Парктроник что это и как работает

10

Что такое парктроник и как он работает?

Парковочный радар, также известный как, Акустическая Парковочная Система (АПС), или Ультразвуковой датчик парковки — вспомогательная парковочная система, устанавливаемая на некоторых автомобилях. Слово радар в названии является, строго говоря, некорректным, так как устройство использует не радио-, а звуковые волны. Таким образом, корректно называть подобные устройства не радарами, а сонарами.

Система использует ультразвуковые датчики, врезанные в переднем и заднем бамперах для измерения дистанции к ближайшим объектам. Парктроник посылает ультразвуковые сигналы, если они встречают на своем пути препятствие, то отражаются и возвращаются назад. Датчик улавливает отраженную волну, и посредством звукового сигнала информирует водителя. В некоторых вариантах исполнения парктроник отображает информацию о дистанции на ЖК дисплее, встроенном в приборную панель, прикреплённом на торпедо, или встроенном в зеркало заднего вида.

Когда расстояние до препятствия сокращается, предупреждающий сигнал увеличивает частоту. Первые звуки он издаёт при приближении к препятствию на 1,5-2 метра, а при опасном сближении с препятствием (вплоть до 20-40 см) звуковой сигнал становится непрерывным.

Если вы используете парктроник, то существенно снижаете вероятность столкновения с препятствием или другим автомобилем во время парковочных маневров, что особенно важно в городском хаосе автомобильного движения. Вы сможете почувствовать полный контроль над движением вашего автомобиля, и не будете так уставать при парковке в ограниченных условиях.

Еще одно место, где парктроники могут оказать ощутимую пользу – это городские автомобильные пробки. Множество очень близко расположенных автомобилей, нервозное состояние водителей, медленный поток, все это, как правило, приводит к столкновениям. При использовании парктроника, вы сможете с уверенностью пройти сквозь любую автомобильную пробку целым и невредимым. Но иногда, при длительном движении в пробке, постоянные сигналы парктроника могут раздражать. Для таких случаев предусмотрена возможность отключения парктроника.

Виды, устройство и принцип работы парктроника

Современные автомобили имеют много систем, которые призваны помогать водителю в различных ситуациях. Парковочный радар или парктроник является одной из них.

Что такое парковочный радар

Парковочный радар представляет собой активную систему помощи водителю при парковке. Главную роль в ней играют ультразвуковые датчики. Парктроник появился в начале 90-х годов и изначально устанавливался на автомобилях премиум-класса.

В условиях городской среды такая система очень помогает водителям. Можно просто не увидеть при парковке урну, высокий бордюр или оставленную тележку. Парктроник видит эти препятствия и своевременно предупреждает о них водителя.

В систему парковочного радара могут входить:

• датчики;
• блок управления (получает и анализирует сигнал);
• динамик (подает звуковой сигнал);
• дисплей или индикатор (устанавливается в салоне и показывает расстояние до препятствия).

Как работает парктроник

Датчики обычно устанавливаются на заднем бампере. Но сейчас все чаще их можно встретить и в переднем. Ультразвуковые сенсоры фиксируют препятствия в радиусе от 0,2 до 2 метров. При наличии какой-либо преграды подается звуковой сигнал или выводятся данные на дисплей в салоне автомобиля.

Работу ультразвуковых датчиков можно сравнить с эхолотом. Поддаваемый сигнал отражается от препятствия и возвращается обратно. Система анализирует длину волны и определяет расстояние до объекта. Все это происходит очень быстро.

В зависимости от комплектации система может оповещать водителя разными способами.

Самый просто способ – подача пульсирующего сигнала. Чем ближе преграда, тем интенсивнее и громче будет сигнал. При максимальном сближении он становится непрерывным.

В более продвинутых моделях используется визуальный индикатор или дисплей в салоне. Расстояние отражается в виде делений, цифр или изображения на экране.

В самых дорогих модификациях парктроники работают вместе с камерой заднего вида. На экран выводится изображение автомобиля, его траектория, скорость и объекты вокруг.

Количество датчиков

Системы могут отличаться по количеству сенсоров и их расположению. Чем их больше, тем корректнее и правильнее будет информация. В системах парктроников их может быть от 2 до 8 штук.

В самых бюджетных вариантах устанавливаются только два датчика. Стоимость такой комплектации значительно ниже. Но два сенсора не могут охватить все пространство и увидеть некоторые низкие или тонкие предметы. У них есть своя «мертвая зона».

Самым распространённым вариантом является система с четырьмя датчиками на заднем бампере автомобиля. Такое количество является оптимальным по стоимости и качеству обнаружения. На подъезжающие сзади автомобили система не будет реагировать. Задние парктроники активируются при остановке и включении задней передачи.

В системах с шестью сенсорами четыре ставятся сзади и два спереди. Передние датчики также помогают обнаружить посторонние предметы.

Восемь датчиков имеют самые дорогие и подвинутые модели. Они сканируют пространство с обеих сторон автомобиля. Чтобы не надоедать водителю постоянным писком, система включается только после нажатия тормоза. Так радар понимает, что сейчас будет маневр назад. После 20 секунд система отключается самостоятельно. Передний парктроник обычно работает независимо от заднего и управляется по датчику скорости. При скорости меньше 20 км/ч передние парктроники отключаются.

Виды парктроников

Ультразвуковые

Самая распространенная система парковочных радаров, принцип работы которой был описан выше. Работает за счет сканирования пространства ультразвуковыми волнами.

Электромагнитный парктроник (ленточный)

Этот вид парктроников создает электромагнитное поле, которое также действует как радар. Представляет собой металлизированную ленту. Она крепится к задней стороне бампера или багажника. С внешней стороны ничего не видно. Не нужно сверлить отверстия в бампере. Ленточный парктроник может определить объект на расстоянии от 5 см, а ультразвуковой – от 20 см. Также ему не мешает грязь.

Но на электромагнитный радар могут повлиять другие источники электромагнитного излучения. В городе это может происходить довольно часто. Также нельзя понизить или повысить чувствительность такого радара. Ультразвуковые датчики могут определить размер и местоположение препятствия, а электромагнитный такого не может сделать, так как он один.

Беспроводной парктроник

Беспроводные датчики посылают радиосигнал на блок управления. Это более современная система, которая становится все более популярной. Технология удобна тем, что не нужно прокладывать провода от каждого сенсора.

Способы установки

Самым действенным и правильным способом установки считается монтаж системы непосредственно в бампер автомобиля. Достаточно просверлить отверстия и закрепить компоненты. Расстояние между отверстиями рекомендуется оставлять 30-40 сантиметров. Остается закрепить их, провести проводку и соединить с блоком управления и индикатором. Сами датчики небольшого размера диаметром чуть больше 1 см. Имеют цилиндрическую форму черного или металлического цвета.

Есть варианты, которые приклеиваются к поверхности бампера. Не самый популярный способ, так как со стороны выглядит не очень эстетично. Также при мойке или тряске они могут просто отклеиться. Плюсом такого способа является его дешевизна и доступность.

Можно ли красить датчики

Если парктроник был установлен самостоятельно, то сенсоры могут выделяться на фоне бампера. Возникает вопрос – можно ли красить парктроники? Ответ – можно. Только делать это рекомендуется один раз, и соблюдать технологию покраски. Тонкий слой краски не повлияет на работу. Датчик воспримет слой как собственную поверхность. Конечно, если покрасить кисточкой толстым неровным слоем, то он может работать некорректно.

Особенности эксплуатации

Парковочный радар можно использовать в любое время года при температуре от -35 до +80 градусов Цельсия. Ниже -35 могут начаться сбои в работе, система может выйти из строя.

Парктроник может некорректно работать при следующих условиях:

• на датчике налипла грязь, снег, лед или влага, что искажает сигнал;
• неровная дорога или сильная тряска;
• идет сильный дождь или снег;
• при парковке в замкнутом пространстве датчики могут неправильно работать, возникает эффект эха.

Также следует помнить, что некоторые объекты система может просто не заметить. Это касается тонких предметов типа троса, проволоки, цепи, крупной решетки и т.д. Также датчики не видят ямы, неровности, канализационные люки и подобное.

Бывает так, что какой-то сенсор вышел из строя, а остальные работают. При этом образуется мертвая зона обзора. Проверить работоспособность датчиков можно в сервисном центре или мультиметром самостоятельно.

Преимущества и недостатки парковочного радара

Как и любая другая система автомобиля парктроники имеют свои плюсы и минусы. Водителям следует знать о них.

• Помогает при парковке.
• Легче проехать в узком пространстве без обзора.
• Работает в условиях перепада температур.
• Водитель в салоне может видеть ситуацию на дисплее или экране.
• Различные варианты модификаций и установок (включая электромагнитный ленточный на внутреннюю сторону бампера).

• Если на датчиках налипла грязь, пыль, снег или намерз лед, то они могут работать неправильно. Нужно всегда держать эту зону в чистоте.
• Многие водители отмечают неправильную работу системы при езде по пересеченной местности.
• Хотя парктроники призваны срабатывать на любые предметы, некоторые объекты они не видят. Например, проволоку и тросы, невысокие предметы. Также устройство не реагирует на объекты, которые отражают или поглощают волны.
• Электромагнитные парктроники не показывают зону срабатывания устройства. Они измеряют только расстояние до предмета.
• Накладные ультразвуковые датчики портят внешний вид заднего бампера автомобиля.
• Если используется мало датчиков, то образуются мертвые зоны.

Безусловно, парковочный радар – это полезная вещь. Есть свои условия эксплуатации, но в целом система помогает успешно парковаться водителям любого уровня и квалификации.

Как работает парктроник и как его обмануть

В один прекрасный день… Зачем я вру? Не настолько прекрасен был день, когда у меня сдох отечественно-китайский парктроник, установленный еще прежним владельцем. Надо что-то делать, но что? Купить на любой онлайн площадке очередное готовое изделие? Неинтересно. В сети, да и на хабре, есть достаточное количество материалов о реверсе протокола общения блока с индикатором или о создании своего парктроника на Arduino. И можно пойти по одному из этих путей. Но это все не то, чего желала душа. А желала она чего-то более штатного, приближенного по исполнению к автомобильной электронике.

Ни для кого не секрет, что исполнение и схемотехника автомобильной электроники несколько отличается от бытовой, как и её элементная база. Хотелось чего-то такого, «настоящего». В этот день и появилась мысль внедрить условно родной парктроник. По крайней мере парктроник, который ставился на машины на заводе или хотя бы на пути с завода конечному потребителю. И так как сейчас у меня Toyota, а немолодая Toyota это, как правило, электроника Denso, было решено собрать парктроник на том, что ставили официальные и не очень дилеры для создания «новых» комплектаций автомобилей Toyota. Когда-то это был заводской комплект дополнительного оборудования, установка и работа которого довольно сносно документирована производителем.

Выбор пал на блок Denso 188100-2410, как на самый распространенный. Я уже знал, что блок требует наличия шести датчиков (4 угловых и 2 задних), я же не собирался ставить 2 угловых передних и осознавал, что блок будет яростно сопротивляться отсутствию передней пары (в документации были описаны соответствующие ошибки). Но что казалось проще? Как он может определять отсутствие датчиков? Да разве что по сопротивлению нагрузки, подумалось мне, ничего страшного — подкинем ему резисторы для эмуляции. И поиски комплекта начались.

Прошло некоторое время и комплект из блока, проводки и датчиков был ровным слоем разложен по полу мастерской, все соединения выполнены, вот он — радостный момент первого включения. И, совершенно ожидаемо, он ругается на отсутствие датчиков. Подкидываю вместо недостающих датчиков резисторы с мыслью «ну что он там может делать, разве только ток потребления измерять». Но разные разумные номиналы резисторов никак не действуют на блок, и он продолжает голосить об отсутствии датчиков. Нежданчик. Быстрый гуглинг не дал ответа на возникшие у меня вопросы, что и стало причиной написания этой статьи.

Как работает парктроник

Думаю, общая идея совершенно очевидна любому человеку с техническим образованием. Блок генерирует пачку импульсов, частота которых находится в ультразвуковом диапазоне. Ну чтобы не шокировать звуками окружающих людей, а о летучих мышах, дельфинах и прочих более продвинутых организмах разработчики, как правило, не задумываются.

Так как датчиков несколько и оценивается расстояние для каждого из них отдельно, чтобы не ловить отражения сигналов испускаемых соседними датчиками, пачки импульсов для них разнесены во времени. Показаны сигналы только для двух передних угловых.

После отправки пачки блок ждет отражения и, ориентируясь по времени распространения, оценивает расстояние до препятствия.

На осциллограмме видно отраженную пачку импульсов 1 через приблизительно 1.3мс, что при скорости распространения звука в 330 м/c дает примерно 430мм, то есть с допустимой точностью соответствует удвоенному расстоянию до объекта в условиях эксперимента (около 20см на глаз). Но что же еще видно на этой осциллограмме? Если подключен датчик, то сразу после пачки импульсов, сгенерированной блоком, есть эхо 2. А если датчик не подключен, то на первой осциллограмме в тексте видно, что этого локального эха нет. Как оказалось, вот по этому эху блок и определяет наличие и условную исправность датчика.

Как его обмануть

Ну теперь-то все понятно и очевидно, начнем. Нам необходимо сформировать эхо приблизительно известной амплитуды и приблизительно известной длительности. Сделать это надо как можно проще, дешевле, так чтобы сразу по двум каналам, и так, чтобы не было нужды в дополнительном питании (чтобы подключение полностью повторяло родные датчики).

В голову пришла вот такая схема (изображение кликабельно) на пару каналов на одном из самых дешевых микроконтроллеров.

На схеме, как мне кажется, все достаточно очевидно и понятно, если у кого-то будут вопросы или предложения, милости прошу в комментарии.

Потому как городить что-то на макетках и проводах в автомобиль — не комильфо, да и наши китайские друзья (дай Бог им здоровья и сил в борьбе с вирусом) уже так легко, быстро, удобно и недорого делают платы, была спроектирована и заказана, на одном из известных сайтов, плата.

Быстро собрана из подручных материалов и за вечер написана простенькая прошивка, реализующая генерацию эха по двум каналам. В этом месте внимательный читатель задастся вопросом: «А как же требования к комплектующим и исполнению автомобильной электроники?»
Да, они не соблюдены, я сделал максимум из того, что было возможно в «домашних» условиях. Или не максимум? Ваше мнение? Что можно было сделать лучше?

Парктроник: что это, как работает и какой выбрать

Парковка выполняется на малых скоростях, но от этого не становится легче. Чтобы избежать досадных мелких повреждений кузова, водитель при маневрировании должен чувствовать габариты автомобиля буквально до миллиметра. Роль своеобразной «линейки» в такой ситуации вот уже 40 лет выполняют устройства, которые в России принято называть парктрониками.

Под общим термином «парктроник» скрываются системы, отличающиеся друг от друга как по конструкции, так и по функционалу. Что предпочесть?

Что такое парктроник

Парктроник, который также называют парковочным радаром, — это серийное или опциональное устройство, оповещающее об опасном сближении автомобиля с преградой при движении на малых скоростях. Основными компонентами парктроника являются:

• Датчики преграды, которые устанавливаются, как правило, в заднем или переднем бампере автомобиля.
• Электронный блок управления (ЭБУ) для анализа сигналов, поступающих от датчиков, и последующей передачи обработанной информации органам системы оповещения. Кроме того, ЭБУ может выполнять функцию диагностики системы.
• Система оповещения. Самый простой вариант — бипер. У более дорогих моделей имеется также светодиодный индикатор-шкала или ЖК-дисплей с соответствующим режимом.

Как работает парктроник

В отличие от металлических curb feelers, известных также как «усы», которые устанавливались на автомобилях прошлого, парктроники используют бесконтактные методы определения расстояния до преграды. В зависимости от модели задние парктроники начинают реагировать на препятствие на удалении порядка 1,5–2,5 м, а передние — 0,8 м. По мере сокращения дистанции частота сигнала оповещения нарастает вплоть до превращения его в непрерывный, а цвет индикаторов (при наличии) меняется с зеленого на желтый и красный.

Кормовые датчики обычно активируются автоматически при включении задней передачи, а передние — на скоростях до 20 км/ч. На автомобилях повышенной проходимости парктроники нередко делают отключаемыми, чтобы при длительном маневрировании в ограниченном пространстве их сигнал не утомлял водителя.

Виды парктроников

Все парктроники решают общую задачу, но это не отменяет их деления на виды по ряду параметров.

По принципу действия

Отсутствие на бамперах характерных кругляшей еще не говорит о том, что на автомобиле не установлен парктроник. По принципу действия сенсоров различают два типа парктроников.

С ультразвуковыми датчиками

В 1982 году система дебютировала на Toyota Corona под названием Back Sonar. Действительно, такое устройство правильнее называть сонаром, поскольку его датчики в отличие от радара излучают не радио-, а звуковые волны, которые отражаются от преграды. Определить расстояние до нее помогает время возврата импульса на датчики. В России наиболее распространены парктроники этого типа.

С электромагнитными датчиками

В 1992 году итальянский физик Мауро дель Синьоре запатентовал EPS, парктроник с металлизированными лентами-антеннами, при подаче тока создающими вокруг бамперов эллиптические электромагнитные поля. Оказавшаяся в этой зоне преграда создает возмущение поля и увеличение его напряжения, нарастающее по мере сокращения дистанции, что фиксирует блок управления. EPS обладает рядом преимуществ перед системами с малым количеством (2–3) ультразвуковых датчиков:

1. Отсутствие «мертвых зон» благодаря непрерывности ленты-антенны, что позволяет гарантированно держать «в поле зрения» не слишком габаритные преграды, вроде деревьев или ограничительных столбиков на паркинге.
2. БОльшая точность. При использовании ультразвуковых датчиков сигнал тревоги достигает максимальной интенсивности на удалении 20 см от преграды, а с EPS — 5 см, что позволяет легче вписать автомобиль в ограниченное пространство для парковки.
3. Размещение лент-антенн внутри бамперов позволяет обойтись без сверления в них отверстий под датчики.

К недостаткам EPS можно отнести то, что устройство реагирует только на изменение расстояния до преграды — причем с небольшой задержкой. Это надо учитывать при начале маневрирования в очень ограниченном пространстве.

По принципу установки

По этому признаку различают три вида парктроников.

Врезные и подвесные

Ультразвуковые датчики могут быть либо врезаны в бамперы, либо закреплены на специальном кронштейне или размещены внутри рамки номерного знака.

Накладные

Ленточные антенны приклеиваются на двухстороннем скотче с внутренней стороны бампера, что позволяет выполнить скрытую установку устройства.

По месту установки

Чаще всего датчики парктроников устанавливают в заднем бампере. Их наличие в переднем особенно оправданно на автомобилях с длинным капотом или очень низкой посадкой водителя. При комбинированной установке понять, какие из сенсоров фиксируют сближение с преградой, помогает разная тональность звуковых сигналов. У некоторых моделей парктроников имеется возможность по ситуации активировать только передние или задние датчики.

По количеству ультразвуковых датчиков

Если в случае EPS в каждый бампер вклеивается всегда по одной ленточной антенне, то для парктроников с ультразвуковыми датчиками существует градация. У недорогих устройств есть два или три сенсора на бампер. Сегодня оптимальной считается схема с четырьмя датчиками, поскольку она позволяет устранить «слепые зоны». Это касается и установки сенсоров в переднем бампере.

По способу подключения датчиков

Ленточные антенны EPS через электрический разъем соединяются с блоком управления. Для ультразвуковых датчиков возможен и беспроводной вариант соединения с ЭБУ по Bluetooth. Несколько более высокая стоимость таких устройств по сравнению с классическими, как правило, компенсируется отсутствием затрат на прокладку проводки между датчиками и блоком управления. Однако следует учесть, что для устойчивой работы беспроводных парктроников в зонах с высокой активностью сторонних электронных систем (например, территория аэропортов) требуется защита от помех. В ее наличии стоит удостовериться при выборе модели такого парктроника.

По типам систем оповещения

На практике эффективность парктроника во многом определяется наглядностью информации, предоставляемой системами оповещения:

• Бипер — самый бюджетный и малоинформативный вариант. Меняющий частоту и громкость звуковой сигнал лишь оповещает о наличии преграды и изменении дистанции до нее.
• Светодиодная, как правило, трехцветная шкала с разделением на правый и левый сектора уже позволяет судить о направлении, откуда исходит угроза. Кроме того, у такого устройства имеется указатель дистанции до преграды. Но ее характер по-прежнему неясен: возможно, это плотный пучок травы, а возможно, бетонный блок.
• ЖК-дисплей со схематическим изображением автомобиля и разбитыми на разноцветные зоны секторами контроля, а также с указателем дистанции до преграды по своей информативности близок к светодиодной шкале.
• Внутрисалонное зеркало с интегрированным дисплеем, на который передается изображение с камеры заднего вида, уже позволяет судить о характере преграды, зафиксированной датчиками парктроника. Однако действенность такой подсказки ограничена небольшими размерами дисплея.
• Сочетание бипера и картинки с камеры заднего вида, транслируемой на большой дисплей медиасистемы, обеспечивает хорошую степень наглядности. Эффективнее только самые дорогие системы с несколькими камерами кругового обзора и шкалой расстояния до преграды, интегрированной в получаемое с камер изображение на дисплее мультимедиа.

В любом случае наличие даже самого простого парктроника лучше, чем его отсутствие: предупрежден — значит вооружен. Надо только помнить, что чувствительность ультразвуковых датчиков могут существенно снизить налипшие на бампер грязь и снег.

Нюансы установки парктроника

В установке парктроника на конкретную модель автомобиля имеется множество нюансов. Основные моменты, на которые необходимо обратить внимание при самостоятельной установке парктроника, следующие: