženým dosahem (až přibližně 4,5 m) umožňují detekovat předměty v mrtvých úhlech vozidla. To znamená, že senzory mají mnoho funkcí. Jsou detekovány nebezpečné situace způsobené přítomností a pohybem jiných vozidel a řidič dostává varovné zprávy. Systém neposkytuje varování pro vozidla zaparkovaná na kraji silnice nebo blížící se k silnici.

DOPORUČUJI PŘEČTIT TAKÉ: