Обзор автоматизированных систем платной парковки

Появление первых парктроников было воспринято большинством водителей откровенно скептически. В те времена умение поставить свой автомобиль в ряду таких же воспринималась как данность, а умение чувствовать габариты автомобиля – как жизненная необходимость. Но со временем количество машин начало стремительно увеличиваться, что отразилось на плотности городских парковок. В результате сегодня даже профессионалы рискуют оказаться неспособными припарковать своё авто в условиях обычной городской улицы, где, как правило, автомобиля ставятся как попало.

В этих условиях наличие помощников, особенно интеллектуальных, уже не выглядит как излишество. Более того, большинство специалистов убеждено, что за такими системами управления парковкой – будущее.

Что такое ИСП

Если пассивные парковочные помощники появились на автомобилях достаточно давно, то интеллектуальная система помощи водителю при парковке начала активно внедряться только в XXI веке, и поначалу это была привилегия только элитных моделей авто.

Но постепенно, с развитием микроэлементной и программной базы, эти системы начались разрабатываться и внедряться многими автопроизводителями. Являясь ещё одной компонентой множества различных электронных устройств, облегчающих управление автотранспортным средством, такая система позволяет выполнять парковку в полуавтоматическом (автоматизированном)/автоматическом режиме. Последняя разновидность, по существу, не требует участия человека.

Современные парковочные системы рассчитаны на различные схемы постановки автомобиля на стоянку. Наиболее распространёнными считаются перпендикулярная (поперечная) и параллельная парковки, при этом параллельная схема намного сложнее в реализации, но именно она позволяет оптимизировать пространство дороги наилучшим образом. Неудивительно, что большая часть активных систем рассчитана на применение именно параллельной парковки.

Функционал таких парковочных систем может существенно различаться, но общим у них является возможность отключения и выполнения подобных манёвров только в ручном режиме.

Справедливости ради отметим, что те водители, которые уже привыкли пользоваться услугами множества датчиков, выключают системы парковки только в тех случаях, когда абсолютно уверены в безопасности постановки машины на стоянку/остановку (при отсутствии машин).

Но такое в современном мегаполисе встречается разве что глубокой ночью.

Что представляет собой интеллектуальная САП?

Это комплекс устройств, функция которых направлена на помощь водителю при совершении парковки. В процессе совершения маневра реализуется группа контрольно-исполнительных операций, отчасти координирующих и корректирующих действия при параллельной или перпендикулярной парковке.

В частности, интеллектуальная система автоматической парковки этого типа в согласованном режиме отслеживает показатели скорости автомобиля и положение угла при повороте руля. Существенную помощь в получении информации о парковочном процессе оказывают датчики, размещенные в области бамперов. Как правило, их представляют ультразвуковые детекторы, фиксирующие дистанцию до ближайшего объекта. В случае преодоления критического расстояния они дают соответствующий сигнал.

Из чего состоит интеллектуальная система парковки

Поскольку при осуществлении парковочных манёвров на первое место выходит точность, между датчиками, отслеживающими положение автомобиля и окружающей обстановки, и блоком управления должно быть налажено идеальное взаимодействие, причём с очень большой скоростью обмена информацией.

Обычно на автомобиль устанавливается солидный пул ультразвуковых датчиков (IPAS), которые передают данные на компьютерный блок управления. Последний же занимается анализом полученной информации и выработкой решений в виде команд, в свою очередь поступающих на исполнительные устройства.

Нельзя сказать, что датчики, используемые в автоматических устройствах парковки автомобиля, полностью идентичны датчикам пассивных систем типа парктроник. Для их нормальной работы нужен гораздо больший обзор, поэтому их радиус действия увеличен до 4.5 метров.

О точном их количестве говорить затруднительно – у разных автопроизводителей оно отличается. Скажем, у систем, разрабатываемых автоконцерном Фольксваген, их двенадцать, из которых четыре IPAS задействовано сзади, ещё четыре монтируются спереди, остальные – по бокам автомобиля, позволяя полностью охватить окружающее пространство в заданном радиусе.

Обычно интеллектуальная парковочная система не задействована. Она начинает работать только после нажатия кнопки (или рычага, в зависимости от разработчика), которая в большинстве случаев размещается либо на панели приборов, либо на руле.

В последнее время обязательной компонентой такого комплекта является информационный дисплей, располагаемый обычно в районе центральной консоли. С его помощью водитель может воочию наблюдать, как происходит процесс парковки, и при необходимости вручную внести требуемые корректировки.

Принцип работы интеллектуальных парковочных систем

После нажатия клавиши активации системы начинает работать БУ, принимая данные от датчиков и рассчитывая оптимальную траекторию движения, учитывая его текущее пространственное положение. После этого соответствующие команды передаются на исполнительные устройства, входящие в состав комплекса, именуемого автопилотом.

Работа системы автопарковки невозможна без координации с множеством других электронных систем (курсовой устойчивости машины, управления работой силового агрегата, АКПП, электроусилителем руля и др.). Основной блок управления имеет помощников, которые как раз и отвечают за взаимодействие с другими электронными системами.

Схематически работу автоматизированной системы парковки можно разделить на два этапа: поиск свободного парковочного пространства и собственно выполнение манёвра.

САП в машинах «Киа Оптима»

Расширенный вариант электронного парковщика, рассмотренного в предыдущем случае, который отличается более широким набором функций. Речь идет о системе SPAS, которая имеет ряд принципиальных отличий от классических парктроников:

• Более широкий охват датчиков: радиус действия — порядка 5 м.
• Взаимодействие практически со всеми средствами активной безопасности автомобиля.
• Более плотное взаимодействие с органами управления.

Вышеназванные отличия говорят о том, что система автоматической парковки автомобиля получила больше свободы действия и стала менее зависимой от человека. Достаточно отметить, что SPAS в процессе маневрирования может брать под контроль элементы тормозной системы, дроссельную заслонку, КПП, блок управления двигателя, систему курсовой устойчивости, рулевой гидроусилитель и т. д.

Поиск места для осуществления парковки

На этом этапе главное действующее лицо – ультразвуковые датчики. Рассмотрим для примера тот же Park Assist от Volkswagen. При медленном движении вдоль парковки (или просто по улице, где вы хотите поставить машину на стоянку) на скорости, не превышающей 40 км/час для параллельного расположения авто и не более 20 км/час – если машины стоят перпендикулярно тротуару или под углом, боковые датчики фиксируют расстояние между припаркованными автомобилями, передавая эти данные в блок управления. Более продвинутые устройства обладают расширенным функционалом. Они способны не только определять расстояние, но и ориентацию стоящих у края дороги машин.

Далее в работу вступает блок управления системы автоматической парковки. Если он определит, что имеется промежуток, достаточный для постановки машины, она подает водителю звуковой сигнал, или демонстрирует на дисплее, что найдено свободное место и можно приступать непосредственно к манёвру.

Park Assist от Volkswagen

Отметим, что алгори места для парковки у разных систем может сильно отличаться, поэтому, если вы привыкли к одно модели авто, то можете получить совершенно неожиданные результаты, пересев на другую. Но это – дело привычки.

Park Assist, к примеру, определяет возможность осуществления парковочного манёвра, если обнаружит, что расстояние между двумя соседними машинами в ряду больше длины машины-донора на 0.8 метра.

Парковочная система, устанавливаемая в автомобили Опель, безопасным расстоянием считают один метр, и ни сантиметром менее.

Процесс автоматической парковки

Независимо от производителя, все современные интеллектуальные парковочные системы после определения удобного места для постановки машины на стоянку предлагают водителю выбрать один из двух вариантов дальнейших действий.

Один из них заключается в том, чтобы предложить водителю точный алгоритм действий, который поможет быстро и без проблем выполнить манёвр. Во втором случае все действия по парковке будут выполняться без участия водителя (но под его непосредственным контролем).

В первом случае запускается в работу система подсказок (голосовых, визуальных или текстовых), которая помогает водителю самостоятельно выполнять операцию, причём предлагаемый алгоритм учитывает уже совершённые водителем действия, то есть рассчитывается в режиме реального времени, независимо от марки/модели транспортного средства.

Сами подсказки указывают водителю очерёдность выполнения необходимых действий (в какую сторону крутить руль, когда прекратить это делать, с какой скоростью двигаться в данный момент, когда притормозить и т. д.). Согласитесь, с такими инструкциями справится даже абсолютный новичок.

Однако более перспективным является второй вариант – когда парковка осуществляется в полностью автоматическом режиме (первый вариант называется полуавтоматическим, реже автоматизированным). Правда, водителю в это время полностью расслабляться не стоит.

Сам процесс осуществляется посредством активации цикла действий, контролируемых электронной системой, запускающей в действие требуемые в данный момент исполнительные механизмы автомобиля. Таковыми устройствами являются:

• рулевой электроусилитель,
• дроссельная заслонка,
• элементы системы КУ (насос обратной подачи, клапаны тормозов),
• клапаны автоматической трансмиссии.

Этих устройств достаточно для выполнения любых манёвров: поворота руля, имитации нажатия на педаль акселератора, переключения передач и торможения.

В любой момент времени водитель имеет возможность прервать автоматическую парковку и завершить её в ручном режиме, однако если все перечисленные компоненты исправны, такие системы практически не ошибаются. Более того, последние поколения ИПС умеют ставить машины на парковку, даже если водитель в ней отсутствует – в этом случае достаточно подачи соответствующего сигнала с ключа.

Интеллект таких систем этим не ограничивается: поставив, к примеру, машину в гараж без вашего присутствия, они сами заглушат мотор, выключат свет в салоне и даже включат сигнализацию. При необходимости отчёт о парковке может быть переслан на ваше мобильное устройство. Так что можно с уверенностью говорить о том, что, несмотря на пассивное сопротивление опытных водителей, за такими интеллектуальными системами – будущее, учитывая, что средний возраст водителей постоянно снижается, а количество женщин за рулём – растёт.

Интеллектуальные системы автоматической парковки в автомобиле. За и против

Стас [stas90]

25.01.2019,

В последние годы усилилась тенденция наделить автомобиль интеллектом. Если раньше она касалась только дополнительных систем, как то, навигация, мультимедиа и прочие навороты, то сейчас «интеллект» добирается до святая святых каждого водителя – управления автомобилем. Появились и уже работают беспилотные транспортные средства. Со временем откажутся от классической профессии водителя.

Я не понимаю, какой кайф будет тогда приобретать личный автомобиль, чтобы постоянно тратить деньги на его ремонт, и только. С таким успехом можно пользоваться общественным транспортом, который к тому времени будет тоже беспилотным. Я лично напрягаюсь находиться в качестве пассажира, когда им управляет мой сын. А у него мозгов поболей, чем у автомобиля. Представьте, как я смогу ехать пассажиром, когда машиной будет управлять бездушный компьютер. Я автоэлектрик, и как никто знаю, насколько ненадежна вся электроника. Но сейчас не об этом.

Процесс идет, и первая ласточка в автоматизации управления авто – интеллектуальная система автоматической парковки. Не следует ее путать с парктроником. Последний только следит за приближением к помехам при проведении парковки, сообщает о них водителю, чтобы он сам принимал решение. Есть еще и автоматические многоэтажные парковки, когда водитель оставляет автомобиль на специальной платформе, далее система размещает ее на месте автоматически при помощи лифтового оборудования.

Немного исторических фактов

Впервые к разработке систем автоматизированной парковки автоконцерны приступили в начале 2000-х. Наиболее продвинулся в этом направлении Фольксваген. Насколько я помню первый опытный вариант, по-моему, Турана, он представил в 2005-2006 году. Система называлась Park Assist, что и так понятно. В нем был предусмотрен автоматический режим перпендикулярной парковки. Если кто-то подзабыл, что это такое, напомню:

Перпендикулярная парковка является более простым способом. Со временем система была усовершенствована до варианта параллельной парковки:

На совершенствование автоматизированной системы парковки потребовалось около пяти лет. Чтобы не отставать в технических решениях за Volkswagen-ом подтянулись другие автопроизводители. Как обычно, не подражая первенцу, они обозвали свои системы по-разному:

1. Volkswagen — Park Assist и Park Assist Vision;
2. BMW — Remote Park Assist System;
3. Audi — Parking System;
4. Toyota и Lexus — Intelligent Parking Assist System;
5. KIA — SPAS (Smart Parking Assistant System);
6. Ford и Mercedes — Active Park Assist;
7. Opel — Advanced Park Assist.

В их работе есть некоторые отличия. Например, Park Assist VW может втиснуть Фольксваген при параллельной парковке, если длина «дыры» на 1 метр больше, чем длина автомобиля. А вот Advanced Park Assist от Опеля способна эта сделать при расстоянии на 80 сантиметров больше, чем длина автомобиля. Совсем неплохо, особенно для московских просторов.

Совсем недавно стали появляться полностью автономные системы парковки. Это когда машина подгоняется к месту предполагаемой парковки, затем водитель выходит из машины, переключаясь на автоматический режим. В руках у него остается пульт (или смартфон). После этого парковка производится в полностью автоматическом режиме:

Эта концепция реализована на презентации BMW-i3 в Австрии совсем недавно.

Принцип работы систем автоматической парковки

Несмотря на различие в работе всех систем от различных производителей, техническая реализация практически одинакова. Разность имеется только в схемотехническом и программном исполнении. Система включает:

• комплект датчиков, как правило, ультразвукового типа;
• набор исполнительных модулей, которые передают сигналы для управления автомобилем;
• централизованный блок управления;
• система связи для дистанционного контроля;
• дисплей или другое видеоконтрольное устройство.

Последовательность взаимодействия системы автоматизированной парковки:

1. На первом этапе производится включение системы при помощи специальной кнопки возле приборного щитка, на мультируле или сенсорной панели системы управления функциями авто.
2. После активации режима автоматической стоянки передаются сигналы включения всех датчиков, исполнительных устройств, происходит загрузка программы управления.
3. На третьем этапе происходит анализ обстановки вокруг автомобиля при помощи ультразвуковых датчиков. Они отличаются от датчиков парктроника более высоким радиусом действия (5 и более метров). В блоке управления формируется двухмерная или трехмерная модель дорожной обстановки. Отличие такой модели от парктроника в более частом обновлении картинки на случай возможного движения соседних объектов. Система в идеале должна учитывать внезапное появление мелких препятствий. Это может быть домашнее животное или, не дай бог, ребенок.
4. Программа моделирует программу перемещения с минимальным переключением режимов вперед-назад, вправо-влево.
5. Переход к исполнению команд с одновременным режимом контроля за обстановкой. Блок управление контролирует:

• двигатель;
• тормозную систему;
• усилитель руля;
• АКПП;
• световое оборудование и другие системы.

Очевидно, автоматическая система парковки очень капризна. Если неисправен хотя бы один узел или устройство в перечисленных выше системах, автоматическая парковка невозможна. Полностью исправный автомобиль после пяти лет эксплуатации на наших автодорогах найти практически невозможно, поэтому не следует надеяться, что автоматизированная система парковки прослужит долго.

Целесообразность приобретения автомобиля с дополнительной опцией автоматизированной парковки

Снова перехожу к теме, начатой в моем лирическом вступлении. Взвешу все за и против.

За:

1. Такая система полезна для малоопытных водителей, особенно, на высоких каблуках. Она может сэкономить большие деньги на безаварийной парковке. Именно такие ДТП наиболее вероятны для этой категории водителей.
2. Система поможет в условиях плохой и ограниченной видимости.
3. Автоматизированная парковка полезна в случае болезненного или усталого состояния водителя.

Против:

1. Большая стоимость, в том числе, на обслуживание.
2. Непродолжительный срок корректной службы.
3. Сложности в ремонте. В системе важно всё: расстояние между излучателями, модель авто, колесная база. Устанавливать систему от другой модели автомобиля на место неисправной нельзя.
4. Возможность наезда на «невидимые» препятствия (открытые люки, домашние животные).
5. Производитель не несет ответственности за совершение ДТП в момент автоматизированной парковки. В конечном счете, решение о ее выполнении принимает водитель.
6. Наконец, просто стрёмно.