Как работает система автоматической парковки park assist

Как это работает

Технология

Демонстрация системы параллельной парковки на Toyota Prius

В IPAS / APGS используются компьютерные процессоры, которые связаны с функцией гидролокатора транспортного средства, камерой заднего вида и двумя дополнительными передними датчиками на передних боковых крыльях. Парковочные датчики сонара, известные как «интуитивная система помощи при парковке» или «Lexus Park Assist», включают в себя несколько датчиков на переднем и заднем бамперах, которые обнаруживают препятствия, позволяя автомобилю подавать предупреждения и вычислять оптимальные углы поворота во время обычной парковки. Эти датчики и два дополнительных датчика парковки связаны с процессором центрального компьютера, который, в свою очередь, интегрирован с системой резервных камер для предоставления водителю информации о парковке.

Когда используется функция парковочных датчиков сонара, процессор (ы) вычисляет данные об угле поворота, которые отображаются на сенсорном экране навигации / камеры вместе с информацией о препятствиях. Интеллектуальная система помощи при парковке расширяет эту возможность и становится доступной, когда автомобиль переключается на задний ход (что автоматически активирует резервную камеру). В обратном направлении на экране камеры заднего вида есть кнопки парковки, которые можно использовать для активации автоматических процедур парковки. Когда интеллектуальная система помощи при парковке активирована, центральный процессор вычисляет оптимальные параллельные или обратные углы поворота при парковке, а затем взаимодействует с системами электроусилителя рулевого управления автомобиля, чтобы направить автомобиль к месту парковки.

Функции

Более новые версии системы допускают параллельную или обратную парковку. При параллельной парковке с системой водители сначала останавливаются рядом с парковочным местом. Они движутся вперед, пока задний бампер транспортного средства не проходит мимо заднего колеса автомобиля, припаркованного перед открытым пространством. Затем переключение на задний ход автоматически активирует систему резервной камеры , и вид сзади автомобиля отображается на приборной панели / дисплее камеры. При выборе водителем кнопки управления параллельной парковкой на сенсорном экране навигации / камеры появляется сетка (с зелеными или красными линиями, символом флага, представляющим угол места парковки, и стрелками регулировки).

Демонстрация системы автоматической парковки на Lexus LS

Водитель несет ответственность за проверку правильности определения места для парковки в репрезентативном поле на экране; если места достаточно для парковки, коробка будет зеленого цвета; если поле неправильно размещено или имеет красную линию, с помощью кнопок со стрелками перемещайте прямоугольник, пока он не станет зеленым. После того, как место для парковки определено правильно, водитель нажимает ОК и убирает руки с рулевого колеса, удерживая ногу на педали тормоза. Когда водитель медленно отпускает тормоз, удерживая ногу на педали тормоза, автомобиль начинает движение назад и направляется на парковочное место.

Процедура парковки задним ходом практически идентична процедуре параллельной парковки. Водитель приближается к парковочному месту, двигаясь вперед и поворачиваясь, помещая автомобиль на место для движения задним ходом на парковочное место задним ходом. Задняя часть автомобиля должна быть обращена к месту парковки задним ходом, чтобы камера заднего вида могла «видеть» парковочное место. При переключении на задний ход автоматически активируется система резервной камеры, и водитель выбирает кнопку управления парковкой в ​​обратном направлении на сенсорном экране навигации / камеры (сетка отображается с зелеными или красными линиями, символом флага, представляющим угол места для парковки, и стрелками регулировки; обратная парковка добавляет выбор поворота ). После проверки места для парковки и включения процедуры парковки в обратном направлении происходит точно такой же процесс парковки, как и при парковке автомобиля задним ходом на этом месте.

Система настроена таким образом, что при каждом прикосновении к рулевому колесу или сильному нажатию тормоза автоматическая парковка отключается. Автомобиль также не может превышать установленную скорость, иначе система отключится. Когда компьютерный голос автомобиля выдает сообщение «Управление завершено», система завершила парковку автомобиля. Затем водитель может переключиться на движение и при необходимости внести коррективы в пространство.

Необычный эксперимент

На днях три активиста решили провести необычный тест. Все они пробуют сделать параллельную парковку на одном и том же автомобиле. Для начала все действия осуществляются без посторонней помощи, дальше, опираясь на информацию парктроников, на данные с камер заднего вида и задействовав особую автоматическую систему. Последняя система, кстати, самая интересная, ведь она сама крутит руль, а водитель только переключат селектор автомата и нажимает на педали.

Припаркованные автомобили заменили на кубики из пенопласта, бордюром стали невысокие конусы. Место для парковки было сделано довольно большим, то есть туда можно было заехать даже на грузовике.

Первой за руль садится дама. Отключаем всех помощников. Не с первого раза, но кое-что получилось… У других участников эксперимента результаты такие же. Как гласит народная мудрость, нет водителей, которые не умеют парковаться, а есть те, которые этому не хотят учиться.

После включения камер и парктроников все равно приходится крутить головой в разные стороны, чтобы рассчитать необходимую траекторию. А вот с автоматикой не только безопаснее, комфортнее, но и намного интереснее. Хотя, по признанию участников теста, немного обидно, что получилось припарковаться так идеально только с помощью автоматической системы.

Что это

Система предназначена для того чтобы снизить количество ДТП, происходящих в больших городах, а также облегчить водителям постановку машины на обозначенное место в стеснённых условиях мегаполиса.

Как говорилось ранее, изначально автопилот разрабатывался в Германии, после чего его производство было налажено у многих мировых производителей.

Ещё одним достоинством системы является возможность автоматизированного поиска подходящего места для машины, программа оценивает габариты участка и подаёт сигнал о его нахождении.

Предлагает человеку свою второстепенную помощь в виде подсказок или вариант, исключающий его участие в данном манёвре.

Volkswagen упрощает процесс парковки

• Система помощи Park Assist была представлена в 2006 году
• Третье поколение системы обеспечивает автономный процесс парковки
• Park Assist доступен в России на моделях Tiguan и Teramont

Двенадцать лет назад Volkswagen стал первым в мире автопроизводителем, представившим ассистент парковки с функцией контроля рулевого управления. Системы последующих поколений постепенно учились парковаться в более тесных пространствах как параллельно, так и перпендикулярно проезжей части, а также самостоятельно тормозить в экстренных ситуациях. Инновационная система контролирует работу рулевого управления и обеспечивает оптимальные маневры автомобиля во время парковки. Для этого Park Assist сканирует свободное пространство, определяет исходную позицию и полностью берет на себя рулевое управление — водителю остается лишь нажимать педали газа и тормоза.

Впервые система контроля дистанции со звуковым сигналом была использована в Volkswagen Golf Mk 4 в 1997 году. В первой версии системы использовалось четыре ультразвуковых датчика в заднем бампере, которые контролировали дистанцию от стоящего позади автомобиля. Спустя всего четыре года появилось ее существенное обновление — версия 2.0, в которой вместо двухэтапных парковочных маневров были реализованы многоэтапные. Более того, исходное требование к размеру парковочного пространства «длина автомобиля плюс 1.4 метра» значительно снизилось до «длина автомобиля плюс 90 см».

Еще через два года система обзавелась функцией перпендикулярной парковки. Использование гораздо более сложных алгоритмов позволило задействовать в общей сложности двенадцать ультразвуковых датчиков для сканирования окружающего пространства и более точного расчета траектории маневров. А в 2006 году на модели Volkswagen Touran впервые был представлен ассистент парковки с функцией контроля рулевого управления Park Assist.

В 2010 году компания Volkswagen представила оптическую систему парковки (OPS). Она отображала дистанцию до препятствий впереди и позади автомобиля в виде полос на дисплее. Всего через два года на модели Golf была впервые использована оптическая система кругового обзора, способная реагировать на препятствия вокруг автомобиля.

В 2020 году было представлено третье поколение системы Park Assist. Она стала полноценным парковочным автопилотом, и в ней впервые появилась функция экстренного торможения, которая практически исключает вероятность столкновений в процессе парковки либо минимизирует их последствия. Теперь Park Assist требуется всего 80 см дополнительного пространства, и она может припарковать автомобиль на очень ограниченной площади. Кроме того, система способна выполнять перпендикулярную парковку даже при движении передним ходом. В России система Park Assist 3.0 доступна для моделей Volkswagen Tiguan и Volkswagen Teramont.

Сегодня Park Assist — одна из множества систем помощи водителю при парковке, которыми оснащаются автомобили Volkswagen. Среди других технологий: cистема кругового обзора Area View, ассистент выезда с парковки Rear Traffic Alert, система контроля слепых зон Blind Spot Monitor и ассистент маневрирования с прицепом Trailer Assist.

Эволюция систем помощи при парковке:

1997 — первая система контроля дистанции при парковке с четырьмя ультразвуковыми датчиками в заднем бампере

2005 — парковочный ассистент с датчиками спереди и сзади

2006 — первый в мире парковочный автопилот с контролем рулевого управления (Park Assist)

2010 — оптическая система парковки Optical Parking System (OPS)

2010 — Park Assist 2.0

2012 — система OPS с круговым обзором

2012 — Park Assist 2.0 с поддержкой перпендикулярной парковки

2015 — парковочный автопилот Park Assist 3.0

На каких автомобилях устанавливаются ИСП

Впервые постановка автомобиля на стоянку в полностью автоматическом режиме была продемонстрирована в 2003 году: глава автоконцерна Toyota Фуджио Чо самолично продемонстрировал, как с этим справляется Prius.

Европейские автопроизводители тоже не сидели, сложа руки, и уже через два года Citroen представил автомобильной общественности С3 City Park, оснащённый интеллектуальной системой парковки собственной разработки. Постепенно данную технологию освоили и другие автобренды. И, как водится, все эти системы работают по собственным протоколам, ориентируясь на характеристики конкретных моделей авто. О стандартизации в этой сфере пока говорить рано, но в будущем, несомненно, за этим дело не заржавеет, и тогда ИСП станут массовым явлением. А пока перечислим системы автоматизированной парковки, которые успешно используются уже сегодня:

• Park Assist устанавливается инженерами Volkswagen на все без исключения модели, но недавно появилась и более продвинутая версия – ParkAssist Vision;
• японские автогиганты Toyota/Lexus комплектуют современные модели системами собственной разработки, именуемые Intelligent Parking AssistSystem (напомним, это пионеры в данной области);
• BMW устанавливает на свои авто ИПС Remote ParkAssist System;
• Opel радует своих почитателей фирменной системой Advansed ParkAssist;
• система автоматической/полуавтоматической парковки автомобиля под названием Active Park Assist – прерогатива автомобилей Ford и Mercedes.

Принцип работы интеллектуальных систем парковки

В стандартную систему автоматической парковки входят:

• блок управления системой парковки;
• датчики (чаще ультразвуковые);
• кнопки управления включением — выключением системы;
• исполнительные устройства систем управления рулевым механизмом, АКПП и др.

Последовательность действия при использовании интеллектуального ассистента парковки:

1. Решение об активации помощи при парковке принимает непосредственно водитель. Он нажимает специальную кнопку или рычажок, расположенный на мультируле, приборной панели, щитке, сенсорной панели.

2. С момента активации интеллектуального режима блок управления системы подключает все узлы, датчики, задействованные в работе.

3. Основные датчики обычно ультразвукового типа (аналогичные установленным в парктрониках). Первоначально они анализируют обстановку в ближайшем окружении автомобиля. Радиус «зрения» этих датчиков выше, чем парковочных. Обычно он составляет около 4 – 5 метров. Ультразвуковое излучение и чувствительность таких сенсоров на порядок выше.

4. После получения информации с датчиков интеллектуальная система составляет плоскостную и объемную графическую модель расположения автомобиля относительно других объектов. Нельзя устанавливать систему автоматизированной парковки от одной модели на другой авто. Для корректной парковки в автоматическом режиме необходимо 100-процентное соответствие расположения осей, геометрических размеров кузова, мест установки датчиков, коэффициента передачи рулевого угла смещения и других многочисленных факторов.

5. После анализа показаний всех датчиков блок управления переходит в режим «автопилот». В этом режиме задействованы многие устройства и узлы автомобиля:

• блок управления системы курсовой устойчивости, АБС;
• автоматическая коробка переключения передач;
• блок управления двигателем;
• блок управления кузовом;
• электро- или гидроусилитель руля и др.

6. Интеллектуальный ассистент парковки сообщает на дисплей или смартфон в режиме дистанционной парковки информацию о текущем состоянии процесса для водителя, который может предпринять экстренные меры в случае отклонения от нормального хода процесса (появления препятствий, детей, быстродвижущихся объектов и др.).

Видео — автоматическая парковка VW Golf 6 Variant:

Выполнение парковки можно разделить на два основных этапа:

• выбор и определение места парковки;
• автоматическое маневрирование.

Для оценки ситуации парковки на этапе определения места обычно предусмотрены датчики дальнего радиуса действия. Маневрирование при перпендикулярной парковке производится на скорости не более 20 километров в час.

Автомобиль при этом посылает сигналы от бокового датчика для поиска «дыры» на парковочной стоянке. Одновременно блок управления анализирует расстояние между объектами на стоянке, которое необходимо для безопасного маневрирования.

При параллельной парковке предельная скорость движения может достигать 40 км/ч. Системы управления автоматизированной парковкой различных марок автомобилей имеют свои особенности.

Например, Фольксваген оценивает в качестве предполагаемой «ниши», как достаточное, если оно превышает длину на 1 метр большее, чем длина кузова автомобиля. Опелевский  ассистент парковки может «втиснуть» автомобиль при параметре 80 сантиметров плюс длина кузова. С этой точки зрения для городских условий эксплуатации машины лучше приобретать Opel.

Некоторые системы автоматизированной парковки имеют режим «подсказки». В этом случае не дисплей выводятся указатели, в какую сторону следует вращать руль, в какой момент останавливаться. Такой режим часто используют неопытные водители, желающие освоить сложный маневр, чтобы затем его использовать на автомобилях, не оборудованных интеллектуальной системой.

Полностью автоматический режим часто применяют опытные водители в условиях:

• утомления, болезненного состояния;
• ограниченной видимости;
• плохой погоды.

Система автоматической парковки

Система автоматической парковки (другое наименование — интеллектуальная система помощи при парковке, обиходное название – парковочный автопилот) относится к активным парковочным системам, т.к. обеспечивает парковку автомобиля в автоматическом или автоматизированном (автоматически выполняются отдельные функции) режиме.

Различные системы автоматической парковки помогают при выполнении параллельной парковки, перпендикулярной парковки. Больше распространены системы с параллельной парковкой. Автоматическая парковка осуществляется за счет согласованного управления углом поворота рулевого колеса и скорости движения автомобиля.

Известными интеллектуальными системами помощи при парковке являются:

• Park Assist на автомобилях Volkswagen;
• Park Assist Vision на автомобилях Volkswagen;
• Intelligent Parking Assist System на автомобилях Toyota, Lexus;
• Remote Park Assist System на автомобилях BMW;
• Active Park Assist на автомобилях Mercedes-Benz, Ford;
• Advanced Park Assist на автомобилях Opel.

Конструкция системы автоматической парковки включает ультразвуковые датчики, выключатель, электронный блок управления, а также исполнительные устройства систем автомобиля.

В интеллектуальной системе помощи при парковке используются ультразвуковые датчики, аналогичные пассивной парковочной системе, но имеющие большую дальность действия (до 4,5 м). Количество датчиков в зависимости от разновидности системы различается. Например в системе Park Assist последнего поколения устанавливается 12 ультразвуковых датчиков: 4 – впереди, 4 сзади и 4 по бокам автомобиля.

Включение системы осуществляется принудительно при необходимости осуществить парковку. Для этого на панели приборов (рулевом колесе) имеется специальный выключатель.

Электронный блок управления принимает сигналы от ультразвуковых датчиков и преобразует их в управляющие воздействия на исполнительные устройства, в качестве которых выступают другие системы автомобиля: курсовой устойчивости, управления двигателем, электроусилитель рулевого управления, автоматическая коробка передач. Взаимодействие с указанными системами осуществляется через соответствующие электронные блоки управления.

Необходимая для автоматической парковки информация выводится на информационный дисплей и используется водителем в процессе парковки.

Работа системы автоматической парковки

Работу системы автоматической парковки условно можно разделить на два этапа: поиск подходящего места на парковке и собственно выполнение парковки.

Поиск подходящего места на парковке производится с помощью ультразвуковых датчиков. Например, в конструкции системы Park Assist для этой цели предусмотрено четыре боковых ультразвуковых датчика — по два с каждой стороны автомобиля. При движении автомобиля вдоль ряда припаркованных машин с определенной скоростью (до 40 км/ч при параллельной парковке и до 20 км/ч при поперечной парковке) датчики фиксируют расстояние между ними, а в системе Park Assist Vision – и их положение относительно транспортного средства (параллельно или перпендикулярно).

Сигналы датчиков обрабатываются электронным блоком управления. Если расстояние для парковки достаточное, система подает сигнал водителю — выводит на информационный дисплей автомобиля соответствующую информацию. В системе Park Assist за достаточное для парковки расстояние принимается расстояние, превышающее длину автомобиля на 0,8 м, в системе Advanced Park Assist – на 1 м.

Парковка транспортного средства может осуществляться двумя способами – непосредственно водителем с помощью предлагаемых системой инструкций или автоматически без участия водителя.

Визуальные и тестовые инструкции водителю выводятся на информационный дисплей. Они касаются рекомендаций по повороту рулевого колеса на определенный угол и направлению движения. Такой способ автоматизированной парковки используется в системе Advanced Park Assist.

Автоматическая парковка производится путем упорядоченного воздействия на исполнительные механизмы систем автомобиля:

• электродвигатель электрического усилителя рулевого управления;
• насос обратной подачи и клапаны тормозных механизмов системы курсовой устойчивости;
• электродвигатель дроссельной заслонки системы управления двигателем;
• электромагнитные клапаны автоматической коробки передач.

С целью безопасности движения работу системы всегда можно перевести из автоматического режима в ручной режим. В последних конструкциях системы автоматическая парковка может производиться при нахождении водителя как в автомобиле, так и за его пределами – с ключа.

Серийные авто с устройствами Park Assist

Volkswagen Tiguan

Новый Volkswagen Tiguan добросовестно упакован электроникой. Автоматически определяет приближение других машин, пешеходов. Система тормозов увеличивает давление в тормозной системе

Много внимание уделено мелочам. На дисплей выводится полезная информация

Усовершенствована функция Park Assist без помощи рук, только с переключением коробки передач. Включается задняя передача, вращается руль и автомобиль заезжает на стоянку. Далее система рекомендует включить заднюю. Все готово, не прикладывая никаких усилий. Презентабельный уютный салон, электронная приборная панель.

Mercedes-Benz S-Class

Новый Mercedes-Benz S-Class немного изменили внешне, модернизировали решетку радиатора, увеличили воздухозаборники в бампере. Кроме того, освежили оптику, установили новые ходовые огни. Доработана виртуальная приборная панель и дисплей мультимедиа. Среди опций теперь есть система дистанционного запуска двигателя, автономный объезд препятствий с дистанционным управлением, парковочным автопилотом и беспроводной зарядкой для смартфонов.Все модификации модели имеют 9-ступенчатую коробку передач.

Lexus LS 588

Дизайн пятого поколения Lexus LS 588 стал более выразительным. Внушительный вид решетки радиатора, тонкие стойки, переходящие в крепкий обширный капот с большим набором ребер – явное отличие от предыдущих моделей. Автомобиль сочетает в себе мощь и элегантность. В салоне появилась виртуальная панель приборов и новая система проецирования данных на лобовое стекло. Для навигации в меню установлена сенсорная панель, которая распознает начертание букв пальцами. Предусматривается работа электронного помощника. Новый седан имеет 10-ти ступенчатую коробку передач. В перспективе линейку расширит гибридная модификация.

BMW 8-SERIES Coupe

Автомобиль выходит в продажу в 2018 году. Модель имеет:

1. Лазерно-люминофорные фары;
2. Огромные 20-дюймовые диски;
3. Оригинальные габаритные фонари со светодиодами.

Архитектура салона необычная, но удобная. Сенсорный экран управления климат-контролем и вспомогательными функциями на центральной консоли идеально расположен для удобного пользования.

Audi A8

Флагманская модель Audi A8 впитала в себя самые лучшие и совершенные процессы. Вместо кнопок — только тачскрины. Переключатель на центральной консоли заменили сенсорным экраном с тактильной обратной связью. Функция считывания дорожных знаков уже никого не удивляет. Но умение взаимодействовать с другими объектами и автомобилями, получать от них информацию об опасностях на маршрутах — пока остается новинкой.

Навигация имеет функцию самообучения и анализа пройденного маршрута. Благодаря системе искусственного интеллекта, седан умеет сам парковаться, заезжать в гараж, свободно передвигаться по пробкам и вести себя, вполне, самостоятельно.

Как устроена система автоматическая парковка авто

Если с автоматизированной системой парковки все понятно, там, по сути, работает программное обеспечение, а все остальные физические действия выполняет водитель. То в автоматической системе парковки принцип вовсе другой, помимо наличия интеллекта, всеми механическими действиями управляет система, в редких случаях водителю необходимо переключать рычаг коробки передач, но, к рулю водитель никогда не прикасается.

В состав самой простой автоматической парковки входят:

ультразвуковые датчики;

индикаторы и панель управления;

электронный блок управления;

другие вспомогательные системы автомобиля.

Глазами системы part assist считаются ультразвуковые датчики, именно за их счет блок управления распознает дистанцию до соседнего транспортного средства и ближайшей помехи. В зависимости от производителя, марки и модели автомобиля, количество датчиков может меняться. В среднем по периметру машины устанавливается от 12 до 25 датчиков, но не исключено, что их может быть больше или меньше. Стандартная схема 12 датчиков по 4 спереди и сзади, а так же по 2 на левую и правую боковую часть. По сути, такие же ультразвуковые датчики используются в пассивной системе парковки, но дальность работы их до 4,5 метров.

Не менее важную роль играют индикаторы и панель управления. Современные автомобили могут не только автоматически припарковаться, но и предложить водителю картинку на центральном дисплее во время парковки или предупредить о каких-либо препятствиях. Панель управления чаще всего представляет собой кнопку. Система активируется принудительно в случае необходимости парковки, но отключается автоматически. Чаще всего кнопку активации системы автоматической парковки устанавливают на рулевом колесе.

Основная задача, точней обеспечение работы всего механизма приходится на электронный блок управления. Именно в нем хранится искусственный интеллект, благодаря которому система рассчитывает все параметры парковки, управляет системами автомобиля и подает сигналы водителю. Сердцем блока управления считается программное обеспечение, которое специфическое для каждой модели автомобиля, вплоть до комплектации.В память блока запрограммированы все параметры и характеристики автомобиля, наличие систем безопасности и комфорта, вплоть до количества пассажиров. Каждый производитель по-своему организовывает работу блока, но при этом конечный результат и задача остаются неизменными. Чем сложней устроен блок управления, тем больше и качественней будет интеллектуальная система автоматической парковки. Как результат, система может продумать большее количество ситуаций и предвидеть возможное столкновение или повреждение.

Что касается других вспомогательных систем автоматической парковки, как правило, это метод паразитирования на уже существующих системах безопасности. Если быть точней, то электронный блок управления использует полностью или отдельные механизмы систем безопасности и комфорта. Таким примером может быть лазерный радар или лидар, камеры по периметру автомобиля, разные датчики, а так же электронное рулевое управление. Поняв, как устроена система автоматической парковки автомобиля, рассмотрим принцип работы, что даст понять основой принцип механизма.