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Sistema de Aparcamiento Asistido

Indice artículos

 

Introducción
Este sistema de asistencia es una función activa que facilita la ejecución de las maniobras cuando se tiene que aparcar hacia atrás. Se ha desarrollado a partir del sistema de control de la distancia de aparcamiento, una función que ayuda al conductor, por medio de sensores ultrasónicos y avisos acústicos, a estimar la distancia con respecto a otros vehículos que estuvieran aparcados o cualquier obstáculo.
El sistema de aparcamiento asistido no sólo es capaz de detectar los obstáculos, sino también de maniobrar automáticamente la dirección para aparcar hacia atrás. Lo único que tendrá que hacer el conductor en este caso es accionar el pedal del acelerador, el del embrague y el del freno. Además, el conductor puede volver a retomar el control sobre la dirección en el momento en que lo desee y cancelar la maniobra de aparcamiento automática.
El sistema mide, con la ayuda de sensores de ultrasonido, los huecos de aparcar con precisión y, a continuación, realiza las maniobras para aparcar el coche en el espacio, sin que el conductor tenga que realizar ninguna maniobra con el volante. El sistema se utilizará, por primera vez, en las series actuales de las clases A y B de Mercedes Benz. El fabricante Bosch, es el encargado de desarrollar este sistema
de aparcamiento automático.
El sistema está preparado para aparcar hacia atrás no sólo en el lado derecho de la vía, sino también en el lado izquierdo, por ejemplo en una calle de sentido único. El sistema además es capaz de identificar obstáculos en el hueco o el bordillo de la acera. También funciona por la noche y cuando no hay un bordillo como orientación.
El sistema de aparcamiento asistido no exime en ningún momento al conductor de su obligación de prestar la debida atención durante cualquier maniobra. El conductor es, en todo momento, el responsable legal absoluto de su vehículo. Si ve que hay riesgo de que dañe otros vehículos u objetos o no está totalmente seguro, deberá reaccionar debidamente y, si es preciso, detener el vehículo y cancelar la función.



Requisitos del sistema
Para poder incorporar el sistema de aparcamiento asistido, el vehículo deberá llevar instalados los siguientes sistemas:


Control de la distancia de aparcamiento y asistencia al volante para aparcar
El sistema de aparcamiento asistido incluye dos funciones:

Sistema de control de la distancia de aparcamiento PDC
Este sistema permite calcular, por medio de cuatro sensores ultrasónicos dispuestos tanto en la parte frontal como en la posterior del vehículo, la distancia con respecto a un objeto que pudiera haber delante
o detrás del vehículo. Cuando la distancia entre el vehículo y el objeto en cuestión es inferior a un valor determinado, el sistema emite un aviso acústico.



Sistema de asistencia al volante para aparcar
Además de los sensores para el PDC, el sistema de aparcamiento asistido cuenta con un sensor ultrasónico dispuesto en cada extremo de la parte delantera del vehículo que se encarga de barrer la zona paralela al coche para detectar posibles huecos donde aparcar.

 


Constitución del sistema
En la figura inferior se puede ver, a modo de ejemplo, la ubicación de los diferentes componentes que se necesitan para que el sistema de aparcamiento asistido pueda ejecutar tanto la función de control de la distancia de aparcamiento como la de asistencia al volante para aparcar.
La unidad de control de sistema de aparcamiento asistido incorpora las funciones de control de la distancia de aparcamiento y de asistencia al volante para aparcar y funciona con el bus de datos CAN para la tracción.
Es posible que la ubicación de los componentes, y especialmente de las unidades de control, varíe de una marca o modelo de coche a otro debido a las diferencias que presentan en cuanto a espacios disponibles.

 

Esquema del sistema
El sistema de aparcamiento asistido es un buen ejemplo de cómo pueden colaborar los distintos subsistemas del vehículo a través del sistema de buses de datos CAN para ejecutar funciones complejas como es, por ejemplo, la de asistir al volante para aparcar.

En ella intervienen, además del sistema de aparcamiento asistido, los siguientes subsistemas:

A continuación se indican los componentes de los diferentes sistemas del vehículo que colaboran en la asistencia al aparcamiento.

Sistema de aparcamiento asistido:

Dirección asistida electromecánica:

Sistema de frenos:

Gestión del motor y del cambio:

Electrónica del tablero de instrumentos y de la columna de la dirección:

Detección de remolque**:

* Sólo en vehículos con cambio automático
** Sólo en vehículos con enganche para remolque y detección de remolque



Dirección asistida electromecánica
La dirección asistida electromecánica es un componente imprescindible para poder instalar el sistema de aparcamiento asistido. Permite a la unidad de control de sistema de aparcamiento asistido maniobrar la dirección, de forma activa y automática, con la ayuda del motor eléctrico de la dirección asistida.
A continuación se muestra un esquema de la estructura y del funcionamiento de la dirección asistida electromecánica.



La dirección asistida electromecánica constituye una alternativa actual a la ya clásica dirección asistida hidráulica. Consta de una caja de la dirección con motor eléctrico para la dirección asistida eléctrica, un transmisor del par de giro del volante y la unidad de control de la dirección asistida. En este sistema de dirección asistida hay que destacar también los dos piñones integrados en la mecánica de la dirección. Uno de los piñones (1) se encarga de transmitir al varillaje de la dirección el movimiento giratorio del volante. Además, un sensor registra el par de giro que el conductor le aplica al volante. El otro piñón (2) se encarga de transmitir la potencia del motor eléctrico al varillaje de la dirección a través de la caja de la dirección.
Como la unidad de control de la dirección asistida electromecánica va alojada directamente en el motor eléctrico, no se precisa utilizar ningún complicado sistema de cables. La unidad de control recibe la
información relativa a la posición del volante y a la velocidad con la que el conductor lo gira a través del transmisor del ángulo de giro del volante. Este transmisor envía sus datos directamente a través del bus de datos CAN para la tracción y también es utilizado por la regulación del control de estabilidad ESP, entre otras cosas.

Funcionamiento
La función de asistencia a la dirección interviene cuando el conductor gira el volante. El par que le aplica con este movimiento hace girar una varilla de torsión que va alojada en la dirección asistida electromecánica. Este giro es registrado por el transmisor del par de giro del volante, que entonces envía la señal correspondiente a la unidad de control de la dirección asistida. De forma paralela, la unidad de control calcula, a partir de las informaciones que recibe del transmisor del ángulo de giro del volante, la velocidad a la que el conductor ha girado el volante y la posición actual en la que éste se encuentra.
Una vez analizados todos los datos recibidos, la unidad de control de la dirección asistida calcula el grado de asistencia que se necesita. Con la ayuda de las curvas características programadas, la unidad de control excita entonces el motor eléctrico, el cual, a su vez, transmitirá el par de servoasistencia al varillaje a través de la caja de la dirección .


Si quieres ampliar la información sobre sistemas de dirección electromecánicos haz click aquí.

 

Funcionamiento del aparcamiento asistido
La maniobra de aparcamiento
La maniobra de aparcar hacia atrás con el sistema de aparcamiento asistido consta de cuatro fases:

  1. Activar el sistema de aparcamiento asistido
  2. Buscar un hueco adecuado donde aparcar
  3. Aparcar con la ayuda de la función de asistencia al volante
  4. Finalizar la maniobra de aparcamiento

1. Activar el sistema de aparcamiento asistido
El sistema de aparcamiento asistido incorpora tanto la función de control de la distancia de aparcamiento como la de asistencia al volante para aparcar. Ambas se pueden activar y desactivar por medio de pulsadores independientes. Cuando se activa una de estas funciones se encienden el testigo del pulsador y la pantalla multifunción del cuadro de instrumentos.
El conductor tiene que decidir primero si desea ejecutar él mismo la maniobra de aparcar y utilizar el sistema de control de la distancia de aparcamiento o si prefiere que sea el sistema de aparcamiento
asistido el que se encargue de maniobrar la dirección al aparcar hacia atrás, de forma que él sólo tenga que darle al acelerador, al embrague y al freno.
Además, el conductor tiene que decidir si desea aparcar hacia atrás en el lado derecho de la calzada, o si prefiere hacerlo en el lado izquierdo de la vía cuando, por ejemplo, la calle sea de sentido único. Naturalmente, también puede utilizar el sistema de aparcamiento asistido sólo para comprobar el tamaño del hueco donde quiere aparcar. En este caso, sin embargo, deberá desactivar el sistema una vez realizado el barrido.
En esta parte de la descripción damos por sentado que el conductor desea aparcar hacia atrás en el lado derecho de la vía con la ayuda de la función de asistencia al volante y que, por lo tanto, acciona el
pulsador del sistema de aparcamiento asistido.

 

2. Buscar un hueco adecuado para aparcar
El barrido para encontrar un hueco lo suficientemente grande donde aparcar lo va realizando un sensor ultrasónico que hay a cada lado del vehículo. En nuestro ejemplo, es el transmisor delantero derecho
del sistema de aparcamiento asistido, el que realiza el barrido. Para poder medir un hueco de aparcamiento, la velocidad del vehículo deberá ser inferior a 30km/h, ya que los sensores del sistema de aparcamiento asistido se desactivan cuando se circula entre 30km/h y 45km/h. El sistema pasa entonces al modo stand-by al suponer que sólo se ha interrumpido la búsqueda y que deberá continuarse en otro lugar. El sistema de aparcamiento asistido se desactiva por completo cuando se circula a más de 45km/h, por lo que habrá que activarlo de nuevo en caso de necesitarlo.
Una vez que la velocidad ha descendido por debajo de los 30km/h cuando se está buscando un hueco donde aparcar, y si la distancia lateral es superior a 0,5m e inferior a 1,5m, el sistema de aparcamiento
asistido comienza a barrer el borde derecho de la calzada en busca de un hueco adecuado donde aparcar. El conductor podrá ver el resultado de la operación en la pantalla del cuadro de instrumentos, donde aparecen dibujados el vehículo y el borde de la calzada.


Si el sistema constata que el vehículo, al pasar buscando un hueco donde aparcar, forma un ángulo de más de 20° con respecto al bordillo de la acera o a la hilera de vehículos que están aparcados, supondrá que el conductor desea doblar hacia otra calle e interrumpe la búsqueda.


 

Para calcular el ángulo que forma el vehículo al pasar (ángulo de pasada), el sistema de aparcamiento asistido puede tomar varias líneas como referencia y compararlas con el eje longitudinal del vehículo:

  1. Una línea formada por los vehículos que ya estén aparcados
  2. El bordillo de la acera
  3. Las fachadas de las casas o los muros

En cada caso sólo se utilizará la línea que se encuentre más próxima al vehículo. Así se evitará que puedan realizarse interpretaciones erróneas cuando, por ejemplo, el bordillo de la acera no discurra paralelo a las fachadas de las casas.

Mientras el sistema no detecte ningún hueco lo suficientemente grande para aparcar, el borde de la calzada aparece visualizado como una fila ininterrumpida de rectángulos sombreados. Si, por el contrario, el hueco es lo suficientemente grande, en la pantalla se verá un espacio libre entre los rectángulos sombreados. Al mismo tiempo, el sistema comprueba además si el vehículo se encuentra posicionado correctamente con respecto al hueco donde se va a aparcar. Es decir, si ha avanzado lo suficiente para poder entrar hacia atrás en el hueco y si el eje longitudinal del vehículo se encuentra paralelo a dicho hueco o al borde de la calzada.
Una vez que el vehículo se encuentra en la posición correcta, aparece una flecha que apunta hacia el hueco donde se va a aparcar para indicar que el sistema de aparcamiento asistido está preparado para ejecutar la función de asistencia al volante. Pero esto sólo podrá suceder una vez que el vehículo se haya detenido. La letra R que aparece dentro de la figura del vehículo indica que el conductor deberá engranar él mismo la marcha atrás.

 

El tamaño mínimo que deberá tener un hueco para aparcar se determina en función de la longitud del vehículo y de la distancia que necesita para maniobrar, además de la distancia de seguridad.
La longitud total viene calculada de tal manera que el vehículo pueda aparcar haciendo una maniobra seguida. Esto significa que el sistema de aparcamiento asistido puede posicionar el vehículo de forma que, como máximo, el conductor sólo tenga que ejecutar una maniobra manual adicional hacia delante para que el vehículo quede estacionado en una posición óptima dentro del hueco.

 

3. Aparcar con la ayuda de la función de asistencia al volante
Para iniciar la maniobra de aparcamiento automática, el conductor deberá engranar la marcha atrás con el vehículo parado, pisar el acelerador y soltar el freno. Él conductor no deberá aplicarle ningún par de
giro al volante.
En la pantalla de cuadro de instrumentos se le indica entonces al conductor que se ha iniciado la intervención sobre la dirección y que deberá estar atento a lo que ocurra a su alrededor para, en caso de duda o peligro, poder interrumpir o cancelar manualmente la maniobra de aparcamiento. El aviso que aparece dice: “Direc. autom. activada. Vigile a su alrededor“

La trayectoria del vehículo al aparcar hacia atrás viene dividida en cinco secuencias en la unidad de control del sistema de aparcamiento asistido. Esto es necesario dado que el sistema no dispone de ninguna posibilidad de efectuar un control visual directo que le permita reaccionar ante cualquier particular eventualidad. Dicho de manera simplificada, en su memoria guarda una maniobra de aparcamiento estándar que reproduce en las cinco secuencias a medida que se va requiriendo.

El sistema de aparcamiento asistido sigue, por lo tanto, una trayectoria teórica prefijada basándose en las diferentes secuencias:

 

4. Finalizar la maniobra de aparcamiento
Si el vehículo no hubiera quedado completamente paralelo al bordillo de acera o a la fachada de la casa, la función de asistencia al volante lo detectará. El conductor tendrá que quitar entonces la marcha atrás, con el vehículo parado, esperar a que las ruedas se hayan puesto rectas y engranar luego la primera marcha. Ahora ya podrá dejar rodar un poco el vehículo hacia delante hasta que en la pantalla aparezca indicado que la maniobra de aparcamiento ha finalizado.


Una vez que el sistema de aparcamiento asistido da por concluida la maniobra de aparcamiento, en la pantalla cambia el mensaje de ”Direc. autom. activada. Vigile a su alrededor“ por el de ”Park Assist
finalizado.“. Con ello se desactiva la función de asistencia al volante para aparcar y se apaga el testigo del pulsador del sistema de aparcamiento asistido.

 

Particularidades para aparcar hacia atrás en el lado izquierdo de la calzada
En las calles de sentido único, o en las plazas de aparcamiento convenientemente dispuestas, muchas veces también es posible aparcar en el lado izquierdo de la vía. Por esa razón, el sistema de aparcamiento asistido dispone también de un sensor ultrasónico en el lado izquierdo del vehículo que le permite barrer los huecos para aparcar y ejecutar la función de asistencia al volante para aparcar hacia atrás en el lado izquierdo de la calzada. Para que el sistema de aparcamiento asistido pueda saber por qué lado de la calle deberá buscar un hueco donde aparcar, el conductor deberá comunicárselo primero ya que el sistema no puede barrer ni visualizar simultáneamente los dos lados de la calzada.
Por norma general, el sistema de aparcamiento asistido presupone que es en el lado derecho donde se quiere buscar un hueco para aparcar. En este caso, por lo tanto, no será preciso que el conductor le
facilite ninguna instrucción adicional.

Si, en cambio, el conductor desea encontrar un aparcamiento en el lado izquierdo, después de accionar el pulsador del sistema de aparcamiento asistido tendrá que poner sólo el intermitente de la izquierda para que el sistema pueda barrer ese lado. La unidad de control utiliza en este caso un segundo grupo de secuencias programadas para ejecutar la función de asistencia al volante para aparcar.

 

Limitaciones del sistema
Tanto el barrido de los huecos para aparcar como la subsiguiente maniobra de aparcamiento se pueden ver afectados por diferentes condiciones del entorno.
El sistema de aparcamiento asistido puede, por ejemplo, tener dificultades para identificar el bordillo de una acera cuando su contorno se vea difuminado por la hojarasca, la basura o la nieve acumulada.
Además, tanto la hojarasca como la nieve producen una mayor dispersión de las señales ultrasónicas cuando son reflejadas. Ello hace que el sistema de aparcamiento asistido sólo capte un eco ultrasónico debilitado, lo que puede dar lugar a interpretaciones erróneas.
Otro ejemplo de las limitaciones del sistema son las desembocaduras de las calles o las entradas a las fincas de particulares. Lo que para el sistema de aparcamiento asistido pudiera ser un hueco ideal para aparcar, puede que al acercarnos resulte ser sólo la entrada a un recinto con una cancela que nos cierre el paso.

 

Condiciones de activación del sistema de aparcamiento asistido
Activación de la función de asistencia al volante para aparcar:

Barrido de los huecos para aparcar a la derecha y a la izquierda

Antes de iniciarse la maniobra hacia atrás para el aparcamiento asistido en el lado derecho o en el izquierdo deben cumplirse estas condiciones:

 

Situaciones que interrumpen la maniobra de aparcamiento asistido
Las siguientes situaciones no permiten iniciar la asistencia al volante para aparcar:

Las siguientes situaciones hacen que se interrumpa el barrido en busca de hueco para aparcar:

Las siguientes situaciones hacen que se interrumpa la maniobra de aparcamiento :

 

Sensores
Transmisor delantero izquierdo del sistema de aparcamiento asistido, lado izq. del vehículo G568
Transmisor delantero derecho del sistema de aparcamiento asistido, lado derecho del vehículo G569

Estos dos sensores ultrasónicos van alojados en los lados izquierdo y derecho, respectivamente, del frente delantero. Se introducen por detrás en una sujeción que, a su vez, va enganchada en la cubierta de plástico del frente delantero. Debido a su tamaño, resulta imposible confundir los transmisores del sistema de aparcamiento asistido con los transmisores de sistema de control de la distancia de aparcamiento.
Los primeros son más grandes porque su ángulo y su campo de detección son mayores.
Las señales de ambos sensores se utilizan exclusivamente para la función de asistencia al volante para aparcar. Estos sensores cumplen una doble función: por un lado, barrer los posibles huecos donde aparcar y, por otro, supervisar las distancias laterales de la zona delantera del vehículo durante la maniobra de aparcamiento. La señal se utiliza para calcular el ángulo de pasada.
El sensor es diagnosticable. Si alguno de ellos estuviera averiado no se podrá ejecutar la función de asistencia al volante para aparcar.

 

Funcionamiento
Los sensores ultrasónicos son pequeñas unidades emisoras y receptoras. Su principio de funcionamiento se basa en el hecho de que el sensor ultrasónico emite una señal acústica inaudible en el campo ultrasónico. Esta señal se propaga en forma de ondas sonoras por el medio que la rodea (por ejemplo, el aire) a una velocidad constante. Las ondas sonoras son variaciones concéntricas, en forma de onda, de la densidad y presión de las moléculas de aire que rodean la fuente de sonido. La velocidad a la que se propaga el sonido depende de la densidad del medio en el que se mueve. En el aire, con una presión normal (1bar) y una temperatura de 20°C, el sonido se propaga a una velocidad de 343m/s, mientras que en el agua, con una temperatura de 0°C por ejemplo, lo hace a 1407m/s.
La dependencia que existe entre la temperatura y la velocidad de propagación del sonido es la razón por la que en la gestión del sistema se incluye la señal del transmisor de la temperatura exterior como magnitud de corrección.
Cuando las ondas sonoras chocan contra un objeto, como puede ser, por ejemplo, una pared, serán reflejadas con mayor o menor intensidad dependiendo de las características de dicha pared. Es decir, que se produce un retorno de las ondas sonoras hacia el sensor, que las capta con un micrófono. Al hacerlo, el sensor mide el tiempo transcurrido desde que se emiten hasta que se reciben las ondas ultrasónicas reflejadas. A partir de esta medición del tiempo transcurrido, la unidad de control de sistema de aparcamiento asistido puede calcular la distancia con respecto a un objeto determinado.


 

Sensores ultrasónicos del sistema de control
En las zonas delantera y trasera van alojados los siguientes sensores ultrasónicos, cuatro en cada zona:

Todos los sensores se encajan por detrás en la cubierta de plástico de las zonas delantera y trasera del vehículo.


Funcionamiento
Los ocho sensores funcionan igual que los dos transmisores del sistema de aparcamiento asistido G568 y G569. Su campo y su ángulo de detección son, sin embargo, inferiores.
Los sensores van dispuestos de forma que sus respectivos campos de detección queden ligeramente superpuestos para evitar que pueda haber puntos muertos donde no puedan detectarse los obstáculos.
Las señales de estos sensores se utilizan tanto para el control de la distancia de aparcamiento como para la función de asistencia al volante para aparcar. Con ambas funciones se registra la distancia del vehículo con respecto a otros objetos de su entorno.
Los ocho sensores son diagnosticables. Si uno de ellos se avería fallará el sistema entero.

 

Actuadores
Zumbador de aviso del sistema de control de la distancia de aparcamiento, detrás H15
Zumbador de aviso del sistema de control de la distancia de aparcamiento, delante H22

El zumbador de aviso H15 va alojado en el maletero, en la parte posterior derecha, mientras que el zumbador de aviso H22 se encuentra a la izquierda de la columna de la dirección, cerca de la unidad de control del sistema de aparcamiento asistido.
A través de los zumbadores, el sistema de control de la distancia de aparcamiento envía señales acústicas que, en función de los intervalos con que se emitan, le van indicando al conductor la distancia a la que se encuentra de un objeto al aparcar. Cuando la secuencia de señales pasa a convertirse en una señal acústica continua, significa que se ha alcanzado o no se guarda la distancia mínima de seguridad que debe mantenerse con respecto al objeto.
Ambos zumbadores se incluyen en la autodiagnosis. Si uno o los dos zumbadores se averían, no se podrá utilizar la función de control de la distancia de aparcamiento de la correspondiente zona delantera
o trasera del vehículo y queda registrado como avería en la memoria.
El gong que indica el estado de la función de asistencia al volante para aparcar no se emite con los zumbadores sino como un aviso acústico en el cuadro de instrumentos.

 

Unidad de control de sistema de aparcamiento asistido J791
La unidad de control puede ir encima de la unidad de control de la red de a bordo (OBD), situada junto a la columna de la dirección. Como ya se dijo anteriormente, incorpora tanto la función de asistencia al volante para aparcar como la de control de la distancia de aparcamiento.




Esquema eléctrico del sistema de aparcamiento asistido









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