Система контроля усталости водителя
Причиной примерно 25% всех серьезных аварий на дорогах является усталость водителя и, как следствие, засыпание за рулем. Наибольший риск засыпания наблюдается в дальних поездках, особенно в темное время суток и при монотонных дорожных условиях. Практика показывает, что через четыре часа непрерывного вождения реакция водителя снижается в два раза, через восемь часов – в шесть раз.
Система контроля усталостиследит за физическим состоянием водителя и если фиксирует определенные отклонения, предупреждает водителя о необходимости остановки и отдыха.
В зависимости от способа оценки усталости водителя различают два типа систем контроля:
· контроль действий водителя;
· контроль движения автомобиля.
В ранних системах усталость водителя определялась видеоконтролем за поведением глаз. При закрытии глаз происходила вибрация рулевого колеса. На практике данные системы показали низкую эффективность по предупреждении аварии, т.к. реакция водителя на предупреждение слишком запаздывала.
Mercedes-Benz пошел дальше и предложил систему Attention Assist, в которой контроль действий водителя основывался на многих факторах: манере езды, поведении за рулем, использования органов управления, характере и условиях движения и др.
Конструкция системы Attention Assist объединяет датчик рулевого колеса, блок управления, сигнальную лампу и звуковой сигнал оповещения водителя. Датчик рулевого колесафиксирует динамику действий водителя по вращению рулевого колеса. В своей работе система использует также входные сигналы датчиков других систем автомобиля:
· системы управления двигателем;
· системы курсовой устойчивости;
· тормозной системы;
· системы ночного видения.
Блок управления обрабатывает входные сигналы и определяет:
· стиль вождения (анализ скорости, продольного и бокового ускорения в течение 30 мин. после начала движения);
· условия вождения (анализ времени суток, продолжительности поездки);
· использование органов управления (анализ использования тормоза, подрулевых переключателей, кнопок на панели управления);
· характер вращения рулевого колеса (анализ скорости, ускорения);
· состояние дорожного полотна (анализ бокового ускорения);
· характер движения автомобиля (анализ продольного и бокового ускорения).
В результате проведенных вычислений устанавливаются отклонения в действиях водителя и траектории движения автомобиля. На дисплей панели приборов выводится сигнальная надпись о необходимости сделать перерыв и производится звуковой сигнал. Система активируется на скорости 80 км/ч.
Система Driver Alert Control, DACот Volvo, в отличие от системы Attention Assist, фиксирует только характер движения автомобиля по дороге. Отклонение от заданных параметров движения рассматривается системой как наступление усталости водителя. Система DAC работает совместно с системой Lane Departure Warning и базируется на ее конструктивных элементах. Система активируется на скорости 60 км/ч.
ABS (антиблокировочная система тормозов) – устройство по предотвращению блокировки колес при торможении. Работает она следующим образом: специальный датчик, измеряющий скорость вращения колеса, при его блокировке подает команду на блок управления, и тормозные колодки слегка разжимаются, освобождая колесо и восстанавливая его сцепление с дорогой. Такая работа проделывается на протяжении всего процесса торможения. В результате работы этой системы тормозной путь сокращается на несколько метров. При этом сохраняется свобода маневра, не происходит потери управления.
BA, EBA, AFU, BAS (Система аварийного торможения) – разные названия одной и той же системы. Название зависит от производителя автомобиля, на котором она установлена (Мерседес, Тойота, Рено и др.). Срабатывает в случае аварийного торможения, повышая давление в тормозной магистрали, т.е. водитель только начинает реагировать на экстренную ситуацию и нажимать на тормоз, а тормозная система уже максимально эффективно замедляет автомобиль, вследствии чего значительно сокращается тормозной путь.
HBA, HBB, SBC, DBC (Система динамического контроля за торможением) – название так же зависит от производителя – выполняют те же функции, что и BAS, но, в отличии от системы аварийного торможения, в процессе нагнетания давления в тормозной системе используется не вакуумный, а гидравлический принцип. Системы динамического контроля за торможением используются как составные части системы курсовой устойчивости.
EBS, EHB, Brake-by-wire (Электронная система торможения) – дальнейшее развитие системы ABS. У автомобилей с системой EBS нет механической связи с тормозной системой. При нажатии водителем педали тормоза обеспечивается мгновенная реакция автомобиля, т.к. педаль тормоза является, по сути дела, электронным датчиком, от которого сигналы идут к блоку управления и далее к исполнительным механизмам. При этом, в ответ на сигналы от электронной педали тормоза, к блоку управления возвращаются сигналы от датчиков на колесах. Таким образом, система не допускает блокировки колес, обеспечивая наилучшее сцепление автомобиля с дорогой.
EBD, EBV (Система электронного распределение тормозных сил) – является составной частью ABS. Использование этих систем позволяет получить самую совершенную на сегодняшний день антиблокировочную систему. При торможении, блок управления оценивает нагрузки на переднюю и заднюю оси автомобиля, что позволяет этой системе очень эффективно перераспределять тормозное усилие между колесами автомобиля.
HHC, Hill Holder, HAC, USS (Система помощи при подъеме) – эта система предотвращает откат автомобиля при начале движения в гору. Когда водитель отпускает педаль тормоза, система помощи при подъеме продолжает удерживать высокое давление в тормозной системе. И лишь когда будет достаточно сильно нажата педаль газа, давление сбрасывается, и автомобиль трогается с места.
SBC (Электрогидравлическая система торможения) – была разработана компанией Мерседес и являлась самой передовой тормозной системой. Устанавливалась на трех видах серийных машин. Эта система была конструктивно связана с системой стабилизации, противобуксовочной и антиблокировочной системами, а так же с системой электронного распределения тормозного усилия. В результате работы системы, при торможении, на каждое колесо автомобиля приходилось строго оптимальное для этого колеса тормозное усилие, мгновенно меняющееся при изменении хотя бы одного из параметров движения. Эта система не используется с 2005 г., т.к. оказалась очень сложной и дорогой.
CBC (Система контроля за тормозами в повороте) – разработка компании BMW. Эта система была создана как дополнение к системе ABS, для контроля курсовой устойчивости автомобиля при прохождении поворотов на высокой скорости. Действие этой системы незаметно для водителя, она оптимально притормаживает каждое из колес автомашины, благодаря чему предотвращается снос задней оси при повороте.
PBA (Прогнозирующая система торможения) – работает вместе с адаптивным круиз-контролем. Определив, что автомобиль находится слишком близко от находящегося впереди другого автомобиля, эта система сокращает до минимума расстояние между тормозными колодками и дисками. В экстренной ситуации, эта система помогает сэкономить немного времени. В следующем усовершенствовании этой системы, если после начала ее работы водитель не предпринял никаких мер по восстановлению безопасной дистанции, PBA сама немного притормаживает автомобиль, возвращая водителя с небес на землю.
EMB (Электромеханическая тормозная система) – разрабатывается с целью заменить традиционные тормоза. В отличие от ”электронных” тормозов, управляющие сигналы приводят в действие не пневматические или гидравлические системы, а электромоторы, которые и тормозят каждое из колес автомобиля.
ESP, ESC, DSC, DTSC, VSA, VSC, VDC, VDIM (система курсовой устойчивости) – начинает работать при угрозе потери управляемости автомобиля или когда контроль над ним уже утрачен. При заносе в повороте, она притормаживает отдельные колеса автомобиля для придания ему момента противовращения, что позволяет машине выровнять траекторию движения. При этом ESP управляет мощностью двигателя, снижая его обороты в случае необходимости.
HDC, DAC, DDS (система помощи при спуске) – предназначается для удержания безопасной скорости автомобиля на крутых склонах. Включается и выключается водителем. Контролируемая скорость спуска зависит от включенной передачи и первоначальной скорости автомашины.
ACCили адаптивный круиз-контроль – используется для поддержания заданной скорости автомобиля и контроля безопасной дистанции до находящейся впереди автомашины. При сокращении расстояния до впереди идущей машины, система притормаживает автомобиль до тех пор, пока дистанция до нее не восстановится. И наоборот, когда передняя автомашина начинает удаляться, ACC прибавит скорость автомобиля, пока не достигнет или заданной скорости или заданной дистанции.