Многие автопроизводители в последние годы помимо безопасности водителя и пассажиров уделяют немало внимания и другим новейшим технологиям, которые надежно защищают пешеходов и других участников дорожного движения. По данным мирового исследования, количество аварий в которых страдают пешеходы сегодня составляет 15% от общего числа аварий на планете. Большинство компаний и мировых автомобильных брендов в ближайшем будущем будут оснащать свои новые автомобили новейшими технологиями, которые призваны в последующем значительно сократить количество наездов на пешеходов и уменьшить последствия .
Напомним своим читателям, что за последние годы в автомобильной промышленности наблюдается массовое распространение , которые защищают водителя от столкновения с другим автомобилем. Так например, автопроизводители машин стали оснащать свои транспортные средства системой предупреждения столкновений, а в некоторых моделях появились даже и автономные системы автоматического торможения, которые без участия самого водителя способны остановить автомобиль в случае непредвиденной опасности. Это позволило постепенно снизить количество ДТП по всему миру. Следующим продуманным шагом автопроизводителей станет внедрение в машины , которые будут заботиться о пешеходах. Надеемся, что с помощью этих систем количество тяжелых аварий с участием пешеходов а также и велосипедистов по всему миру начнет постепенно снижаться.
Системы безопасности.
Системы оповещения об опасности столкновения используют и применяют у себя камеры и радар, которые обнаруживают крупные объекты на дороге, с которыми существует риск столкнуться. Радар умеет определять конкретную скорость объекта перед вами, а видеокамеры определяют его размер и форму.
Как только электроника обнаружила опасный объект на дороге который представляет опасность, данная система начинает предупреждать водителя об существующей опасности попасть в аварию. Как правило такое предупреждение происходит с помощью звуковых сигналов и сигнальных лампочек. Некоторые автомобили например, как Мерседес-Бенц, в момент такого предупреждения немного (незначительно) зажимают саму тормозную систему (PRE-SAFE), чтобы при необходимости резкого торможения быть готовым к нештатной ситуации.
Эта система поможет водителю использовать на 100% тормозную мощность автомобиля, чтобы максимально эффективно его остановить.
Также, в данных автомашинах Мерседес-Бенц применяются автономные системы экстренного торможения. Например, автомобиль без участия водителя может в случае опасности остановиться сам. Эта система имеет название,- Distronic Plus PRE-SAFE Brake. Она устанавливается на модели Мерседес:- E; S; CL; CLS и GL-Class(а).
Такое наличие в современных автомобилях систем предупреждения столкновений в настоящий момент обязательно для того, чтобы получить высшую награду IIHS по результатам пройденных . То есть, в случае отсутствия в автомобиле подобной системы машина вряд ли попадет в . И это безусловно понятно, почему в последнее время ужесточились требования к автотранспортным средствам на получение высшей награды Top Safety Pick+. Автомобили, которые оснащены этими системами намного безопаснее транспортных средств не оборудованных такими системами предупреждения столкновения. Эти системы уменьшают последствия аварий при любых серьезных столкновениях. Так же как и при использовании системы автономного торможения многие автомобили способны самостоятельного снизить скорость задолго до такого столкновения.
Забота о пешеходах.
Сами автопроизводители, как может показаться на первый взгляд, не являются теми альтруистами и благодетелями по отношению к тем же пешеходам. Но все-же и однако, если посмотреть, то на самом деле фактически (и практически) все они в настоящий момент вкладывают огромные средства в развитие технологий, которые должны защищать пешеходов на дороге. Так например, в некоторые модели автомобилей сегодня устанавливаются или будут в последующем устанавливаться специальные радары расширенного спектра действия, которые способны кроме крупных объектов на дороге определять еще и мотоциклистов, и пешеходов и велосипедистов. Электроника автомобиля, как и при работе традиционной системы предупреждения столкновения с автомобилем, будет сама определять более мелкий объект на дороге и будет предупреждать водителя об опасности наезда на человека, а в случае необходимости она сама остановит машину или снизит скорость данного автотранспортного средства, и все это для того, чтобы .
Например, подобную качественную систему безопасности пешеходов на своих новых моделях S60 (модельный ряд 2015 года).
Такая система предупреждения о риске наезда на пешехода с функцией автоматического торможения состоит,- из блока радара, который установлен в переднем бампере машины и видеокамер, которые установлены прямо на салонное зеркало заднего вида, и из блока электронного управления.
Благодаря широкому полю сканирования пространства, а именно за счет двузонного сканирования, пешеходы и велосипедисты могут быть обнаружены задолго до возникновения опасности. Если водитель будет знать заранее о пешеходе на дороге или на тротуаре, то он сможет быть более внимательным при приближении к пешеходу.
Компании "Audi", "Mercedes" и "BMW" также предлагают сегодня современные системы обнаружения пешеходов, но только на тех автомобилях, которые оснащены системой ночного видения, которая основана на технологии ночных видеокамер. Ночное видеооборудование работает на инфракрасных лучах по новой технологии, которое помогает обнаружить автомобилю людей и животных, то есть показывать водителю на центральной консоли ЖК-экрана светлые силуэты этих объектов.
Взгляд в будущее.
Другие производители автомобилей ищут менее дорогие способы для оборудования своей продукции (автомобилей) защищающих пешеходов. Вот например, компания "Honda" в настоящий момент разрабатывает коммуникации взаимодействия смартфона с автомобилем, которая основана на технологии передачи данных на небольшие расстояния по специальному радиоканалу (DSRC). Эта система использует телефоны-смартфоны которые оборудованы GPS модулем, при помощи которых(ого) и передаются специальные сигналы по радиоканалу.
Как и все другие системы аварийного торможения, данная система при обнаружении опасности наезда на пешехода будет заранее подготавливать тормозную систему к экстренному торможению, а именно в случае риска столкновения с пешеходом, то есть, предварительно уведомлять водителя об опасности. Если водитель не отреагирует на предупреждение вовремя, то машина самостоятельно избежит наезда на пешехода.
Но это еще друзья не все. Японская компания решила дополнить данную технологию автономным управлением. Так например, если машина слишком близко подъехала к пешеходному переходу, а водитель не отреагировал на предупреждение об опасности, то система не только начнет автономно останавливать автомобиль, но и автоматически начнет подруливать рулевым управлением, чтобы избежать столкновения с пешеходом.Компания "Тойота" рассчитывает в дальнейшем оснастить подобной системой всь спектр своих новых автомобилей, начиная с 2015 года выпуска.
Большой процент гибели пешеходов на дорогах во всем мире заставил практически всех автопроизводителей искать решения, по снижению последствий наездов на пешеходов, на велосипедистов и на мотоциклистов. Используя в машине новейшие электронные технологии, автомобильные компании таким образом рассчитывают уменьшить количество аварий с участием пешеходов и сделать свои автомобили более безопасными.
Еще несколько лет назад нам даже и не верилось, что автомобильные бренды будут уделять такое пристальное внимание проблемам безопасности пешеходов. Но сегодня вектор развития технологий безопасности автотранспортных средств претерпевает колоссальные изменения. Наконец-то все автопроизводители машин поняли, что безопасность автомобиля - это улица с двухсторонним движением.
Система обнаружения пешеходов придумана для того, чтобы исключить наезд автомобиля на пешехода. По статистическим данным действие системы позволяет сократить на двадцать процентов число столкновений со смертью пешехода.
Пионером разработки и внедрения системы, как это часто бывает в области безопасности автомобиля, была компания Volvo.
Как работает система обнаружения пешеходов?
Система функционирует так. Автомобиль оснащается радаром и видеокамерой, позволяющими обнаружить пешехода на расстоянии сорок метров. Вся информация выводится на монитор автомобиля. Затем система контролирует путь движения пешехода и если есть угроза столкновения, подает звуковой сигнал водителю.
Принцип работы системы
В случае если водитель не реагирует или его реакция не может исключить угрозу столкновения, система самостоятельно начинает до полной остановки.
Система обнаружения пешеходов в состоянии реагировать на других участников дорожного движения, предупреждая возможные аварии.
Согласно результатам испытаний, эта система полностью исключает столкновения на скоростях до 35 км/час. На более высоких скоростях система не в состоянии обеспечить полную безопасность пешеходов. Но тяжесть последствий удара для пешеходов значительно снижается за счет снижения скорости автомобиля.
Практическое применение системы обнаружения пешеходов оказалось очень полезным во время движения автомобиля по городу. Система в состоянии следить одновременно за несколькими пешеходами.
Видео:
Но у системы есть существенный недостаток – она не может работать в условиях недостаточной видимости.
Еще совсем недавно по-настоящему умный автомобиль, способный принимать самостоятельные решения, можно было увидеть только в кино.
Но, как известно, все фантазии гениальных людей рано или поздно находят свое отображение в реальном мире.
Технический прогресс шагнул так далеко, что появление уникальных роботов-помощников в автомобиле уже никого не удивляет.
А ведь действительно, переоценить пользу каждой из описанных в статье системы очень сложно.
Все они рассчитаны в первую очередь на обеспечение безопасности водителя, пассажиров и других участников движения.
Итак, приступим.
Volvo City Safety
Разработчики концерна Volvo всегда славились своими уникальными разработками. Не разочаровали они своих поклонников и в этот раз.
Вы должны помнить тот уникальный прорыв, когда в первые годы двадцать первого века появилась система City Safety.
С ее помощью планировалось решить множество проблем с аварийностью на небольшой скорости (на перекрестках, пешеходных переходах и так далее).
Впервые система была смонтирована на Volvo V40, но ее актуальность еще не утрачена. Многие современные модели оборудуются City Safety и сегодня.
Принцип работы системы очень прост. Между зеркалом заднего вида и лобовым стеклом устанавливается специальный радар, который анализирует наличие препятствий впереди транспортного средства.
Контролируемое расстояние – не более шести метров. Как только препятствие впереди зафиксировано системой City Safety, водитель должен принять решение – сделать маневр или притормозить.
Если действий не предпринято, тогда система действует сама – сбрасывается газ и активирует тормозную систему.
Последний этап – включение «аварийки». Предупреждение водителя об активации производится путем звукового оповещения.
Разработчики компании Volvo уверяют, что с помощью данной системы можно уйти от аварийности на небольших скоростях. Но стоит отметить, то разница не должна быть больше 15 км/ч.
При большей скорости (до 30 км/ч) столкновение вероятно, но последствия для участников ДТП будут минимальными, ведь система сделает все необходимое для снижения скорости.
При движении авто на скорости больше 50 км/ч City Safety отключается автоматически, ведь ее эффективность в этом случае нулевая.
Как показывает практика, в условии пробок, когда автолюбитель может задуматься, потерять бдительность или случайно перепутать педаль – это настоящее спасение.
Система обнаружения пешеходов
Над этой разработкой также хорошо потрудились шведские мастера. Но разработка получилась уже более современной и появилась на автомобилях только с 2010 года.
По сути, система Pedestrian Detection стала неким продолжением City Safety. Задача такого «робота» — своевременно распознать человека впереди машины, сбросить скорость и таким способом минимизировать силу удара.
Данная идея сразу же была подхвачен и появилось три ее подвида (у разных производителей):
- Pedestrian Detection System от Вольво;
- Advanced Pedestrian Detection System от TRW;
- Automotive EyeSight от Субару.
Принцип работы прост. При этом все указанные выше системы очень похожи по конструкции и программному обеспечению.
Роль обнаружителей пешеходов выполняет радар и видеокамера. При этом в последней версии от Субару радара нет вовсе.
Все три системы способны обнаруживать человека на расстоянии до 40 метров.
Самое интересное, что система обрабатывает траекторию движения пешехода и рассчитывает вероятность аварии.
И снова-таки Pedestrian Detection (или другой ее вид) ждет, будет ли водитель предпринимать какие-либо действия. Если нет, то система останавливает автомобиль самостоятельно.
Разработчики уверяют, что данная разработка показывает максимальную эффективность на скорости до 35 км/час. в этом случае столкновения можно избежать совсем.
Если же скорость больше, то, как минимум, снижается тяжесть последствий от ДТП.
Единственный минус такой системы — в ночной «слепоте». В условиях недостаточной освещенности она может попросту не распознать силуэт на дороге.
Система автоматической парковки
До сих пор в сети попадается множество роликов с самыми различными историями парковки.
И действительно, многие автолюбители никак не могут научиться парковать машину (особенно, в условиях плотного транспортного потока). Как же работает данная система?
Здесь все просто. В основе системы три блока – блок датчиков (чаще всего они работают на принципе ультразвука и расположены по периметру транспортного средства), блок управление (на него приходят данные и производится их обработка), а также непосредственно исполнительные устройства.
Задача последних – поворачивать руль и своевременно открывать дроссельную заслонку.
Работает система в два основных этапа. Сначала осуществляется поиск подходящего места для машины. Далее – происходит сам процесс парковки.
Для выполнения первой задачи хватает одной системы – ультразвуковых датчиков. Далее подключается несколько основных блоков – они задают направление, скорость и траекторию движения транспортного средства.
Преимущества системы неоспоримы – даже новичок за несколько минут справляется со сложной парковкой, и ему совсем не нужно краснеть перед другими автолюбителями.
Система все делает сама – быстро и без аварий. К слову, испытания показали, что профессиональные автолюбители все равно могут припарковать автомобиль намного качественнее.
Все системы очень похожи, и по конструкции, и по принципу действия. В основе три блока – исполнительная система, блок управления и датчик расстояния.
Датчик смонтирован на переднем бампере – его задача измерять расстояние до автомобиля, который движется спереди.
Преимущества инфракрасного устройства – сравнительная дешевизна и отсутствие боязни к негативным природным факторам.
К слову, для определения расстояния часто используется и радар.
Информация с датчиков поступает к управляющему блоку, где фиксируются следующие параметры – радиус кривой движения, боковое ускорение, величина угла поворота руля, а также скорость основной машины и транспортного средства, которое идет впереди.
Этих данных достаточно, чтобы круиз-контроль принял правильное решение и при необходимости затормозил авто.
Для чего нужна такая система? Здесь все просто. На загруженной трассе от «круиза» мало пользы, ведь перед фурой или «чайником» приходится переходить на ручное управление.
В этом отношении адаптивная система по-настоящему спасает. При этом она эффективна в довольно широком скоростном диапазоне – от 30 и до 180 километров в час.
Некоторые более прогрессивные версии могут похвастаться и вовсе идеальным диапазоном – от 0 до 200 км/час.
В условиях плотного потока на трассе с помощью такой системы можно вообще забыть о педалях.
О данной разработке известно пока очень мало, ведь ее еще нет в серийных моделях. Но кое-что уже есть. В основе «робота» два блока – так называемое техническое зрение и ГЛОНАСС.
Принцип работы прост. Здесь работают управляющие системы, блок управления и три блока-датчика.
Естественно, что в столь сложной системе количество датчиков должно быть большим :
- видеокамеры (для отслеживания пешеходов и недвижимых объектов);
- оптические датчики (создают трехмерную картинку в радиусе 60 метров);
- датчик GPS (для оценки местоположения автомобиля);
- радары (фиксируют объекты вокруг);
- датчик движения (определяет скорость, направление и наличие крена машины).
Конечно, до внедрения системы в жизнь еще далеко, но сама задумка говорит о серьезных перспективах.
При этом разработчикам пока не удалось решить проблему с плохой погодой, к примеру, дождем или туманом, когда система может не распознать те или иные дорожные знаки. Но работа ведется, и результаты радуют все больше.
Выводы
Сегодня уже сложно предположить, что будет дальше, ведь великим умам человечества уже удалось очень многое.
Пройдет несколько десятков лет и понятие водитель вообще может исчезнуть из нашего обихода.
Тенденция уже сегодня видна невооруженным глазом.
Система обнаружения пешеходов - компьютерная технология, позволяющая распознавать людей, находящихся на проезжей части и автоматически замедляющая движение автомобиля
БезопасностьИстория создания системы обнаружения пешеходов
Системами распознавания для нужд армии и гражданских систем безопасности начали заниматься различные разработчики еще в девяностые годы. В потребительской электронной технике системы распознавания лиц впервые появились в фотокамерах японского производства в начале 21-го века. В 2010 году систему обнаружения пешеходов для автомобилей Pedestrian Detection System впервые предложила .
В настоящий момент, помимо PDS от Volvo существуют действующие системы Advanced Pedestrian Detection System компании TRW и EyeSight .
Назначение системы обнаружения пешеходов
Система не только распознает двигающиеся по проезжей части фигуры людей, но и предупреждает водителя о том, что впереди пешеходы. В случае, если в соответствии с заданными в компьютерной программе настройками компьютер решит, что существует опасность столкновения с пешеходом, она включит .
Исследования, проведенные после начала применения на автомобилях систем распознавания, показали, что в случае наезда автомобиля, оснащенного системой обнаружения пешеходов, на человека, вероятность смертного исхода сокращается на 20%, а нанесения тяжких телесных повреждений на 30%
Сложности, стоящие перед разработчиками систем обнаружения пешеходов
Поведение человека, его рост, характер жестов, цвет одежды и многие другие параметры слишком разнообразны, поэтому для создания эффективной системы обнаружения пешеходов необходимо создавать крайне сложную программу, способную анализировать все вышеперечисленные факторы. Для оперативной работы программы требуются значительные ресурсы компьютерной памяти и другие мощные и надежные компоненты. Оснащение автомобиля мощным, а значит, дорогостоящим компьютерным оборудованием приводит, прежде всего, к значительному увеличению его цены.
Вторая важная проблема, с которой сталкиваются разработчики, - наложение фигур, предметов, находящихся в руках у пешеходов, и цветов одежды, друг на друга, а так же на предметы или сооружения на заднем фоне. Это крайне затрудняет процесс распознавания отдельных фигур.
Методы обнаружения пешеходов
Целостное обнаружение
Если система «засекает» подвижный объект, она сначала заключает его в рамку согласно габаритам. Затем компьютер анализирует определенные параметры обнаруженного предмета. Это может быть уровень инфракрасного (теплового) излучения, свидетельствующий о том, что объект «теплый», то есть это живое существо, человек. Альтернативный метод заключается в анализе гистограммы цветов внутри рамки и сравнения их с содержащимися в базе данных образцами. Недостатком этого метода является постоянное наличие помех от посторонних предметов, попавших в рамку.
Частичное распознавание
В случае применения этого алгоритма фигура человека расценивается как совокупность частей и фрагментов. Система анализирует контуры, их взаиморасположение и прочие параметры. Распознав отдельные части, программа формирует из них общую картину и сравнивает с образцом. Этот способ точнее, но требует больших технических и вычислительных ресурсов.
Метод распознавания по образцам
Этот недавно предложенный алгоритм сочетает в себе достоинства первого и второго, но с определенными усовершенствованиями. В базу данных системы распознавания вносится не только информация о форме тела или отдельных частей, цветах и тому подобных общих характеристиках, но образцы фигур, сфотографированных в месте, где система эксплуатируется. Таким образом, в процессе обучения она «натаскивается» на определенные локальные «типажи» для большей точности распознавания.
Распознавание по нескольким камерам
В этом случае на каждый подвижный объект (на переходящих дорогу пешеходов) нацеливается индивидуальная камера. Общая картина разбивается на фрагменты, и каждый квадрат оценивается отдельно на предмет нахождения в нем человека.
Как работает система обнаружения пешеходов
Когда и (или) видеокамера засекают подвижные объекты (в системе компании Subaru, например, для этого используются две камеры) по ходу движения, система определяет направление перемещения пешехода, скорость движения и прогнозирует его местонахождение в момент появления автомобиля в точке обнаружения объекта (дальность срабатывания системы – за 40 метров до объекта). Убедившись в том, что впереди объект, похожий на пешехода, компьютер выводит картинку с камеры на экран мультимедийной системы.
Если же компьютер считает, что при имеющейся скорости движения автомобиля и пешехода возможно столкновение, подается звуковой сигнал. Если водитель реагирует (поворачивает руль или нажимает на тормоз), система помогает ему остановить машину при помощи системы аварийного торможения.
В настоящий момент системы обнаружения гарантируют безопасность на скорости не выше 30-35 км/ч. В алгоритм распознавания внесены образцы типовых предметов, которые могут находиться в руках, к примеру, зонтов или сумок. Однако в условиях плохой видимости (по причине ухудшения погодных условий, например) и ночью система обнаружения пока бесполезна.
Примеры оснащения автомобилей системой обнаружения пешеходов
Работу системы обнаружения пешеходов можно увидеть, если прокатиться, например, в соответствующей комплектации.
Системой EyeSight оборудованы модели компании Subaru - и . На Нью-Йоркском автосалоне 2012 года был анонсирован выпуск системы второго поколения.
Системы безопасности автомобиля. Четвертая часть покупателей автомобилей ставит на первое место его безопасность. Поэтому современные автомобили оснащаются большим количеством электронных устройств. Конечно, каждый день инженеры предлагают что-то новое.
Дополнительную путаницу вносят разные обозначения одних и тех же систем, принятые разными производителями. Попытаемся перечислить, и кратко охарактеризовать наиболее часто встречающиеся системы безопасности автомобиля.
- ABS (АБС) – антиблокировочная система тормозов. Не дает при торможении колесам скользить, что часто позволяет сократить тормозной путь, сохранить над ним контроль.
- EBA (BA, BAS, AFU) – система аварийного торможения. Вступает в работу при необходимости быстро остановить транспортное средство в опасной ситуации. Водитель только начинает реагировать на опасную ситуацию, в тормозной системе давление быстро поднимается и тормозной путь уменьшается.
- DBS (HBB, HBA, SBC) – динамического контроля за торможением. Назначение то же, что у предыдущей, но иной технический способ реализации.
- EBS (EHB) – электронная система торможения. Развитие ABS, оснащается электронной тормозной педалью, посылающей сигнал блоку управления, а тот управляет исполнительными механизмами.
- EBD (EBV) – электронное распределение тормозных сил. Используется как составная часть ABS, помогаем более эффективно распределять тормозное усилие между осями транспортного средства.
- Hill Holder (USS, HAS, HHC) – помощь при подъеме. Эта система не дает скатываться при начале движения на подъёме. Даже если отпущена педаль тормоза, скатывается не скатывается, тормоза остаются активированными. Но если нажать на педаль акселератора, помощь при подъеме отключается, и машина начинает движение.
- ЕМВ – электромеханическая тормозная система безопасности автомобиля. Колесные тормозные механизмы приводятся в действие не пневматикой, или гидравликой, а электромоторами.
- ESP (VDS, DTSC, VSA, ESC, VSC, VDIM, DSC) – курсовая устойчивость. Включается при возможности потери транспортного средства управляемости. Притормаживает отдельные колеса и управляет оборотами двигателя, чтобы вывести транспортное средство из заноса.
- HDS (DDS, DAC) – помощь при спуске. Ограничивает скорость на крутых спусках. Систему безопасности автомобиля включает и выключает водитель. Скорость поддерживается в зависимости от начальной скорости и включенной передачи.
- АСС – адаптивный круиз – контроль. Поддерживает желаемую скорость и безопасное расстояние до идущей впереди машины. При уменьшении скорости автомобиля-лидера адаптивный круиз – контроль притормаживает транспортное средство, вплоть до полной остановки, сохраняя безопасную дистанцию. Если расстояние увеличивается, адаптивный круиз – контроль увеличивает скорость до тех пор, пока не восстановится минимально возможная безопасная дистанция
- TRC (ASC, ASR, A-TRAC, DTC, DSA, ETC, STC,TCS) – антипробуксовочная система. Не позволяет колесам пробуксовывать при ускорении.
- PDS (APD, ES) – система обнаружения пешеходов. Обнаруживает, контролирует траекторию движения пешехода. В случае угрозы столкновения, подает сигнал водителю и приступает к торможению до полной остановки.
- PTS (PDC, APS, Park Assistant, OPS) – парковочная система. Выдает водителю информацию (звуковую, видео), нужную при парковке. Более совершенные системы сами паркуют в автоматическом, или полуавтоматическом режиме.
Перечисленные системы безопасности автомобиля доказали на практике свою эффективность и действенность.
