Все больше новых автомобилей оснащаются передовыми системами помощи водителю (ADAS). Наиболее распространенные из них включают:
- Предупреждение о фронтальном столкновении
- Автоматическое экстренное торможение
- Адаптивный круиз-контроль
- Предупреждение о выезде из полосы
- Помощь удержания в полосе
- Мониторинг слепых зон
- Предупреждение о поперечном движении сзади
- Помощь при парковке/автопарковка
- Адаптивные фары, поворачивающиеся вместе с автомобилем
- Автоматическое включение и выключение дальнего света фар
Для выполнения своих функций ADAS полагаются на входные данные от различных датчиков, которые позволяют системам «видеть» происходящее вокруг автомобиля. Наиболее распространены камеры, радары и ультразвуковые датчики. Датчики угла поворота руля также используются для определения направления движения транспортного средства. Некоторые системы используют информацию от одного типа датчиков, но другие объединяют данные с нескольких датчиков — процесс, называемый сенсорным слиянием — для получения более точной «картины» ситуации.
Большинство датчиков ADAS очень точно нацелены и требуют калибровки, если их положение каким-либо образом нарушено. Учтите, что датчик на автомобиле, смещенный на долю дюйма или даже на градус, будет направлен в зону, значительно смещенную от оси на расстоянии 50 футов (≈15 м) или более на дороге. Неправильно ориентированные датчики часто являются результатом столкновений — даже небольшое повреждение крыла может нарушить их положение. Однако калибровка также может потребоваться как побочный продукт обычных работ по техническому обслуживанию, таких как замена лобового стекла, ремонт подвески или регулировка углов установки колес.
Невыполнение калибровки датчика, когда это необходимо, может привести к ошибочной информации, что вызовет неправильную работу ADAS или ее полное отсутствие. Неисправный входной сигнал датчика может привести к:
- Загоранию контрольной лампы или сообщению на приборной панели
- Сохранению диагностического кода неисправности (DTC) в памяти компьютера автомобиля
- Вибрации рулевого колеса
- Уводу автомобиля в сторону при движении
- Увеличению усилия на рулевом колесе
Такие проблемы могут заставить водителя усомниться в способности автомобиля обеспечивать безопасную перевозку. Отказы ADAS также могут поднять вопросы о качестве работы авторемонтной мастерской.
Наиболее распространенные типы датчиков ADAS — это камеры, радары, ультразвуковые излучатели и датчики угла поворота рулевого колеса. Подробнее о каждом из них.
Многие автомобили оснащены передними камерами. Эти датчики обычно используются для автоматического экстренного торможения, адаптивного круиз-контроля, предупреждения о выезде из полосы, помощи удержания в полосе и автоматического включения/выключения дальнего света фар.
Поскольку камеры являются оптическими устройствами, которые должны «видеть» дорогу, обычно легко определить, оборудован ли автомобиль таким датчиком. Многие камеры монтируются на внутренней стороне лобового стекла в составе блока, интегрированного с зеркалом заднего вида; другие крепятся к потолку салона, либо напрямую, либо в составе корпуса зеркала. Некоторые автопроизводители, включая Subaru и Land Rover, используют две камеры, разнесенные друг от друга, для улучшения восприятия глубины.
Высококачественные светочувствительные матрицы, используемые в камерах, не так уж отличаются от тех, что используются в других цифровых камерах. Уникальность камер ADAS заключается в мощных микропроцессорах и сложных алгоритмах обработки данных, встроенных в сборку. Эти компоненты преобразуют постоянно меняющееся аналоговое изображение, которое видит камера, в цифровую информацию, которую ADAS может использовать для управления различными системами, критически важными для безопасности.
Камеры «видят» мир через лобовое стекло и рассчитаны на определенные коэффициенты пропускания света через стекло с минимальными дефектами и искажениями. Проблема в любой из этих областей может помешать способности датчика предоставлять точную информацию. По этой причине многие автопроизводители требуют, чтобы при замене на автомобиле с камерой использовалось только лобовое стекло от производителя оригинального оборудования (OEM). Фактически, некоторые автодилеры откажутся калибровать камеру на автомобиле, на котором установлено неоригинальное лобовое стекло.
Некоторые новые автомобили оснащены системами панорамных камер на 360 градусов, которые используют несколько небольших камер спереди, сзади и по бокам автомобиля для отображения вида с высоты птичьего полета на область непосредственно вокруг автомобиля. Это более простые камеры с более низким разрешением, чем те, что используются для ADAS, хотя они также требуют калибровки. Камеры обычно расположены в бамперах или передней решетке радиатора, под боковыми зеркалами заднего вида и в крышке багажника или двери багажного отделения. Компьютер, управляющий системой, «сшивает» множественные изображения вместе, чтобы обеспечить плавный общий вид, отображаемый на развлекательной системе на приборной панели.
Адаптивный круиз-контроль, предупреждение о фронтальном столкновении и автоматическое экстренное торможение — это ADAS, наиболее часто связанные с передними радарными датчиками. Миллиметровые радарные датчики, используемые на транспортных средствах, передают высокочастотный радиосигнал, который отражается от объектов и возвращается к датчику. Время, необходимое для получения возвращенного сигнала, используется для расчета расстояния от автомобиля до объекта.
Радарные датчики обычно монтируются в или за передним бампером или решеткой радиатора. В некоторых случаях радарный датчик устанавливается в корпусе передней камеры перед зеркалом заднего вида. Радиоволны могут проходить через стеклянные и пластиковые крышки бамперов или материалы решетки, и датчик обычно имеет крышку для защиты от камней и другого дорожного мусора. В то время как многие радарные датчики установлены по центру, другие смещены в одну сторону автомобиля, что влияет на процесс калибровки.
Поскольку они иногда скрыты, определить, оборудован ли автомобиль радарным датчиком, может быть сложнее, чем идентифицировать наличие камеры. Если внешний визуальный осмотр не указывает на наличие датчика, открытие капота может его выявить. Другой метод — проверить переключатели адаптивного круиз-контроля внутри автомобиля (обычно на рулевом колесе) или контрольную лампу автоматического экстренного торможения и/или системы адаптивного круиз-контроля, которая загорается на приборной панели при первоначальном запуске автомобиля.
Некоторые системы предупреждения о столкновении сзади и мониторинга слепых зон используют небольшие радарные датчики, установленные под боковыми зеркалами заднего вида, за крышкой заднего бампера или даже в задних фонарях. Датчики, установленные на бамперах и задних фонарях, также могут обеспечивать предупреждение о поперечном движении сзади при выезде с парковочных мест.
Во избежание потенциальных помех большинство автопроизводителей не разрешают ремонт участков бампера, находящихся перед радарными датчиками. Они также рекомендуют использовать только оригинальные крышки, чтобы гарантировать, что используемые материалы не будут мешать сигналам датчика. Чрезмерная толщина краски на крышке бампера также может быть проблемой на некоторых автомобилях, и автопроизводители не рекомендуют размещать наклейки на бампере где-либо рядом с радарными датчиками.
Ультразвуковые датчики в основном используются для систем помощи при парковке и автопарковки. Эти датчики устанавливаются в крышках переднего и/или заднего бампера, где они используют отраженные высокочастотные звуковые волны (аналогично радару) для обнаружения людей, автомобилей и других объектов вблизи транспортного средства. Датчики такого типа на бортах автомобилей используются в некоторых системах автопарковки и могут служить дополнительными датчиками в системах мониторинга слепых зон.
Ультразвуковые датчики ADAS не требуют калибровки. Однако они предназначены для установки в очень точных положениях на крышке бампера или в любом другом месте их монтажа. По этой причине некоторые автопроизводители не одобряют использование восстановленных, ремонтных или вторичных кузовных деталей, которые могут быть деформированы или не иметь предварительно просверленных отверстий в соответствующих местах для монтажа датчиков. Хотя большинство ультразвуковых датчиков излучают симметричную круговую диаграмму направленности, некоторые генерируют асимметричную овальную диаграмму, что требует их монтажа с определенной ориентацией для правильной работы.
Датчики угла поворота рулевого колеса используются в системах предупреждения о выезде из полосы, удержания полосы движения и адаптивного головного света ADAS. Предоставляемая ими информация также используется для других систем, связанных с безопасностью и производительностью, таких как электронный контроль устойчивости и адаптивные подвески. Эти датчики обычно встроены в рулевую колонку и измеряют степень поворота рулевого колеса.
Калибровка датчиков ADAS требуется всякий раз, когда прицел датчика каким-либо образом нарушен. Это может произойти при столкновении, даже при незначительном повреждении крыла, или быть побочным продуктом обычных работ по техническому обслуживанию, таких как замена лобового стекла, ремонт подвески или регулировка углов установки колес. Калибровка также необходима всякий раз, когда датчик или его монтажное основание снимаются и заменяются, при изменении размера шин, при срабатывании фронтальной подушки безопасности и ее отклонении от лобового стекла или при выполнении ремонта на крыше автомобиля, на которой смонтировано основание датчика. Наконец, калибровка датчика необходима, когда в памяти компьютера автомобиля есть связанный DTC или автопроизводитель выпускает технический бюллетень с инструкциями по выполнению калибровки в рамках другого ремонта.
Замена и калибровка датчиков часто являются частью ремонта после столкновения. Автопроизводители рекомендуют кузовным цехам теперь выполнять полную диагностику каждого автомобиля до начала ремонта, а затем снова после завершения работ. Это поможет кузовному цеху лучше понять масштаб любой проблемы до начала работ, а затем подтвердить, что все проблемы устранены, калибровки датчиков ADAS завершены и системы управления автомобилем правильно взаимодействуют, прежде чем автомобиль будет возвращен клиенту.