С чего же все начиналось? Пожалуй, с круиз-контроля. Со стремления сделать эту систему способной не только поддерживать постоянную скорость движения своего автомобиля, но и контролировать дистанцию до впереди идущего транспортного средства, а когда она становится небезопасной - притормаживать машину.
Или первопричиной было желание увеличить пассивную безопасность автомобиля? Привязные ремни, надувные подушки и активные подголовники начинают работать по факту столкновения. Будь у системы безопасности возможность распознавать преддверие критической ситуации и активизировать свои элементы еще до начала аварии, это, безусловно, сказалось бы на ее эффективности в плане защиты водителя и пассажиров.
Гонка за лидером
Как бы там ни было, работы велись в обоих направлениях. Круиз-контроль стал адаптивным, когда чью-то светлую голову посетила мысль оборудовать автомобиль радаром.
Радар системы непрерывно излучает направленные коротковолновые импульсы и принимает их эхо, отраженное от находящихся перед автомобилем препятствий. По полученной информации блок управления АСС (Adaptive Cruise Control) определяет расстояние до идущей впереди машины и рассчитывает скорость, с которой свой автомобиль сближается с помехой.
Когда радар обнаруживал на полосе, занимаемой автомобилем, транспортное средство, движущееся слишком медленно, подавался зуммер, а на приборном щитке загорался предупредительный сигнал. Это должно было побудить водителя притормозить либо поменять полосу движения. Если сидящий за рулем не реагировал на предупреждение, система самостоятельно начинала осаживать машину, сначала прикрывая дроссельную заслонку двигателя, а затем при необходимости задействуя и тормозную систему.
Отсчет серийным моделям, оснащенным адаптивным круиз-контролем, начался с Mercedes-Benz S-класса образца 1998 года. В списках стандартного и дополнительного оборудования моделей других производителей аналогичные системы появились позднее, но зато они были совершеннее. Увеличилась дальность действия систем с 80 м у Distronic, разработанной Mercedes-Benz, до 150 м в системах конкурентов. Соответственно изменился и рабочий интервал скоростей. Если в Distronic он составлял от 40 до 160 км/ч, то, например, АСС, которые получили Audi A8 и Jaguar XKR, работали в диапазоне 30-200 км/ч.
На опережение
Преднатяжители привязных ремней и надувные подушки срабатывают по команде датчика удара. А вот ABS, ESP, Brake Assist ориентируются на показания датчиков, фиксирующих проскальзывание колес, резкое изменение траектории движения, вращение автомобиля вокруг вертикальной оси, экстренное торможение. Другими словами, они способны распознавать критическую ситуацию, в которой оказался автомобиль, еще до возможного контакта с препятствием. Системы пассивной безопасности обзавелись приставкой Pre (от prevent - "предупредить") после того, как тоже начали пользоваться информацией датчиков, обслуживающих ABS, ESP, Brake Assist.
Примечательно, что застрельщиком вновь оказался Mercedes-Benz S-класса, получивший систему Pre-Safe в 2002 году. Если блок управления Pre-Safe определял высокую вероятность аварии, преднатяжители выбирали слабину ремней и "припечатывали" пассажиров к спинкам сидений, лишая их возможности опасных перемещений. Попутно автоматически корректировался угол наклона спинок, а сами сиденья отодвигались в наиболее безопасное положение. Закрывался люк на крыше, чтобы предотвратить выпадение пассажиров, если автомобиль опрокинется. Столкновения не случилось? Все активизированные узлы возвращались в исходное положение.
Но не успели в Штутгарте примерить лавры технологического лидера, как из штаб-квартир других компаний начали приходить неутешительные для Mercedes-Benz вести. Ford, Honda и Toyota практически одновременно, но независимо друг от друга объявили о создании систем превентивной безопасности, учитывающих информацию от радаров адаптивного круиз-контроля. Только одно это, по мнению специалистов, почти на 75% увеличивало эффективность систем. Ford и вовсе отличился, предусмотрев еще и задний радар, включающий аварийную световую сигнализацию и выбирающий люфты ремней безопасности, если обнаруживалось, что приближающийся сзади автомобиль едет слишком быстро и что для погашения скорости ему потребуется тормозной путь, превышающий имеющуюся дистанцию между машинами.
Плюсуем
Через три года после дебюта к Pre-Safe добавилось слово Plus. За этим "Плюсом" стояла модернизация системы, а заключалась она, как и следовало ожидать, в использовании потенциала радарной установки круиз-контроля. Алгоритм работы системы остался прежним, разве что в версиях автомобилей с активными мультиконтурными сиденьями Pre-Safe Plus еще и подкачивал дополнительный воздух в массажные камеры. Но активизировались компоненты пассивной безопасности на самой ранней стадии, когда датчики ABS и ESP еще не сигнализировали об опасности.
Кроме того, "хвостик" Plus появился у Brake Assist. Если раньше тормозной "ассистент" включался только в ответ на панически быстрое перемещение педали тормоза, то теперь блок управления Brake Assist Plus рассчитывал оптимальное для ситуации тормозное усилие и создавал необходимое давление в гидравлических контурах системы по информации радара. Водителю достаточно было лишь коснуться педали тормоза, чтобы созданное в системе давление жидкости передалось на колесные тормозные механизмы.
Новая ступень
И опять-таки Mercedes-Benz не пришлось долго пользоваться конкурентными преимуществами, предоставляемыми Pre-Safe Plus и Brake Assist Plus. Технические возможности представленной в прошлом году системы Pre-Crash, используемой на автомобилях Lexus, выше.
Передний радар Pre-Crash совмещен с инфракрасным излучателем, что позволяет системе определить, неодушевленная или одушевленная помеха маячит впереди. Кроме Brake Assist информация от переднего радара используется для приведения в готовность к экстренному маневру рулевого управления и подвески. Передаточное отношение электромеханического усилителя уменьшается, и руль становится "острее", а жесткость амортизаторов увеличивается.
Кроме переднего в Pre-Crash применяется и задний радар, который превращает подголовники сидений в действительно активные конструкции. Подголовники Saab SAHR или Mercedes-Benz Neck-Pro активными считались условно, поскольку вступали в действие лишь после удара в заднюю часть автомобиля. В Lexus Pre-Crash подголовник перемещается к затылку сидящего, когда задний радар зафиксировал надвигающуюся опасность. Причем подготовительное перемещение подголовника контролируется, для чего в системе предусмотрен датчик расстояния до головы.
Pre-Crash "наблюдает" и за самим водителем. Преднатяжитель ремня безопасности приводится в действие не только в момент опасного сближения с помехой, но и когда видеокамера внутреннего слежения вдруг обнаруживает, что голова сидящего за рулем повернута в сторону. Не обратил водитель внимание на усилившуюся хватку ремня - Pre-Crash начинает притормаживать машину со скоростью около 7 м/с. Такое замедление трудно не заметить.
Наконец, наружные видеокамеры контролируют траекторию движения, ориентируясь на дорожную разметку, и удерживают машину на полосе шириной не более 4 м, при необходимости самостоятельно управляя рулевым усилителем.
На автопилоте
Автопилот? А вот этим, пожалуй, когда-нибудь все и закончится. Потребуются, конечно, еще и боковые радары, определяющие наличие машин на соседних полосах движения и расстояние до них. Но подобные радарные установки уже разработаны, и Volkswagen собирается совместно с передним радаром использовать их на новом Phaeton. Разумеется, желательно научить боковые радары распознавать не только автомобили, но и, например, бордюры, однако думается, что это не такая уж великая техническая проблема.
Пожалуй, 150 м дальности действия автомобильных радаров будет маловато для автопилота. Тогда окажется востребованной система Siemens Lidar, работающая по указке лазера с дальнобойностью луча до 250 м. General Motors обещает в 2008 году представить концепт-кар с автопилотом, и сегодня это обещание уже не кажется несбыточным.
Вердикт "АБw"
До сих пор не упоминался еще один нюанс. Адаптивный круиз-контроль увеличивает цену автомобиля примерно на 2 тыс. долларов. Вклад Pre-Crash в стоимость Lexus LS 430 составляет около 3,8 тыс. долларов. Что необходимо сделать, чтобы системы превентивной безопасности стали доступными на автомобилях не только премиум-класса, понятно. Но кто возьмется сказать, когда они подешевеют?
Сергей БОЯРСКИХ.
Эффект Доплера - физическое явление, при котором отраженные от объекта сигналы изменяют свою частоту в зависимости от скорости сближения (удаления) излучателя и объекта. Благодаря эффекту Доплера можно точно определить относительную скорость сближения автомобилей. Почему гаишники всех стран и народов до сих пор не скинулись на памятник Доплеру?