Датчик парктроника

ВВЕДЕНИЕ

Парковка — одна из самых сложных и требующих максимальной концентрации ситуаций как для молодых, так и для опытных водителей. Столбики и боксы, на какие просят ориентироваться и в которые учат заезжать в автошколе, всегда одни и те же, а в реальности в конце каждой поездки (для некоторых это – несколько раз в день) нужно адаптироваться к новым условиям. И раз эта задача точно не из легких, к ее решению подходят серьезно не только автолюбители, но и автоконцерны и производители автозапчастей.

Для облегчения данной задачи были придуманы датчики парковки (датчик парктроника). Парктроник является вспомогательной опцией, которая устанавливается на базовых комплектациях авто по желанию покупателя. На топовых версиях автомобилей парктроники обычно входят в общую комплектацию машины.

Что такое парктроник в автомобиле? Радар представляет собой систему из датчиков, крепящихся на бортах автомобиля. Они измеряют расстояние до ближайшего объекта, что позволяет избежать столкновения. Он пригодится, как начинающим водителям, ведь чаще всего у них возникают проблемы с парковкой, так и опытным автолюбителям. Радар парковки позволит «вписаться» даже в небольшое пространство между машинами.

Как работает парктроник? На бортах автомобиля (обычно на переднем и заднем бампере, иногда и по бокам) крепятся датчики, они сигнализируют о расстоянии до препятствия, информация об этом выдаётся на дисплее или в виде звукового сигнала.

Парктроники являются пассивными системами парковки — они информируют водителя о наличии препятствий, но не вмешиваются в управление транспортным средством. В свою очередь, ультразвуковые преобразователи используются как в парктрониках, так и в системах автоматической парковки, которые вносят коррективы в управление автомобилем или выполняют парковку полностью в автоматическом режиме. Далее речь пойдет только о парктрониках и входящих в их состав датчиках.

В основе систем парковки всех типов лежит принцип ультразвуковой эхолокации — определения местоположения объектов и расстояний до них с помощью посылки и детектирования ультразвуковых волн частотой 40-250 кГц. Этот принцип прост: специальные устройства (излучатели или преобразователи) посылают в пространство ультразвуковые волны, которые отражаются от окружающих предметов и возвращаются к источнику звука, где улавливаются датчиками; по промежутку времени от момента испускания волны до момента приема отраженной волны определяется расстояние до объекта. Скорость звука в воздухе может колебаться от 345 до 380 м/с, поэтому при эхолокации разброс измерений может достигать 10%, однако это не оказывает существенного влияния на безопасность маневрирования.

Принцип эхолокации на основе ультразвука всовременныхпарктрониках позволяет надежно определять положение препятствий и расстояния до них практически в любую погоду независимо от времени суток. Эффективное расстояние обнаружения препятствий лежит в пределах 0,4-1,8 м.

Чтобы определить положение препятствия относительно осей транспортного средства, необходимо использовать два и более разнесенных на некоторое расстояние ультразвуковых излучателя и датчиков, работающих совместно. Положение объекта вычисляется по разности времени прихода отраженной волны на датчики. Например, если препятствие расположено точно между осями датчиков, то отраженная от него волна придет на датчики одновременно. Но если препятствие расположено со сдвигом от осей, то на один датчик отраженная волна придет раньше, чем на другой — эта разница во времени и используется системой для вычислений.

Рисунок 1 –Принцип работы ультразвуковых датчиков парковки

В парктрониках используются следующие типы индикаторов:

• "Биперы" — звуковые индикаторы, изменяющие тональность звука в зависимости от расстояния до объекта;

• Цифровые индикаторы — указывают расстояние до объекта в цифровом виде;

• Комбинированные — содержат в себе шкалу (или две шкалы) и цифровой индикатор;

• Светодиоды - Они меняют цвет в зависимости от расстояния до препятствия. Например, зеленый цвет светодиода означает, что до опасного объекта еще большое расстояние, или его вовсе не обнаружено. Оранжевый сигнал — опасность уже близка, а красный — уже в непосредственной близости, дальше двигаться очень опасно.

• Шкала с делениями - Чем больше горит количество делений, тем ближе опасное препятствие. Вместо шкалы может быть цифровой индикатор. Но главная особенность — наличие двух шкал, одна из которых сигнализирует о помехе справа, а другая слева. Это облегчает парковку машины и помогает обнаружить с какой стороны находится опасность.
• Жидкокристаллический экран - Оснащаются самые передовые модели, т.к. экран повышает общую стоимость всего комплекта. Наиболее популярными среди автолюбителей является парктроник с камерой заднего вида. Их выпускают известные фирмы Sho-me и Parkmaster.
• Проекция на лобовое стекло - Расстояние до преграды выводиться прямо на лобовое стекло авто. Это удобнее традиционного устройства, т.к. не отвлекает водителя от дороги, ведь вся информация находиться перед его глазами. Также, на лобовое стекло может выводиться текущая скорость. Минус — большая стоимость, по сравнению с другими моделями.Сегодня применение находят все указанные типы индикаторов, светодиоды и простейшие шкалы — в бюджетных парктрониках, шкалы и ЖК-дисплеи — в более дорогих системах.

В зависимости от конструкции парктроника, он может обладать разных числом датчиков. Их количество может составлять от двух до восьми штук.

Недостаток один — из-за малого количества датчиков, могут образовываться «мертвые зоны». Они могут не увидеть некоторые предметы малой толщины, которые не находятся в зоне действия устройства. Парктроники с двумя датчиками являются самыми дешевыми, а значит, доступны для любого автолюбителя. Пример данного случая показан на рисунке ниже.

Парктроник с двумя датчиками может не обнаружить вертикальный столбик (а), находящийся в «мертвой зоне».

Исключается образование «мертвой зоны». Количество датчиков (три или четыре) зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Является самым оптимальным по соотношению цена-качество.

Четыре — устанавливают на задний бампер, а два других — на передний. В итоге парктроник опознает препятствия сзади и спереди автомобиля. Значит меньший риск повредить машину. Некоторые типы парктроников с шестью датчиками обладают переключателем, при включении которого в нужное положение, активируется система обнаружения препятствий только спереди или сзади.

Принцип, как у системы с шестью датчиками, только четыре штуки устанавливаются спереди, и столько же — сзади. Является самым дорогим и самым надежным в обнаружении препятствий. Но есть небольшая особенность. Чтобы не отвлекать водителя при движении вперед, парковочное устройство активизируется лишь при нажатии на педаль тормоза. При этом сообщает о препятствии только при его обнаружении. Это сделано, чтобы не отвлекать водителя.

Рисунок 2 – Слепая зона датчика

Также, система после нескольких секунд после начала движения самостоятельно отключается. Этот промежуток времени может изменяться от 15 до 20 секунд. Некоторые парктровочные устройства с восьмью датчиками обладают специальным включателем, который включает систему обнаружения препятствий лишь при нажатии водителей на специальную кнопку.

В народе, устройство с датчиками на переднем и заднем бампере получило название «парктроник по кругу».

Нюансы использования парктроников

Акустическая парковочная система призвана облегчить маневры при парковках даже на самых загруженных улицах или во дворах. Однако полностью полагаться на ее показания не стоит. Независимо от звуковых оповещений, водитель должен самостоятельно визуально определять риск возможного столкновения и наличие каких-либо препятствий в направлении своего движения.

В использовании парктроников есть свои нюансы, о которых каждый водитель должен знать. К примеру, система «не видит» некоторых объектов из-за их фактуры или материала, а некоторые неопасные для движения препятствия могут вызвать «ложную тревогу».

Даже самые современные парктроники, как отмечают специалисты ГК FAVORITMOTORS, в некоторых ситуациях могут ложно оповещать водителя о препятствиях, когда сталкиваются со следующими побочными воздействиями:

• датчик сильно запылен или на нем образовался лед, поэтому сигнал может быть сильно деформирован;

• если движение осуществляется по дорожному полотну с сильным уклоном;

• в непосредственной близости от машины находится источник сильного шума или вибрации (музыка у ТЦ, ремонт дороги и т. п.);

• парковка осуществляется в сильный снегопад или ливень, а также в очень ограниченных условиях;

• наличие рядом радиопередающих устройств, настроенных на ту же частоту, что и парктроник.

При этом специалисты ГК FAVORITMOTORS не раз сталкивались с жалобами клиентов на работу парковочной системы, так как она не всегда распознает такие препятствия, как тросы и цепи, объекты менее одного метра высотой или сугробы рыхлого снега. Поэтому использование парктроников не отменяет личного контроля водителем всех возможных рисков при парковке.

Принцип работы датчика парктроника довольно прост.

Рисунок 3 – Датчик парктроника( парковки )

Закрепленные элементы посылают ультразвуковой импульс. Он отражается от ближайшего препятствия и возвращается обратно. Блок управления определяет время за которое вернулся отраженный сигнал и уже, исходя из этого, рассчитывает и выдаёт информацию о расстоянии до ближайшего объекта. Данные выводятся на дисплей гаджета или в виде звукового сигнала в зависимости от конкретной модели.

Ещё одна функция блока управления – тестирование и самодиагностика работы системы. В случае поломки он подаст звуковой сигнал, говорящий о том, что устройство вышло из строя.

В зависимости от места размещения ультразвуковых элементов радары парковки могут быть передними и задними. Как работает передний парктроник? Передний радар парковки подразумевает расположение датчиков на переднем и заднем бампере, чаще всего в комплекте идёт шесть и более чувствительных элементов, четыре из них устанавливаются сзади, два оставшихся спереди. Принцип его функционирования полностью идентичен работе системы с задним расположением.

Рисунок 4 – Способ монтажа датчика парктроника

В некоторых устройствах есть возможность переключения между приёмом сигналов только передних или только задних чувствительных элементов.

Рисунок 5 – Работа датчиков ультразвукового парктроника на экране бортового компьютера

Три способа установки

Самыми распространенными на сегодняшний день считаются врезные датчики парковки. Для их монтажа на бамперах высверливаются отверстия необходимого диаметра. Установка врезныхпарктроников не испортит внешний вид кузова, так как устройство идеально помещается в отверстие.

Далее по популярности идут подвесные парктроники. Они монтируются на кронштейне в нижней части заднего бампера.

Третьими по востребованности в России можно считать накладные парктроники. Они просто приклеиваются в нужные места специальным клеевым составом. Обычно этот способ используется при установке двух датчиков-излучателей.