Asystent zmiany pasa ruchu

Coraz więcej systemów wspomagania kierowcy wyposaża się dzisiaj w czujniki radarowe. Zaletą tej techniki jest możliwość uzyskiwania przez czujniki radarowe precyzyjnych wyników pomiarów niezależnie od warunków pogodowych. Pojęcie „radar“ łączy się głównie z lotnictwem i żeglugą. W tych dziedzinach systemy te sprawdzają się już od wielu dziesięcioleci. „Radar“ to skrót pojęcia Radio Detection and Ranging, które oznacza w wolnym tłumaczeniu „lokalizacja radiowa i pomiar odległości“.

Mówiąc w uproszczeniu, radar generuje skupione fale elektromagnetyczne o prędkości światła, czyli tak zwane sygnały pierwotne. Gdy fale te trafiają na jakiś obiekt, są odbijane jako echo (sygnały wtórne) i odbierane oraz analizowane przez system. Obwód analityczny systemu potrafi na ich podstawie określać kierunek, odległość i prędkość obiektów.

Od ponad dekady HELLA produkuje czujniki radarowe działające w wąskim paśmie częstotliwości 24 GHz. Już w roku 2005 firma HELLA zastosowała seryjnie pierwszą generację czujników radarowych 24 GHz. Ten układ sensoryczny nadaje się do stosowania w sprawdzonych już funkcjach standardowych, takich jak układ rozpoznawania martwego pola, asystent zmiany pasa ruchu czy asystent włączania do ruchu z parkingu.

Czujnik radarowy rejestruje tu i analizuje informacje o prędkości, kącie i odległości obiektów w obszarze do 70 metrów za pojazdem. Już od pierwszej generacji urządzeń stosuje się tu metodę modulacyjną LFMSK (Linear Frequency Modulation Shift Keying).

Dzięki tej metodzie odległość i względną prędkość ruchu więcej niż jednego obiektu można rejestrować i mierzyć przy użyciu tylko jednego sygnału (chirp), którego częstotliwość zmienia się w czasie.

W trzeciej generacji urządzeń radarowych stosowany jest ulepszony wariant FM, w którym szerokość pasma modulacji jest ograniczona do maks. 200 MHz. System pracuje ze średnią mocą nadawczą 13 dBm (EIRP) w paśmie częstotliwości od 24,05 do 24,25 GHz. Uzyskiwana tak dokładność lokalizacji 0,75 m wystarcza na potrzeby realizowanych funkcji tyłu pojazdu. Do określania kąta służy tu metoda monoimpulsowa. System porównuje fazowe odbicia sygnału wysyłanego impulsowo o różnej dla każdej ze stron pojazdu charakterystyce częstotliwości.

Czwarta generacja czujników radarowych posiada zintegrowaną dodatkową funkcję bezpieczeństwa, tak zwanego asystenta wysiadania. Pozwala ona rozpoznawać przy wysiadaniu niebezpieczne sytuacje, na przykład przejazd innego pojazdu i ostrzegać przed nimi pasażerów.

Pojazd znajdujący się jeszcze w znacznej odległości może być uznany za zagrożenie, jeśli zbliża się szybko z dużą prędkością. Lampka ostrzegawcza w lusterku uaktywniana jest wcześniej.

Jeżeli przy zmianie pasa pojazdy jadące równolegle zostaną uznane za zagrożenie, uaktywniana jest lampka ostrzegawcza. Sygnalizowane są wszystkie pojazdy zarejestrowane w „martwym polu“.

Jeżeli zarejestrowany obiekt jest wyprzedzany przez pojazd powoli przy różnicy prędkości mniejszej od 15 km/h, lampka ostrzegawcza jest uaktywniana, gdy jadący wolniej pojazd znajdzie się w martwym polu. Jeżeli inny pojazd jest wyprzedzany z różnicą prędkości większą od 15 km/h, system nie ostrzega kierowcy.

Jeżeli promień zakrętu przekracza 170 metrów, system rozpoznaje pojazdy znajdujące się za nim. Gdy promień zakrętu jest mniejszy, asystent zmiany pasa jest w stanie pasywnym, ponieważ czujniki nie mogą objąć całego zasięgu monitorowania, czyli obszaru do 50 metrów za pojazdem.

W przypadku wyłączenia systemu, na wyświetlaczu w zestawie wskaźników zostają pokazane następujące wskazówki:

System radarowy jest skonstruowany w sposób uwzględniający wszystkie sytuacje drogowe występujące na pasach ruchu o normalnej szerokości z lewym i prawym poboczem. Mimo to system może w niektórych sytuacjach włączyć lampkę ostrzegawczą w lusterku, mimo że w obszarze krytycznym dla zmiany pasa nie znajduje się żaden inny pojazd.

Przykłady takich sytuacji według informacji producenta pojazdu:

• Kierowca jedzie po wąskich drogach blisko krawędzi jezdni i system rejestruje pojazdy na dalszym pasie ruchu
• Podczas pokonywania ostrzejszych zakrętów system może zareagować na pojazd znajdujący się na drugim najbliższym pasie ruchu
• Reakcja na inne za wysokie lub przesunięte barierki drogowe lub inne obiekty
• Ograniczenia funkcji wskutek złych warunków pogodowych

Funkcje systemu asystenta pasa ruchu są ciągle monitorowane. Ewentualne awarie są zapisywane w pamięci usterek sterownika i mogą być odczytywane przy użyciu odpowiedniego testera diagnostycznego. W zależności od systemu mogą być wyświetlane dodatkowe parametry, które mogą też być wykorzystywane przy poszukiwaniu usterek.

W ramach poszukiwania usterek można używać następujących funkcji diagnostycznych: