Система предотвращения выезда с полосы движения (LDWS)

Высокотехнологичная система помогает водителю оставаться на выбранной траектории движения

Система предупреждения о выходе из полосы движения (LDWS — Lane offset warning system) — автомобильная опция, позволяющая водителю придерживаться выбранной полосы движения, не допуская неконтролируемого выезда за ее пределы.

Что такое LDWS и для чего он предназначен?

Технология предназначена для предупреждения водителя о том, что его автомобиль собирается покинуть полосу движения. Сегодня LDWS выросла из эксклюзивной функции роскошных автомобилей в функцию, которую можно найти во многих современных серийных моделях автомобилей.

Значение системы предупреждения об отклонении от выделенной полосы также продолжает расти, так как рассеянное вождение стало бичом современности и все больше дорожно-транспортных происшествий в мире происходит из-за того, что водитель просто отвлекся и отклонился от полоса его движения. Происходит это как из-за невнимательности водителя, так и из-за усталости или банального сна за рулем.

Как работает система предупреждения о съезде с полосы движения?

Хотя производители автомобилей могут использовать в своей конструкции несколько различных технологий для своих систем оповещения, суть их остается неизменной. Находится на заданной трактерии движимость.

С помощью камер, обычно устанавливаемых возле зеркала заднего вида и/или в передней панели автомобиля, бортовой компьютер может определять разметку на дороге. Затем машина вычисляет положение автомобиля между линиями разметки и управляет движением автомобиля по дороге.

Если автомобиль начинает движение по одной из этих линий и поворотник не включен, компьютер предупредит водителя о том, что автомобиль собирается покинуть выбранную полосу, звуковым сигналом или каким-либо другим способом, например, вибрацией руль или сиденье, или оглушительный звон.

Cadillac вызывал вибрацию водительских сидений в своих автомобилях с той стороны, где автомобиль соприкасается с линией разметки. Ниссан решил убить двух зайцев одним выстрелом, а точнее одной камерой. Камера заднего вида также отслеживает дорожную разметку и траекторию движения автомобиля относительно нее. В последних моделях автомобилей, представленных на автосалоне в Женеве, рассматриваемая в данной статье система оповещения присутствовала практически в каждой новой модели автомобиля.

Некоторые автомобили даже используют тормозную систему автомобиля, чтобы вернуть автомобиль на свою полосу движения. Хотя некоторые системы ведут себя более агрессивно, чем другие, драйвер все же может внести в них некоторые изменения.

Зачем мне нужна система предупреждения об отклонении от выбранной полосы?

Отвлечение внимания может привести к самым печальным последствиям. А в наше время существует великое множество причин, которые могут отвлекать нас, когда мы находимся за рулем транспортного средства. Еда, напитки, стереосистема и даже разговор в режиме громкой связи могут отвлечь ваше внимание от навигации в дороге.

Достаточно нескольких секунд, чтобы 2-х тонная машина сошла с пути и водитель этого не заметил, последствия этого могут быть очень печальными. Подобные системы ненавязчиво напоминают водителю о том, что в данный момент является приоритетным, и советуют сосредоточить все внимание на том, чем он в данный момент занят: вождении.

Есть ли недостатки у подобных систем?

Невязочное размение о себе в настоящее время автомобильные системы, может быть производитель зойливым для водителя. Система предупреждений о том, что вы едете по своей полосе движения, связана с их количеством. В некоторых машинах эта система настроена настолько чутко, что создается впечатление, будто вы вот-вот потеряете контроль над рулем из-за чрезмерной вибрации и предупредительных звуковых сигналов.

Начинающим водителям может не понравиться то, что компьютер постоянно указывает им, что они носятся из стороны в сторону, хотя водители с соседних полос будут за эту систему только благодарны. Также стоит отметить тот факт, что некоторые системы имеют трудности в работе в темное время суток и в плохую погоду, когда водителю эта система нужна больше всего. В таком случае можно обратить свое внимание на систему ночного видения в машине, о которой мы писали здесь, но это уже совсем другая история.

Также в системе возникают ложные срабатывания, например, при проезде зоны строительства, где полосы движения смещаются, а линии разметки не совпадают с траекторией движения автомобиля.

Кроме того, наличие системы предупреждения об отклонении от выделенной полосы может необоснованно повышать уверенность некоторых водителей в том, что они могут отвлекаться на еще большее количество вещей, пока находятся за рулем транспортного средства. Не злоупотребляйте защитным устройством.

Какие транспортные средства предлагают данную систему?

Система предупреждения об отклонении от выделенной полосы в последние годы стала мейнстримом, практически каждый автопроизводитель предусматривает в своих автомобилях собственную систему предупреждения, хотя названия у них абсолютно разные, например Lane Departure Warning в пополнении заданного курса) или Driver Assist (помощник водителя). Как правило, эти системы идут в комплекте с другими автомобильными опциями, такими как активный круиз-контроль или система обнаружения слепых зон, что может спасти даже элементарно правильная регулировка зеркал заднего вида. Систему LDWS можно найти в Nissan Juke SL AWD 2013, Mercedes-Benz G63 AMG 2013, различных автомобилях Audi, Toyota и других марок.

Читайте также: Билли: устройство и работа фары

Назначение системы

Основная функция помощника, удерживающего автомобиль на полосе движения, заключается в предотвращении возможных аварийных ситуаций, помогая водителю выдерживать направление движения в выбранной полосе движения. Эффективность данной системы обоснована на дорогах федерального уровня с нанесенной на них дорожной разметкой.

Среди прочих функций системы контроля полосы движения реализованы следующие опции:

• оповещение различными индикаторами, в том числе вибрацией руля, водителя о нарушении границ полосы движения;
• коррекция установной трактерии;
• визуализация работы интерфейса с постоянной информацией о водителе на приборной панели
• распознавание траектории, по которой движется транспортное средство.

С помощью камеры, оснащенной светочувствительной матрицей и установленной на передней части автомобиля, происходит захват ситуации и передача в формате монохромного изображения на электронный блок управления. Там он анализируется и обрабатывается для последующего использования интерфейсом.

Принцип работы ассистента движения по полосе

Разобрав устройство дорожного помощника на полосе, можно легко понять его принцип работы. Специалисты выделяют 4 основные фазы работы этой системы, первая — считывание информации о камере и распознавание траектории. Второй шаг – визуальная информация о работе системы (для индикаторов). Третий шаг – корректировка движения автомобиля, для активной системы, для пассивной этот шаг пропускается. Завершает простиний 4-ых шагов – информирование водителя.

Теперь рассмотрим подробнее, как работает ассистент движения по полосе. Все часы растут с монтажными считываниями камеры случая (изображения) вредели автомобиля. Стоит отметить, что угол обзора камеры зачастую меньше 120, а то и 150 градусов. Далее полученное изображение преобразуется в черно-белое и передается в электронный блок управления для обработки.

Таким образом, алгоритм электронного блока управления лучше определяет расположение разметки на дороге, а также положение автомобиля относительно разметки. Именно на основе этих данных система рассчитывает траекторию движения автомобиля, после чего передает сигнал на руль, тормозную систему или другие механизмы управления автомобилем.

Многие сразу думают, что когда система берет на себя управление рулем, ничего нельзя сделать. Нет, это не так, крутящий момент на руле не велик, и в любой момент водитель может взять на себя управление, при этом система мгновенно реагирует и не будет мешать водителю.

Есть еще моменты, которые система учитывает и будет следить постоянно. Если высо же предмеренно хотить перестроистья с одними положениями на другом, вам недоставка включает провот. В противном случае система просто не даст вам перестроиться на другую полосу, принудительно возвращая машину на траекторию.

В чем смысл предупреждения о выезде с полосы движения и помощи в сохранении полосы движения?

По данным Национальной администрации автомобильных дорог, около 70 процентов всех аварий с участием одного транспортного средства в США происходят в результате дорожно-транспортных происшествий. Поскольку дорожно-транспортные происшествия происходят, когда транспортное средство покидает свою полосу движения и покидает ее, системы предупреждения о выходе из полосы движения могут помочь предотвратить многие несчастные случаи со смертельным исходом.

Теоретически предупреждение о выезде с полосы движения имеет огромный потенциал. Фактически, AAA утверждает, что предупреждение о выходе из полосы движения может полностью исключить почти 50 процентов всех лобовых столкновений .

Проблема в том, что данные реальных испытаний еще не оправдали этот потенциал. Это может быть связано с относительно небольшим количеством автомобилей с предупреждением о выходе из полосы движения или с другой проблемой, которая пока не выявлена.

Из каких элементов состоит LDWS

Система состоит из следующих компонентов:

• Клавиша управления – запускает интерфейс. Расположена на центральной консоли, приборной панели или провече проуция провотя.
• Видеокамера – фиксирует изображение, находящееся перед автомобилем, и оцифровывает его. Как правило, он располагается за зеркалом заднего вида на лобовом стекле в совмещенном блоке с элементом управления.
• Электронный блок управления.
• Подрулевой вокзал — информирует систему о контролируемом изменении полосы движения (например, при перестроении).
• Исполнительные механизмы – элементы, оповещающие об отклонении от заданного маршрута и выезде за пределы полосы движения. Могут быть представлены: электромеханическим усилителем руля (при необходимости корректирующий движение), вибромотор на револьверном колесе, звуковым исполем на панели доставки.

Схема компонентов системы

Для полноценной работы системы получаемого изображения недостаточно, поэтому разработчики включили ряд датчиков для более точной интерпретации данных:

1. ИК-датчики – выполняют функцию распознавания дорожной разметки в темное время суток с помощью излучения в инфракрасном спектре. Они расположены в нижней части кузова автомобиля.
2. Лазерные датчики — обладают принципом действия, как и в ИК-приборах, проецируя четкие линии по заданному маршруту, для последующей обработки специальными алгоритмами. Они часто располагаются в переднем бампере или решетке радиатора.
3. Видео-датчик – работает так же, как обычный видеорегистратор. Расположен на лобовом стекле за зеркалом заднего вида.

Как устроен ассистент движения по полосе

Доставка от типа (активного или пассивного) системы помощи движению по полосе зависит от устройства механизмов. Пассивная система устроена проще и включает в себя минимум механизмов. В стандартный набор этого варианта входят переключатель, видеокамера и исполнительные устройства, которые будут информировать водителя.

Кнопка может располагаться на рычаге поворотного переключателя, на центральной панели или на рулевом колесе. Функции такие кнопки стандартные, включают или действуют в системе доставки по полосе. Видеокамера, можно сказать, выполняет основную роль в работе механизма, как правило, камера монохромная, за счет чего лучше передается и распознается изображение разметки на дороге.

В момент оцифровки, таким образом, лучше передается градация серого цвета, а значит, распознавание маркировки будет более точным. В свою очередь, камера напрямую связана с блоком управления, который управляет и обрабатывает полученную информацию. Казалось, что это громоздкий механизм, требующий места и спрятанный где-то под передней панелью. Собственно, оно небольшое и часто располагается за центральным салонным зеркалом.

Исполнительным устройством пассивной системы движения по полосе является контрольная лампа на панели приборов. Он информирует водителя о смене полосы движения. Помимо лампы, внимание водителя может привлечь вибрация руля из-за встроенной вибрации двигателя. Ощущения можно сравнить с мобильным телефоном, переведенным в беззвучный режим. Не исключен звуковой сигнал, в виде коротких гудков.

Если рассматривать устройство активной системы помощи движению в полосе, то основное устройство такое же, но есть и отличия. В частности, в лобовом стекле, точнее по периметру крепления камеры, расположен специальный нагревательный элемент. Он не позволяет стеклу запотевать или примерзать, благодаря чему камера безошибочно выполняет свою задачу. Например, управлять автомобилем, выводя его на нужную траекторию движения или подтормаживая руль одной стороной. В случае неизбежного столкновения система рассчитывает оптимальные условия для снижения силы удара совокупность таких механизмов способна распознавать состояние водителя, тем самым определяя его способность управлять автомобилем.

Как видите, устройство и функции системы просты, но в то же время каждая деталь механизма важна и выполняет отведенную ей роль. Не исключена ситуация, когда ассистент движения по полосе может паразитировать на других системах безопасности, например, мониторинге слепых зон или системе кругового обзора. За их счет блок управления получает больше информации об обстановке вокруг автомобиля.

Преимущества и недостатки ассистента движения

Как и у любого механизма или современной системы, у ассистента движения по полосе есть свои достоинства и недостатки. Чтобы понять, в чем плюсы и минусы, давайте подробно рассмотрим положительные стороны. Первое, на что чаще всего обращают внимание водители, особенно при использовании активной системы, это полный контроль над движением автомобиля. Чем выше скорость, тем точнее система контролирует движение автомобиля, а также следит за состоянием водителя. В первую очередь это связано с тем, что чем выше скорость, тем больше вероятность резкой смены полосы движения и возможность столкновения с другим транспортным средством.

Второй плюс – постоянная связь с водителем. Система контролирует водителя и обстановку вокруг машины. Современные дорожные помощники могут не только управлять автомобилем, но и контролировать ситуацию. По одобрению производителя в этом случае активируются система экстренного торможения, контроль слепых зон и система распознавания дорожных знаков и пешеходов.

Если говорить о недостатках ассистента движения по полосе, то основное соображение заключается в работе механизма только на идеально выровненной дороге. Если маркировка постоянно прерывается, отсутствует или загрязнена, система просто деактивируется. Ширина полосы меньше влияет, чем она уже, поэтому система хуже распознает маркировку, а значит, и результат контроля будет хуже. Система просто деактивируется и переходит в пассивный режим работы. Специалисты разных производителей этой системы выделяют три основных режима работы активного ассистента движения по полосе:

1. активный режим (помощник включен и активирован для работы);
2. пассивный режим (помощь включена, но деактивирована);
3. помощник полностью отключен.

Как не крути, а получается, что идеальная работа ассистента движения по полосе будет эффективна только на специальных дорогах, автобанах или тех дорогах, где идеально выдерживаются все необходимые нормы.

Видео принцип работы ассистента движения по полосе:

Применение систем контроля полосы у разных автопроизводителей

Современные системы разработаны на основе двух основных типов технологий:

• LKS (Lane Keeping System) — способна предпринимать необходимые действия по возвращению автомобиля в полосу движения независимо от водителя, если он не реагирует на внешние сигналы и предупреждения.
• LDS (Lane Departure System) – информирует водителя о выезде автомобиля с полосы движения.

В таблице ниже показаны названия систем и соответствующие марки автомобилей, в которых они используются.

Имя системы	Марки автомобилей
Система наблюдения	Тойота
Хранение	Система поддержки	Ниссан
Ассистент	Мерседес Бенц
Помогать	Форд
Держите систему помощи	Фиат и Хонда
Вылет из	Профилактика	Инфинити
Система предупреждения	Вольво, Опель, Дженерал Моторс, Киа, Ситроен и БМВ
Ассистент	СЕАТ, Фольксваген и Ауди

Выбор системы предупреждения о выезде с полосы движения

Поскольку разные производители автомобилей по-разному подходят к технологиям предупреждения о выходе из полосы движения и удержания в полосе движения, существует множество различных вариантов. Поэтому, если вы ищете новую машину и много ездите по трассе, важно учитывать эти системы.

Вот некоторые из основных характеристик, которые следует учитывать при выборе автомобиля с системой предупреждения о выходе из полосы движения:

• Звуковые предупреждения — некоторые системы подают звуковое предупреждение, когда автомобиль покидает центр своей полосы движения. Это называется инвазивным типом предупреждения.
• Предупреждения о тактильной обратной связи — некоторые системы предоставляют некоторые типы тактильной обратной связи в качестве предупреждения. Рулевое колесо может вибрировать или сиденье может вибрировать. Во многих случаях вибрирующая сторона руля или сиденья укажет направление, в котором вам нужно двигаться.
• Визуальные предупреждения. В большинстве систем также предусмотрены предупреждающие индикаторы на приборной панели. Это может быть как простой сигнал светофора, так и сложный, например, схема, показывающая, на какую сторону полосы движения вы переместились.
• Автоматическое корректирующее управление рулевым колесом — некоторые системы способны прикладывать крутящий момент к рулевому колесу для регулировки положения автомобиля. Когда в автомобиле есть эта функция, важно проверить движение и определить, какое усилие требуется для преодоления этого корректирующего действия, если оно происходит в неподходящий момент. Если вы чувствуете, что прилагаются слишком большие усилия, возможно, вам стоит присмотреться к другой марке или модели.

Как использовать систему предупреждения о выезде с полосы движения?

Если в вашем автомобиле есть система выезда из полосы движения или система ухода за полосой движения, рекомендуется выяснить, какой у вас тип. Поскольку эти две категории систем выезда с полосы движения предлагают разные уровни защиты, важно знать, с чем вы имеете дело. Также важно понимать ограничения этих систем.

Автомобили, оснащенные системой LDW, выдают предупреждение, если ваш автомобиль начинает смещаться с полосы движения. Если вы знакомы со звуковым предупреждением или ищете визуальную подсказку на панели приборов, вы можете предпринять корректирующие действия, чтобы предотвратить аварию.

Если ваш автомобиль оборудован системой Lane-Keeping Assist, у вас будет дополнительная защита. Однако эти системы не являются оправданием для отвлеченного вождения. Они способны обеспечить небольшое корректирующее торможение или управление рулем, но по-прежнему чрезвычайно важно всегда помнить о том, что вас окружает, когда вы находитесь в дороге.

Может показаться, что автомобиль, оснащенный системой LKA и адаптивным круиз-контролем, может двигаться сам по себе, но технология по-прежнему является плохой заменой бдительности .

Каковы ограничения на предупреждение о выезде с полосы движения и помощь в сохранении полосы движения?

Современные системы предупреждения о выходе из полосы движения более надежны, чем более ранние версии технологий, но даже у самых передовых примеров есть ограничения.

Эти системы часто полагаются на визуальную информацию для отслеживания относительного положения транспортного средства на его полосе движения, поэтому все, что блокирует указатели полосы движения, делает технологию бесполезной. Это означает, что вы обычно не можете полагаться на свои LDW или LKS во время сильного дождя, снега или если на солнце слишком много бликов.

Сигналы поворота также могут отключить систему выезда или удержания в полосе движения. Все эти системы предназначены для отключения при включении поворотника, что не дает технике драться с вами при каждой смене полосы движения. Если вы случайно оставите сигнал поворота включенным после смены полосы движения, система останется неактивной.