Последнее обновление страницы

Парктроники и системы автоматической парковки: современные средства помощи в парковке

Парктроники и системы автоматической парковки: современные средства помощи в парковке

Среди всех проблем, с которыми приходится сталкиваться водителю в городе, одной из самых сложных является парковка. Поставить машину в ограниченном пространстве непросто, это всегда вызывает стресс, а иногда приводит и к финансовым затратам. На выручку приходят парктроники и системы автоматической парковки, о которых пойдет речь в данной статье.


Что такое парковочная система

Парковочная система — вспомогательная система автомобиля, оказывающая водителю помощь в парковке и маневрировании автомобиля в ограниченном пространстве или в условиях ограниченного обзора. На сегодняшний день парковочные системы чаще предлагаются в виде опций, и только в автомобилях класса выше среднего они являются штатными.

Существует два больших класса парковочных систем:

- Пассивные парковочные системы, или парктроники — системы, дающие информацию об обстановке вокруг автомобиля, но не вмешивающиеся в действия водителя, парковка производится вручную на основе информации получаемой от визуальных и звуковых средств индикации;
- Активные парковочные системы (системы автоматический парковки) — системы, осуществляющие действия по парковке автомобиля в автоматическом режиме, без участия водителя (хотя водитель может в любой момент вмешаться в процесс парковки, в этом случае система отключается).

Пассивные парковочные системы (парктроники) — наиболее простые и доступные, они могут быть установлены на любой автомобиль с минимальными затратами. Но парктроник предоставляет только информацию, необходимую для парковки, а маневрирование производится водителем.

Активные парковочные системы — более совершенные и, соответственно, дорогие. Система автоматической парковки может сама найти место для парковки, произвести все маневры, припарковать автомобиль, а потом выехать с парковочного места, и все это — без участия водителя. При необходимости данная система может работать как пассивная.


Эволюция парковочных систем: от парктроников с бипером до систем автоматической парковки

Процесс парковки и маневрирования в ограниченном пространстве сложен и для новичка, и для опытного водителя. Основная проблема паркования — невозможность с водительского места увидеть крайние точки автомобиля, и оценить, насколько далеко находятся препятствия. Наиболее остро эта проблема встала лет двадцать назад, когда машин становилось все больше, а мест для парковки — все меньше.

Первое практическое решение проблемы было представлено в 1995 году — тогда компания Mercedes-Bens представила систему под названием Parktronic. Это была система из нескольких ультразвуковых датчиков и индикатора-бипера (зуммера). Работала такая система крайне просто: датчики измеряли расстояние до препятствий, а бипер изменением частоты звукового сигнала предупреждал, когда следует остановиться.

Данная система показала себя с самой лучшей стороны, хотя ей недоставало хорошей и удобной сигнализации о приближении к препятствию. Поэтому совсем скоро появились парктроники с визуальной светодиодной индикацией. Сначала эта индикация состояла из трех светодиодов, цвет которых говорил о примерном расстоянии до препятствия: зеленый — можно двигаться, желтый или оранжевый — опасность близко, красный — нужно остановиться.

Как показала практика, парктроники с ультразвуковыми датчиками и визуальной индикацией просты, удобны и надежны, поэтому и сегодня они имеют самое широкое применение. Хотя за последние годы они были усовершенствованны, стали более чувствительными и удобными. Что касается индикации, то и она стала более информативной — даже в простых парктрониках индикаторы показывают расстояние до препятствий справа и слева от автомобиля, во многих парктрониках на дисплее отображается все, что происходит по периметру автомобиля, и т.д.

Однако парктроник даже с самой совершенной индикацией не всегда способен полностью заменить глаза водителя. Например, при парковке грузовика, автобуса или крупногабаритного автомобиля просто необходимо видеть, что происходит сзади, поэтому в таких случаях парковка и маневрирование часто происходит с помощью ассистента.

Решение этой проблемы также было предложено в 1990-х годах, им стал парктроник с камерой заднего вида. Попытки создать подобную систему предлагались очень давно (с 1950-х годов), однако только недавно технологии позволили создать малогабаритную камеру, легкий монитор и электронику, которая без проблем поместилась бы в легковом автомобиле. Интересно, что первые парктроники с камерой заднего вида начали применяться именно на грузовиках и автобусах, и лишь с началом нового тысячелетия они плавно перекочевали на легковые автомобили.

Первые парктроники этого типа оснащались одной камерой, расположенной в задней части автомобиля — такие системы очень популярны и сейчас, так как они просты, надежны и дают достаточно информации водителю. В 2000 году появилась система с выдвижной поворотной камерой, которая позволяла осматривать пространство вокруг автомобиля. А с 2007 года выпускаются системы кругового обзора (первая была создана компанией Nissan), в которых используется 4 широкоугольных камеры, охватывающие все пространство по периметру машины.

Но все это — пассивные системы парковки, они лишь помогают видеть и «чувствовать» пространство вокруг, но самую сложную работу — маневрирование — они оставляют водителю. Сейчас эта проблема решается системами автоматической парковки, которые всю работу — от поиска свободного пространства, до постановки и выезда машины с парковочного места — выполняет без помощи водителя.

Первые системы автоматической парковки были созданы в середине 2000-х годов сразу несколькими автомобильными компаниями, и с тех пор они стремительно развиваются, становятся все более интеллектуальными. Если первые системы могли лишь въехать в достаточно просторный карман, то сегодня они могут припарковать машину практически в любом месте, независимо от того, как стоят другие автомобили.

На сегодняшний день системы автоматической парковки еще не получили того распространения, что имеют обычные парктроники, хотя причина понятна — такого рода системы довольно дорогие, поэтому в качестве опций или штатных систем входят только в автомобили ценовой категории выше средней.


Устройство и типы современных парктроников

Несколько слов нужно сказать о современных парктрониках, сочетающих в себе ультразвуковые датчики с индикаторами и камеру заднего вида. Но зачем нужно объединять эти вещи в одной системе, разве не достаточно одной камеры или, напротив, 6-8 датчиков на бамперах? Объединение это произошло не случайно, так как совместное использование датчиков и камеры решает типичные для каждой системы проблемы, и позволяет достичь максимального комфорта и безопасности при парковке.

Парктроник, объединяющий датчики и камеру, имеет следующие преимущества и особенности:

- Возможность увидеть любые препятствия — ультразвуковые датчики неспособны обнаружить висящую цепь или торчащий из земли кусок арматуры, камера же позволяет увидеть любые предметы;
- Возможность парковаться в снег, дождь, в темноте, при сильной запыленности и в других условиях, затрудняющих обзор с помощью камеры заднего вида;
- Стабильная работа системы даже в сильную грязь или запыленность — если объектив камеры будет забит грязью или покрыт пылью, ультразвуковые датчики будут работать (хотя и несколько хуже);
- Идентификация препятствий и измерение расстояний до них — камера заднего вида не дает возможность верно оценить расстояние до препятствий, датчики парктроника, напротив, не дают возможность определить, какое именно препятствие находится рядом с автомобилем. Объединение данных с камеры и датчиков дает информацию и о препятствиях, и о расстояниях до них.

Таким образом, парктроник с камерой заднего вида и традиционными ультразвуковыми датчиками — это функциональная система, которая дает максимум информации, и значительно облегчает процесс парковки.

Устройство такой системы довольно простое:

- Ультразвуковые датчики на бамперах автомобиля (в количестве от 2 до 8);
- Камера заднего вида (или несколько камер по периметру автомобиля в современных системах);
- Электронный блок парктроника;
- Приемник и электронный блок камеры заднего вида (в современных системах все электронные блоки могут быть объединены в один);
- Звуковые и визуальные индикаторы парктроника;
- Монитор для вывода изображения с камеры заднего вида.

Работа парктроника тоже не отличается сложностью. В основу положен принцип эхолокации — измерения расстояния до предметов с помощью отраженного ультразвука. Датчики парктроника — это одновременно излучатели и приемники звука частотой порядка 40 кГц, лежащего за пределами восприятия человеческого уха. Ультразвуковые волны мало рассеиваются и хорошо отражаются от препятствий — именно это свойство и используется в парктронике. Датчики испускают ультразвуковые волны короткими пакетами, и если на их пути оказывается препятствие (стена, другая машина и т.д.), они отражаются, возвращаясь обратно к датчику. По времени, пройденному звуковыми волнами с момента излучения до момента приема после отражения, и измеряется расстояние до препятствия.

В парктрониках может быть от двух до восьми датчиков, которые располагаются на заднем и переднем бамперах. Сегодня наиболее распространена система с датчиками, работающими в последовательно-параллельном режиме — в каждый момент времени половина датчиков излучает ультразвуковые пакеты, вторая половина работает в качестве приемников. Такой режим исключает провалы в работе парктроника и позволяет постоянно отслеживать расстояние до препятствий.

Эффективное расстояние, на котором датчики могут обнаружить препятствие, лежит в пределах 0,4-1,8 метра. Все, что дальше, уже не «прощупывается», а слишком близкие предметы могут просто сбить датчики с толку.

Работа камеры заднего вида еще более проста и интуитивно понятна. Камера устанавливается в задней части автомобиля (обычно над номерным знаком, хотя здесь возможны варианты), а сигнал с нее подается на экран, установленный на приборной панели или в другом удобном для водителя месте. Сегодня чаще всего используются беспроводные камеры — они легко монтируются и не требуют прокладки дополнительной проводки внутри машины. При необходимости камеру можно снять или установить в более удобное место, если изначально было выбрано не самое удобное размещение.

Чаще всего обе системы — датчики и камера заднего вида — работают отдельно и независимо друг от друга, однако сегодня есть системы, в которых данные с камеры и датчиков обрабатываются одним электронным блоком, и выводятся на один монитор. Такие парктроники удобны, так как в них нет множества индикаторов, и обеспечивают комфортную парковку.


Устройство и типы систем автоматической парковки

Системы автоматической парковки, несмотря на свои широкие возможности, имеют внешне простую структуру и устройство:

- Система ультразвуковых датчиков;
- Электронный блок управления;
- Исполнительные устройства управления автомобилем;
- Выключатель системы;
- Средства индикации.

Ультразвуковые датчики. В этой системе используются те же датчики, что и в парктронике, однако их количество обычно достигает 12: по 4 на переднем и заднем бамперах, и по 2 с каждого борта. Датчики могут «прощупывать» расстояние до 4,5 метра.

Электронный блок управления. Это компьютер, который управляет системой, производит все измерения и взаимодействует с исполнительными устройствами. В блок управления заложены алгоритмы и программы парковки.

Исполнительные устройства. Именно они управляют автомобилем в режиме автоматической парковки. К исполнительным устройствам относятся блок управления двигателем (главным образом — дроссельной заслонкой), двигатель усилителя руля, клапаны и сервоприводы автоматической коробки передач, клапаны тормозной системы. Также в качестве исполнительных устройств могут использоваться такие вспомогательные системы, как система курсовой устойчивости и другие.

Выключатель. Система включается только при необходимости парковки, поэтому на приборной панели или в другом месте предусмотрен выключатель и индикатор работы системы автоматической парковки.

Средства индикации. Обычно это дисплей, на который выводится необходимая информация, либо рекомендации по управлению автомобилем, если система работает в режиме ассистента.

На сегодняшний день существует большое количество систем автоматической парковки, но все они обладают примерно одинаковым функционалом, и отличаются только производителем. Наибольшее распространение получили следующие системы:

- Active Park Assist — разработка Mercedes-Benz, широко используется на автомобилях Ford;
- Advanced Park Assist — разработка Opel;
- Intelligent Parking Assist System — разработка Toyota (также устанавливается на автомобилях Lexus);
- Park Assist и Park Assist Vision — разработка Volkswagen;
- Remote Park Assist System — разработка BMW.

Сегодня системы автоматической предлагаются только в качестве опций на новых автомобилях, установить подобную систему на старую машину очень затруднительно. Но вполне вероятно, что в недалеком будущем появятся отдельные системы, которые можно будет использовать на любом автомобиле.


Особенности и принцип работы систем автоматической парковки

Система автоматической парковки может работать в нескольких режимах:

- Режим поиска свободного места для парковки;
- Режим «ассистента» — система дает указания для выполнения парковки, но управление автомобилем осуществляет водитель;
- Автоматический режим — система паркует автомобиль самостоятельно, водитель при этом может быть как в машине, так и снаружи (управление производится с ключа).

Также есть два типа парковки, которые имеют существенные отличия, и далеко не все системы способны выполнять их:

- Параллельная парковка — наиболее простая, поэтому все системы способны проводить ее;
- Перпендикулярная парковка — более сложная, некоторые системы не производят ее, оказывая лишь помощь в качестве парктроника и ассистента.

Работает система автоматической парковки следующим образом:

  1. Поиск свободного места. Автомобиль движется вдоль ряда припаркованных автомобилей, система производит поиск достаточного для парковки места, и если таковое обнаруживается, система подает сигнал. Для эффективной работы системы автомобиль должен двигаться со скоростью до 40 км/ч при параллельной парковке, и не более 20 км/ч при перпендикулярной. Место считается подходящим, если его длина превышает длину автомобиля на 0,8-1 м, и по ширине на 0,6 м с каждой стороны (хотя ширина может варьироваться);
  2. Если система работает в режиме ассистента, то водитель выполняет инструкции, которые в визуальном и текстовом виде выводятся на дисплей — эти инструкции касаются скорости и направления движения, поворота руля и т.д.;
  3. Если система работает в автоматическом режиме, то водителю остается просто сидеть и ждать, пока автомобиль припаркуется. При возникновении непредвиденной опасности водитель может выключить систему на любом этапе выполнения маневров.

Внешне все это выглядит просто и очень привлекательно, однако система автоматической парковки имеет несколько особенностей и недостатков, с которыми приходится мириться:

- Низкая скорость выполнения маневров. Система выполняет все действия и маневры медленно, на минимальной скорости, поэтому автоматическая парковка может занять больше времени, чем ручная;
- Ошибки системы при определении препятствий. Довольно часто автоматика не распознает бордюры, сугробы, столбики и другие препятствия, что приводит к неприятным последствиям;
- Некорректная работа системы из-за погодных условий и факторов окружающей среды. Причиной ошибок могут служить загрязненные датчики, сильный снегопад или дождь, о чем всегда нужно помнить.

Но, несмотря на недостатки и высокую цену, системы автоматической парковки набирают популярность, так как в городе они в большинстве случаев помогают решать проблему парковки, сберегают нервы и время. Так что этот тип систем имеет не только право на существование, но и весьма успешное будущее.

Другие статьи

#Стойка стабилизатора Nissan
Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»
22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой
Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования
15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Барабан тормозной ГАЗ: управляемость и безопасность горьковских автомобилей
08.06.2022 | Статьи о запасных частях

Тормозные системы большинства ранних и актуальных моделей автомобилей ГАЗ оснащаются колесными механизмами барабанного типа. Все о тормозных барабанах ГАЗ, их существующих типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о выборе, замене и обслуживании данных деталей — читайте в статье.

#Палец поршневой
Палец поршневой: прочная связь поршня и шатуна
02.02.2022 | Статьи о запасных частях

В любом поршневом двигателе внутреннего сгорания присутствует деталь, соединяющая поршень с верхней головкой шатуна — поршневой палец. Все о поршневых пальцах, их конструктивных особенностях и способах установки, а также о верном подборе и замене пальцев различных типов подробно рассказано в статье.