Kde je umístěn zadní křížový dopravní signál?

Tento systém pomáhá řidiči držet se zvoleného jízdního pruhu a předcházet tak nehodám. Je účinný při jízdě po dálnicích a vybavených spolkových silnicích, tzn. kde je kvalitní dopravní značení. Může se nazývat asistent pro udržení v jízdním pruhu nebo asistent pro udržení v jízdním pruhu. Existují dva typy asistenčních systémů pro jízdu v jízdním pruhu: pasivní a aktivní. Pasivní systém varuje řidiče při vybočení ze zvoleného jízdního pruhu. Aktivní systém spolu s varováním upravuje trajektorii pohybu.

Různí výrobci automobilů mají své vlastní značky pro systém udržování v jízdním pruhu, ale tyto systémy mají v zásadě podobný design:

• Lane Assist od Audi, Volkswagen, SEAT;
• Systém varování při opuštění jízdního pruhu od BMW, Citroën, Kia, General Motors, Opel, Volvo;
• Prevence vybočení z jízdního pruhu od Infiniti;
• Systém asistenta udržování v jízdním pruhu Honda, Fiat;
• Asistent pro jízdu v jízdním pruhu od Ford;
• Asistent pro jízdu v jízdním pruhu od Mercedes-Benz;
• Systém podpory jízdy v jízdním pruhu od společnosti Nissan;
• Lane Monitoring System od Toyoty.

Asistenční systém pro udržení v jízdním pruhu je elektronický systém a zahrnuje ovládací tlačítko, videokameru, řídicí jednotku a akční členy. Ovládací klávesa zapíná systém. Klíč může být umístěn na páčce ukazatelů směru, na přístrojové desce nebo středové konzole.

Videokamera zaznamenává a digitalizuje obraz v určité vzdálenosti od vozu. Systém využívá monochromatickou kameru, která rozpoznává značkovací čáry jako ostrou změnu ve stupních šedi. Kamera je kombinována s řídící jednotkou. Kombinovaná jednotka je umístěna na čelním skle za zpětným zrcátkem.

Akčními členy asistenčního systému pro jízdu v jízdním pruhu jsou výstražná kontrolka, zvukový signál, vibrační motor na volantu, topné těleso čelního skla a elektromotor pro elektromechanický posilovač řízení.

Když je aktivní asistent jízdního pruhu Active Lane Assist, provádějí se následující hlavní funkce:

• rozpoznávání trajektorie jízdního pruhu;
• vizuální informace o provozu systému;
• varování řidiče;
• korekce trajektorie pohybu.

Situace před vozem se promítá na světlocitlivou matrici kamery a převádí do černobílého obrazu, který analyzuje elektronická řídicí jednotka.

Obslužný algoritmus řídicí jednotky zjišťuje polohu čar značení jízdních pruhů, vyhodnocuje kvalitu rozpoznání značení jízdních pruhů, vypočítává šířku jízdního pruhu a jeho zakřivení a vypočítává polohu vozidla na jízdním pruhu. Na základě provedených výpočtů je vyvíjena kontrolní akce na řízení (brzdový systém), a pokud není dosaženo požadovaného efektu udržení vozu v jízdním pruhu, je řidič varován (vibracemi volantu, zvukem a světlem signály).

Pasivní asistenční systém pro jízdu v jízdním pruhu pomocí videokamery. Sledování značení, které vymezuje hranice jízdního pruhu, se provádí pomocí videokamery. Hledáček kamery je umístěn v oblasti čelního skla, která je stírána stěrači čelního skla, čímž se minimalizuje omezení viditelnosti způsobené deštěm a sněhem.

Pokud systém rozpozná čáry značení jízdních pruhů na obou stranách, pak je v provozuschopném stavu (aktivován), jak signalizuje zelené podsvícení.

Pokud se vůz přiblíží k jedné z označovacích čar, pokud může zajet za jízdní pruh, systém na to řidiče upozorní vibrací volantu.

Pokud se při aktivaci asistenta zapne ukazatel směru před změnou jízdního pruhu, varovný signál nezazní, protože systém bude tuto změnu jízdního pruhu vnímat podle plánu. Výstraha vibračním signálem při přiblížení nebo překročení sledované čáry je dána pouze jednou. Druhý výstražný signál nastane pouze tehdy, když se po prvním signálu vozidlo vzdálí o dostatečnou vzdálenost od sledované čáry značení a poté se k ní znovu přiblíží.

Aktivní asistent jízdy v jízdním pruhu pomocí videokamery. Se zavedením elektromechanického posilovače řízení a elektronického plynového pedálu se otevřely nové možnosti přímého a aktivního ovlivnění jízdního výkonu a také zvýšení bezpečnosti jízdy a poskytování aktivní asistence řidiči při složitých manévrech. Do automobilové techniky přišly funkce, které byly dříve výsadou buď živých bytostí, nebo ambiciózních robotických projektů – optické vnímání situace (vize), hodnocení situace (myšlení) a reakce na situaci (akce).

Dalším vylepšením systému Lane Keeping Assist je schopnost elektronického systému vozidla zasahovat do řízení v kritických situacích. Elektronický systém na základě optických dat určuje jízdní dráhu a aktivně zasahuje do řízení, pokud hrozí neúmyslné opuštění jízdního pruhu vymezeného vnitřním a vnějším jízdním pruhem.

Asistenční systém pro udržování v jízdním pruhu, je-li vybaven elektromechanickým posilovačem řízení a elektronickým pedálem plynu, může provádět následující funkce:

• rozpoznání trajektorie jízdního pruhu za přítomnosti dopravního značení nebo dostatečného kontrastu mezi povrchem vozovky a okrajem vozovky;
• poskytování vizuálních informací řidiči o provozním režimu asistenta jízdního pruhu;
• opravný nebo pomocný zásah do činnosti řízení;
• upozornění řidiče pomocí znatelných vibrací, pokud zásah systému navádění jízdního pruhu není dostatečný pro kompenzaci opuštění jízdního pruhu;
• vydávání vizuálních a zvukových signálů, pokud řidič na určitou dobu pustil volant (rozpoznání uvolnění volantu);
• potlačení funkcí systému při záměrné změně jízdního pruhu, například při předjíždění.

Po zapnutí začne asistenční systém pro jízdu v jízdním pruhu pomocí kamery instalované v řídicí jednotce rozpoznávat a vyhodnocovat situaci na silnici před vozem. V tomto případě se řídicí jednotka systému snaží na základě vstupních optických dat určit hranice jízdního pruhu, středovou čáru značení a polohu vozidla v jízdním pruhu. Pokud se systému podaří získat tato data v rámci hranic systému, pak zůstává v aktivním režimu. Jinak systém přejde do pasivního režimu. Aktuální provozní režim systému je indikován pomocí kontrolky (aktivní režim – zelená, pasivní režim – žlutá).

V aktivním provozním režimu systém určuje trajektorii a v případě nebezpečí opuštění jízdního pruhu vytváří korekční moment řízení pomocí elektromechanického pohonu posilovače řízení. V pasivním provozním režimu kamera nadále sleduje vozovku a systém analyzuje příchozí data, takže když jsou rozpoznány jednoznačně identifikovatelné dopravní značky nebo jsou splněny všechny nezbytné rámcové podmínky, přepne se zpět do aktivního provozního režimu. Výstražná kontrolka informuje řidiče, že systém je v pasivním režimu a nedochází k žádným korektivním účinkům na řízení ani výstražné signály. Při záměrné změně jízdního pruhu, například při předjíždění nebo odbočování, zapnutí směrových světel dočasně přepne systém do pasivního režimu. Aktivní režim se automaticky aktivuje po vypnutí směrových světel a po opětovném rozpoznání jednoznačně identifikovatelných dopravních značek.

Na rovném úseku silnice na základě rozpoznaného dopravního značení asistent jízdního pruhu vypočítá virtuální jízdní pruh, ve kterém se vozidlo smí pohybovat (obr. 10, a). Systém navíc sám určuje polohu vozidla vzhledem k trajektorii tohoto virtuálního jízdního pruhu. Pokud existuje nebezpečí opuštění virtuálního jízdního pruhu, systém vypočítá korekční moment řízení, který působí proti vybočení vozidla z jízdního pruhu a je roven maximálně 3 Nm, a realizuje jej prostřednictvím elektromechanického posilovače řízení (obr. 1 , b).

Obr. 1. Způsob jízdy automobilu na rovném úseku silnice: a – nehrozí žádné nebezpečí; b – existuje nebezpečí; 1 – boční vyrovnání podélné osy vozu a hranice virtuálního jízdního pruhu; 2 – virtuální jízdní pruh

Síla nápravného opatření závisí na úhlu, pod kterým se vozidlo přibližuje k rozpoznané hranici jízdního pruhu. Korekční řízení funguje maximálně 100 s nebo se zastaví, pokud se vozidlo během této doby vrátí na dráhu jízdního pruhu. Řidič může nápravné opatření kdykoli snadno překonat aktivním řízením, například při záměrné změně jízdního pruhu bez aktivace směrových světel. Pokud korekční moment řízení nestačí k udržení vozidla v jeho jízdním pruhu, motor elektromechanického posilovače řízení generuje vibrace v mechanismu řízení, které řidič pociťuje jako varovný signál.

Když se vůz pohybuje v zatáčce, i při dlouhých zatáčkách, tzn. Když je poloměr otáčení velký, asistent pro udržení v jízdním pruhu je schopen zabránit vozidlu vybočit z určeného jízdního pruhu. V tomto případě systém vypočítá virtuální jízdní pruh tak, aby se vnitřní hranice virtuálního jízdního pruhu shodovala s rozpoznaným skutečným dopravním značením jízdního pruhu na vnitřní straně odbočení. Pokud maximální doba nápravného zásahu 100 sekund nestačí k udržení vozidla v jízdním pruhu při zatáčení, aktivuje se vibrační alarm, zazní varovný tón a na displeji sdruženého přístroje se zobrazí textová zpráva vyzývající řidiče, aby převzal řízení .

Kromě sledování pohybu vozidla v jízdním pruhu sleduje asistent jízdy v jízdním pruhu také to, zda řidič po určitou dobu sešel z volantu a není tak připraven řídit, například kvůli únavě nebo kvůli roztržitému chování.

Nerovnosti povrchu vozovky při pohybu vozidla vytvářejí síly, které jsou vnímány mechanismem řízení. Pokud řidič drží volant alespoň jednou rukou, výše uvedené síly způsobí, že neustále se měnící krouticí momenty jsou aplikovány přes převod sloupku řízení na spodní konec torzní tyče, přičemž se pokouší otočit sloupek řízení o malou hodnotu. Protože řidič drží volant, zůstává horní konec torzní tyče nehybný. V tomto případě se torzní tyč neustále otáčí doleva a doprava pod malým úhlem. Tyto nepřetržité změny úhlu torzní tyče jsou měřeny snímačem točivého momentu v řízení a zpracování signálu v řídicí jednotce posilovače řízení vytváří nepřetržitou sekvenci signálů, která se nezastaví, dokud řidič drží volant a neřídí záměrně. Řada takových signálů informuje asistenta udržování v jízdním pruhu, že řidič drží volant.

Pokud řidič pustí volant, přestane být horní konec torzní tyče nehybný. Celý mechanismus řízení včetně volantu se může volně otáčet. Nyní, na rozdíl od toho, když řidič drží volant, točivé momenty vyplývající z nerovného povrchu vozovky nevedou k proměnlivému zkroucení torzní tyče, takže snímač točivého momentu nezaznamenává žádné změny úhlu natočení. Neexistuje žádná signální sekvence. Pokud systém zjistí, že tento stav trvá déle než 8 sekund, aktivuje se varovný signál, který řidiče upozorní na nebezpečí, které může vyplynout z uvolnění volantu.

Asistent jízdy v jízdním pruhu je určen pro použití na dálnicích a dálnicích. Proto funguje při rychlostech nad 65 km/h. V nepříznivých podmínkách, jako jsou špinavé nebo zasněžené silnice, příliš úzký jízdní pruh nebo nejednoznačné značení jízdních pruhů, jako je tomu v oblastech oprav dálnic, je systém dočasně deaktivován.

Asistent změny jízdního pruhu (Asistent změny jízdního pruhu)

Častou příčinou nehod při změně jízdního pruhu je to, že si řidič nevšimne vozidel v sousedních pruzích.

Lane Change Assist (jiné názvy: Blind Spot Monitoring System, Blind Spot Information System, Lane Change Assist) varuje řidiče před rizikem kolize při změně jízdního pruhu.

Známí vývojáři těchto systémů jsou:

• Audi, Volkswagen – systém bočního asistenta;
• BMW – systém varování při změně jízdního pruhu;
• Mazda – systém sledování zadních vozidel (RVM);
• Mercedes-Benz – systém asistenta sledování mrtvého úhlu;
• Porsche – systém Spurwechselassistent (SWA);
• Ford – Informační systém mrtvého úhlu (BLISTM);
• Volvo – Informační systém mrtvého úhlu (BLIS).

Systém Side Assist byl uznán Evropským výborem pro nezávislé hodnocení bezpečnosti automobilů (Euro New Assessment Program (NCAP)) jako jeden z nejlepších bezpečnostních systémů roku 2010.

Systém obsahuje následující konstrukční prvky:

• tlačítko napájení (klíč) na páčce spínače směrových světel (na panelu dveří);
• radary ve vnějších zpětných zrcátkách na pravé a levé straně;
• elektronické řídicí jednotky;
• výstražná světla (výstražná světla) na vnějších zpětných zrcátkách na pravé a levé straně;
• vibrační motor na volantu;
• kontrolka na přístrojové desce.

Elektronické řídicí jednotky (jedna na každé straně) analyzují odražené radarové emise, na základě kterých:

• je prováděno sledování pohybujících se objektů;
• jsou rozpoznány stacionární předměty (parkující auta, silniční ploty, sloupy atd.);
• V případě potřeby se rozsvítí varovná kontrolka.

Asistent změny jízdního pruhu upozorňuje a upozorňuje řidiče na potenciální nebezpečí při změně jízdního pruhu pomocí výstražných světel integrovaných do vnějších zpětných zrcátek (obr. 2).

Obr. 2. Výstražná světla zabudovaná do zpětného zrcátka

Signální světlo funguje v následujících režimech:

• informování – svítí nepřetržitě, když je objekt ve „slepé“ zóně;
• varování – bliká při změně jízdního pruhu a když je objekt v „slepé“ zóně.

Když je na jednom ze sousedních pruhů detekováno rušení, v zrcátku na odpovídající straně se rozsvítí varovná kontrolka. Pokud řidič nemění jízdní pruh, kontrolka se trvale rozsvítí a signalizuje přítomnost překážky. Když řidič zapne směrová světla, tzn. chce změnit jízdní pruh na frekventovaný přilehlý pruh, varovné světlo ho čtyřnásobným bliknutím upozorní na nebezpečí.

Níže jako příklad popíšeme dvě typické jízdní situace, ve kterých asistent změny jízdního pruhu vydá varovný signál (obr. 3).

Obr. 3. Typické jízdní situace pro použití asistenta změny jízdního pruhu: a — situace 1; b – situace 2; SWA – vůz vybavený asistentem

1 situace. Vůz V1 vybavený SWA se pohybuje po středním pruhu tříproudé dálnice a je před vozem V2 jedoucím vpravo (obr. 3, a). Rychlost vozidla s SWA překračuje rychlost předjížděného vozidla o méně než 15 km/h. Předjíždění v takové rychlosti zabere čas, takže předjížděné vozidlo v určité chvíli skončí v mrtvém úhlu.

V této situaci varovné světlo v pravém vnějším zrcátku informuje řidiče o obsazení pravého jízdního pruhu. Pokud řidič vozu s SWA zapne pravý blinkr, varovné světlo v pravém zrcátku čtyřikrát zabliká, aby ho upozornilo na nebezpečí.

Situace 2. Automobil V3 se SWA se pohybuje průměrnou rychlostí po pravém jízdním pruhu tříproudé dálnice (obr. 3, b).

Ve středním pruhu jej rychle předjíždí další vozidlo V4. Asistent změny jízdního pruhu detekuje blížící se vozidlo a rozsvítí výstražnou kontrolku v levém vnějším zrcátku. Pokud řidič zapne levá směrová světla, výstražná kontrolka začne blikat a varuje tak řidiče před rizikem kolize. Maximální vzdálenost mezi dvěma vozidly, při které se rozsvítí výstražná světla, závisí na rozdílu rychlosti. Čím vyšší je rozdíl rychlostí, tím větší je tato vzdálenost. Ale v žádném případě nepřesahuje 50 m, protože 50 m je limit pro detekci rušení radary.