Este sistema de assistência é uma função ativa que facilita a execução de manobras de marcha a ré. Foi desenvolvido do sistema de controle da distância de estacionamento, uma função que auxilia o condutor, por meio de sensores ultrassônicos e avisos acústicos, a estimar a distância com relação a outros obstáculos ao redor do veículo. Outros níveis de desenvolvimento deste tipo de sistema de assistência ao condutor são, por exemplo, a câmera de marcha a ré e o conhecido Optical Parking System, um sistema que não somente detecta a presença de um obstáculo na frente ou na traseira do veículo, mas também sua posição dentro do campo de detecção.

Contudo, com todos estes sistemas, ainda é o condutor que se encarrega de manobrar a direção para o estacionamento.

O sistema assistente de estacionamento, além de registrar este entorno, também manobra automaticamente a direção para o estacionamento. A única tarefa que o condutor deverá fazer é acionar o pedal do acelerador e o pedal do freio.

Iremos ver como funciona e os componentes do sistema assistente de estacionamento mais adiante. O condutor pode retomar o controle sobre a direção no momento que desejar e cancelar a manobra de estacionamento automática. O sistema está preparado para estacionar de marcha a ré tanto pelo lado direito da via como pelo lado esquerdo, por exemplo, numa rua de mão única.

Atenção

O sistema assistente de estacionamento não tira a responsabilidade do condutor de prestar a devida atenção durante qualquer manobra. O condutor é, em todo o momento, o responsável legal absoluto de seu veículo. Se observa que existe risco de danificação em outros veículos ou objetos ou não está totalmente seguro deverá reagir devidamente e, se preciso, deter o veículo e cancelar a função.

Requisitos do sistema

Para poder incorporar o sistema assistente de estacionamento, o veículo deverá estar equipado com os seguintes sistemas:

• Direção assistida eletromecânica; e
• Sistema de freios com ESP.

O sistema assistente de estacionamento inclui duas funções:

• O controle da distância de estacionamento (PDC), sendo esta uma função que também está disponível sem o sistema assistente de estacionamento;
• A função de assistência ao volante, que intervém de forma ativa nas manobras de estacionamento.

Sistema de controle da distância de estacionamento

Este sistema permite calcular, por meio de quatro sensores ultrassônicos dispostos tanto na parte frontal como na parte posterior do veículo, a distância com relação a um objeto que possa haver adiante ou atrás do veículo. Quando a distância entre o veículo e o objeto em questão é inferior a um valor determinado, o sistema emite um aviso acústico. Quando o veículo somente está equipado com este sistema de controle da distância de estacionamento, a unidade de controle J446 se encarrega de gerenciar o funcionamento do dito sistema.

Sistema assistente de estacionamento

Além dos sensores para o PDC, o sistema assistente de estacionamento conta com um sensor ultrassônico, disposto em cada extremo da parte dianteira do veículo, que se encarrega de varrer a zona paralela ao veículo para detectar possíveis espaços onde estacionar.

Componentes envolvidos no sistema

Os componentes mostrados na tela colaboram de alguma forma para o sistema assistente de estacionamento:

1. Alavanca de comando do indicador de direção.

2. UC para reboque (se disponível).

3. Sinalizador acústico do PDC.

4. UC para ABS.

5. Sensor ultrassônico dianteiro esquerdo para estacionamento assistido.

6. Direção assistida eletromecânica.

7. Sensores ultrossônicos dianteiros para PDC.

8. Sensores de velocidade das rodas.

9. Sensor ultrassônico dianteiro direito para estacionamento assistido.

10. Sensores ultrassônicos traseiros para PDC.

11. Interruptores para o sistema PDC e o sistema assistente de estacionamento.

A unidade de controle para estacionamento assistido J791 incorpora as funções de controle da distância de estacionamento e a assistência ao volante para estacionar. Está conectada ao bus de dados CAN Tração.

Esquema do sistema

O sistema assistente de estacionamento é um bom exemplo de como distintos subsistemas do veículo podem colaborar, por meio da rede CAN Bus, para executar funções complexas, como a da assistência ao volante para estacionar.

Os seguintes subsistemas participam dessa assistência: – A direção assistida eletromecânica. – O sistema de freios ABS / ESP. – A gestão do motor e transmissão. – A eletrônica do instrumento combinado e da coluna de direção. – A detecção de reboque (se disponível).

Direção assistida eletromecânica

A direção assistida eletromecânica é um componente imprescindível para poder instalar o sistema assistente de estacionamento. Permite à unidade de controle do sistema de estacionamento assistido manobrar a direção, de forma ativa e automática, com a ajuda do motor elétrico da direção assistida.

Consta de uma caixa de direção com um motor elétrico para a servo assistência, um sensor de torque de direção, um sensor de ângulo de direção e de uma unidade de controle da direção assistida. Dependendo do tipo de sistema de direção assistida eletromecânica, os componentes podem variar construtivamente.

Manobra de estacionamento

A manobra com o sistema assistente de estacionamento consta de quatro fases:

1. Ativar o sistema de estacionamento assistido – O sistema de estacionamento assistido incorpora tanto a função de controle da distância de estacionamento como a assistência ao volante para estacionar. Ambas as funções podem ser ativadas e desativadas por meio de botões independentes. Quando se ativa uma destas funções, se acende a respectiva lâmpada na tecla e no indicador multifunção do instrumento combinado. O condutor primeiro decide se deseja executar ele mesmo a manobra de estacionamento e utilizar o sistema de controle da distância de estacionamento ou se prefere que seja o sistema de estacionamento assistido que se encarregue de manobrar a direção para estacionar, de modo que somente precise controlar o acelerador e o freio.

Além disso, o condutor precisa decidir se deseja estacionar no lado direito ou esquerdo da calçada quando, por exemplo, trafega por uma via de mão única. Naturalmente, também é possível utilizar o sistema de estacionamento assistido somente para comprovar o tamanho da vaga onde quer estacionar. Neste caso, deverá desativar o sistema, uma vez que a varredura foi realizada. Vamos considerar que o condutor deseja estacionar no lado direito da via com a ajuda da função de assistência ao volante e, portanto, aciona o tecla do sistema assistente de estacionamento.

2. Buscar uma vaga adequada para estacionar – A varredura para encontrar uma vaga suficientemente grande onde estacionar é feita por um sensor ultrassônico existente em cada lado do veículo. No nosso exemplo, o sensor dianteiro direito do sistema assistente de estacionamento é que realiza a varredura. Para poder medir uma vaga de estacionamento, a velocidade do veículo deverá ser inferior a 30 km/h, já que os sensores do sistema assistente de estacionamento se desativam quando se trafega entre 30 km/h e 45 km/h. Nesse caso, o sistema passa ao modo stand-by ao supor que a busca foi momentaneamente interrompida e que deverá buscar em outro lugar.

O sistema assistente de estacionamento se desativa por completo quando se trafega a mais de 45 km/h, e em caso de necessidade deverá ser ativado novamente. Uma vez que a velocidade é inferior a 30 km/h e a distância lateral é superior a 0,5 m e inferior a 1,5 m, o sistema assistente de estacionamento começa a varrer a borda direita da calçada em busca de uma vaga adequada para estacionar.

Se o sistema constata que o veículo, ao passar buscando uma vaga para estacionar, forma um ângulo superior a 20º com relação à borda da calçada ou da fila de veículos estacionados, interpretará que o condutor deseja mudar de lado na via e interrompe varredura.

Para calcular o ângulo do veículo ao passar, o sistema assistente de estacionamento pode tomar várias linhas como referência e compará-las com o eixo longitudinal do veículo, por exemplo: a. Uma linha formada pelos veículos estacionados. b. A borda da calçada. c. A fachada das casas ou dos muros.

Em cada caso somente se utilizará a linha que se encontra mais próxima do veículo. Assim se evitarão interpretações erradas quando, por exemplo, a borda da calçada não é paralela à fachada das casas.

Enquanto nenhuma vaga suficientemente grande para estacionar é detectada, a borda da calçada aparece visualizada como uma fila ininterrupta de retângulos sombreados. Se do contrário a vaga é suficientemente grande, na tela se visualizará um espaço livre entre os retângulos sombreados. Ao mesmo tempo, o sistema comprova se o veículo está posicionado corretamente com relação à vaga onde se irá estacionar. Isto é, se está avançado o suficiente para poder entrar na vaga e se o eixo longitudinal do veículo se encontra paralelo à vaga ou borda da calçada. Uma vez que o veículo se encontra na posição correta, aparece na tela uma seta que aponta para a vaga indicando que o sistema assistente de estacionamento está preparado para executar a função de assistência ao volante. No entanto somente poderá sucedê-la se o veículo estiver parado. A letra “R”, que aparece dentro da figura do veículo, indica que o condutor deverá engatar a marcha a ré.

O tamanho mínimo que a vaga para estacionar deverá ter é determinada em função do comprimento do veículo e da distância que se necessita para manobrar, além da distância de segurança. O comprimento total vem calculado de tal maneira que o veículo possa estacionar fazendo uma manobra contínua. Isso significa que o sistema assistente de estacionamento pode posicionar o veículo de forma que, no máximo, o condutor somente tenha que executar uma manobra manual adicional à frente, para que, veículo possa ficar estacionado em posição ótima na vaga.

3. Estacionar com a ajuda da função de assistência ao volante – Para iniciar a manobra de estacionamento automática, o condutor deverá engatar a marcha a ré com o veículo parado e pisar no acelerador. E não deverá aplicar torque de direção ao volante. Na tela do instrumento combinado será indicado que foi iniciada a intervenção sobre a direção e que o condutor deverá estar atento ao redor do veículo para em caso de dúvida ou de perigo, poder interromper ou cancelar manualmente a manobra de estacionamento.

A trajetória do veículo para estacionar de marcha a ré é dividida em cinco etapas na unidade de controle para estacionamento assistido. Isso é necessário dado que o sistema não dispõe de nenhuma possibilidade de efetuar um controle visual direto que permita reagir diante de qualquer eventualidade. De maneira simplificada, em sua memória está programada uma manobra de estacionamento estândar que reproduz as cinco etapas à medida que se vai progredindo. O sistema de estacionamento assistido segue, portanto, uma trajetória teórica prefixada.

4. Finalizar a manobra de estacionamento – Se o veículo não ficou completamente paralelo à borda da calçada ou à fachada da casa, a função de assistência ao volante detectará. O condutor terá que desengatar a marcha a ré com o veículo parado, esperar que as rodas sejam colocadas em linha reta e engatar a 1ª marcha. Assim se pode rodar um pouco com o veículo para a frente até que na tela apareça a indicação de que a manobra de estacionamento foi finalizada. Com isso se desativa a função de assistência ao volante para estacionar e se apaga a lâmpada da tecla do sistema assistente de estacionamento.

Particularidades ao estacionar à esquerda da via

Nas vias de sentido único, por exemplo, muitas vezes também é possível estacionar pelo lado esquerdo. Por essa razão, o sistema assistente de estacionamento dispõe também de um sensor ultrassônico no lado esquerdo do veículo que permite a varredura de vagas e executar a função de assistência ao volante para estacionar no lado esquerdo da calçada.

Para que o sistema assistente de estacionamento possa saber em que lado da via deverá varrer uma vaga para estacionar, o condutor precisa primeiramente sinalizar isso, já que o sistema não pode varrer nem visualizar simultaneamente os dois lados da calçada.

De forma geral, o sistema assistente de estacionamento pressupõe que é no lado direito que se deseja estacionar, e por esse motivo o condutor não precisa sinalizar isso. Se, no entanto, o condutor deseja encontrar uma vaga para estacionar no lado esquerdo da via, depois de acionar a tecla do sistema assistente de estacionamento, terá que colocar a alavanca do indicador de direção à esquerda para que o sistema possa varrer esse lado. A unidade de controle utiliza nesse caso um segundo grupo de sequências programadas para executar a função de assistência ao volante para estacionar.

Sensores ultrassônicos dianteiros esquerdo G568 e direito G569 para sistema assistente de estacionamento

Estes dois sensores ultrassônicos estão alojados nos lados esquerdo e direito, respectivamente, do para-choque dianteiro do veículo. Devido ao seu maior tamanho, ajuda a diferenciá-los dos outros sensores para o sistema de controle da distância de estacionamento. Estes sensores são maiores porque seu ângulo e seu campo de detecção são maiores.

Aplicação do sinal

Os sinais de ambos os sensores são utilizados exclusivamente para a função de assistência ao volante e para estacionar. Estes sensores cumprem dupla função:

• Varrer as possíveis vagas para estacionar e supervisionar as distâncias laterais da zona dianteira do veículo durante a manobra de estacionamento.
• Com o seu sinal, a unidade de controle também calcula o ângulo de passada do veículo, entre o seu eixo longitudinal e a linha de referência da borda da calçada.

Efeitos em caso de avaria

Se algum dos sensores apresentar falha, não será possível executar a função de assistência ao volante para estacionar.

Princípio de funcionamento ultrassom

Os sensores ultrassônicos são pequenas unidades emissoras e receptoras. Seu princípio de funcionamento se baseia no fato de que o sensor ultrassônico emite um sinal acústico inaudível que se propaga em forma de ondas sonoras pelo meio que a rodeia (por exemplo, o ar) a uma velocidade constante.

As ondas sonoras são variações concêntricas (mesmo centro), em forma de onda, da densidade e pressão das moléculas de ar que rodeiam a fonte de som. A velocidade de propagação do som depende da densidade do meio em que se move. No ar, com uma pressão atmosférica normal (1 bar) e a uma temperatura de 20°C, o som se propaga a uma velocidade de 343 m/s, enquanto que na água, com uma temperatura de 0°C, por exemplo, é de 1407 m/s.

A dependência que existe entre a temperatura e a velocidade de propagação do som é a razão pelo qual a gestão do sistema inclui o sinal do sensor de temperatura externa como magnitude de correção.

Quando as ondas se chocam contra um objeto, são refletidas com maior ou menor intensidade dependendo das características do objeto. Isso quer dizer que se produz um retorno das ondas sonoras até o sensor, que as capta com um microfone.

Ao fazer isso, o sensor mede o tempo transcorrido desde a emissão até a recepção das ondas ultrassônicas refletidas. A partir desta medição do tempo transcorrido, a unidade de controle para estacionamento assistido pode calcular a distância com relação a um objeto, detectado.

Sensores ultrassônicos do sistema de controle da distância de estacionamento

Todos os sensores estão encaixados por trás das capas plásticas dos parachoques dianteiro e traseiro do veículo.

Funcionamento

Os 8 sensores funcionam segundo o mesmo princípio que os 2 sensores do sistema assistente de estacionamento G568 e G569. No entanto, seu campo e ângulo de detecção são inferiores. Os sensores vão dispostos de forma que seus respectivos ângulos e campos de detecção fiquem ligei­ramente sobrepostos para evitar pontos ce­gos onde obstáculos não seriam detectados.

Aplicação do sinal

Os sinais destes sensores são utilizados tanto para o controle da distância de estacionamento como para a função de assistência ao volante para estacionar. Com ambas as funções se registra a distância do veículo com respeito a outros objetos a seu redor.

Efeitos em caso de avarias

Se um dos oitos sensores falhar, o sistema inteiro deixa de funcionar.

Tecla para sistema de controle da distância de estacionamento E266 com lâmpada de controle K136

Esta tecla se situa no console central. A lâmpada de controle na própria tecla se acende com uma luz amarela para indicar que a função está ativada.

Aplicação do sinal

Esta tecla serve para ativar o controle da distância de estacionamento de forma manual, por exemplo, quando se deseja estacionar o veículo de frente numa vaga.

Efeitos em caso de avarias

Se o sistema de controle da distância de estacionamento falhar devido a uma avaria em algum de seus componentes, a lâmpada de controle da tecla ficará piscando.

Tecla para sistema assistente de estacionamento E581 com lâmpada de controle K241

Esta tecla também está localizada no console central. A lâmpada de controle se acende com uma luz amarela para indicar que a função de assistência ao volante para estacionar está ativada.

Aplicação do sinal

Esta tecla serve para ativar a função de assistência ao volante para estacionar.

Efeitos em caso de avarias

Se a função de assistência ao volante falhar devido a uma avaria em algum de seus componentes, a lâmpada de controle ficará piscando.

Sinalizador acústico traseiro H15 e dianteiro H22

Geralmente o sinalizador acústico H15 está localizado no porta malas à direita, enquanto que o sinalizador acústico H22 se encontra à esquerda da coluna de direção. Através dos sinalizadores o sistema de controle da distância de estacionamento envia sinais acústicos que, em função dos intervalos com que são emitidos, indica ao condutor a distância que se encontra o objeto ao estacionar. Quando a sequência de sinais intermitentes passa para um sinal contínuo, significa que foi alcançada a distância mímina de segurança com relação ao objeto.

Efeitos em caso de avarias

Se um dos dois sinalizadores falharem, não é possível utilizar a função de controle da distância de estacionamento da correspondente zona dianteira ou traseira do veículo e fica registrada avaria na memória da unidade de controle. O gongo que indica o estado da função de assistência ao volante não é emitido com os sinalizadores senão como um aviso acústico no instrumento combinado.

Unidade de controle para estacionamento assistido J791

Geralmente a unidade de controle para estacionamento assistido está alojada próxima à unidade de controle da rede de bordo. Como dito anteriormente, incorpora tanto a função de assistência ao volante para estacionar como a do controle da distância de estacionamento. Para os veículos que vêm equipados com o sistema de controle da distância de estacionamento, e portanto com a respectiva unidade de controle, não está previsto que se possa instalar posteriormente a função de assistência ao volante para estacionar.