Датчик слепых зон: невидимый страж

Пятнадцать лет я разрабатываю системы помощи водителю. За указанное время радары бокового обзора превратились из дорогой опции в штатный элемент. Расскажу, как устроен датчик слепых зон и чего ожидать от его логики.

Датчик слепых зон: невидимый страж

Принцип работы

В крыле или бампере устанавливается компактный радар миллиметрового диапазона. Антенна формирует сектор примерно 150° по горизонту и 10° по вертикали. Импульсы с частотой 77 Гц отражаются от транспорта, бетонных барьеров, иногда даже от мокрого асфальта. Бортовой сигнальный процессор вычисляет дальность по задержке, скорость по эффекту Доплера, угловое положение по фазовой интерферометрии. Предельная дальность равна 70 м, точность угла — около половины градуса.

Алгоритм классифицирует объекты, отбрасывает стационарные, отсеивает ложные отклики при дождевых потоках. Только транспорт, движущийся с разницей скоростей не менее 10 км/ч, передаётся в зону принятия решения. Если траектория пересечёт виртуальный периметр вдоль задней четверти кузова, водитель получает сигнал.

Физика слепого сектора

Зеркала закрывают угол до 60° позади стойки В. Человек не фиксирует объект, когда линия взгляда располагается чуть выше плоскости стекла. Из-за параллакса расстояние кажется больше, чем есть на деле, и возникает риск перестроения. Радар не подвержен ошибке оценки, поэтому подавляющее большинство инцидентов предупреждается заранее.

Индикация решена просто: пиктограмма на зеркале горит жёлтым, диод начинает мигать синхронно с зуммером при включении поворота. Жёлтый выбран, чтобы не конкурировать с красным сигналом экстренного торможения.

Тонкости калибровки

После замены крышки бампера или покраски слой лака меняет диэлектрическую проницаемость, что смещает фазовый фронт. Надо выполнить динамическую калибровку. Она проводится на прямой дороге длиной не менее километра: автомобиль держит 60 км/ч, по соседней полосе движется калибровочный референт. В течение трёх минут алгоритм набирает статистику, заносит поправки в EEPROM.

При анализе сигнала применяю метод «анклав сигнатуры» — детектирование кратковременных когерентных всплесков внутри хаотического фонового поля. Термин пришёл из радиолокации малозаметных объектов. В автомобильной отрасли он встречается редко, однако повышает чувствительность на 12 % без роста ложных срабатываний. В лаборатории испытан и ретро-инфракрасный диапазон (RID), где задействуется излучение следа горячих газов, но задача усложнялась шумом выхлопных систем.

При централизации архитектуры радар спутывается с камерами под единым контроллером AD AS. Слияние даёт трёхкратное сокращение ложных тревог, так как объект в зоне SCP (Safe ChangePrediction) подтверждается визуальным контуром. Дополнительная функция — активный доводчик рулём. При включённом поворотнике и наличии риска блок управления усилителем создаёт противодействующий момент 3 Н·м. Тактильная подсказка воспринимается мгновенно, тогда как звуковой канал перегружен.

Существует и слабое место. Радар не распознает велосипедиста, движущегося параллельно на низкой скорости. Для городского трафика применяю гибрид с короткофокусной стереокамерой, чувствительной к оптическому потоку. Аппаратное совмещение минимизирует слепую дыру до 0,2 мл.

Датчик слепых зон выступает тихим стражем боковой проекции. Раннее предупреждение снижает число боковых столкновений почти вдвое. При грамотной калибровке и свежем программном ядре вероятность ложной тревоги вписывается в 0,05 %. Последние испытания на полигоне Ида-Вирумаа подтвердили цифры.