Тормоза современного автомобиля прошли множество стадий усовершенствования, как на базе новых технологий, так и по опыту их использования в различных дорожных ситуациях. В итоге оказалось, что возможности тормозной системы стали превышать способности среднестатистического водителя. Так как человек уже не мог быстро и эффективно задействовать тормозную систему. Потребовался помощник в виде электронной системы. Аббревиатура BAS именно это и означает – ассистент для тормозов.
Зачем в машине нужна система экстренного торможения BAS
Хорошая тормозная система, а плохие сейчас к серийному производству не допускаются, так как автопромышленности с безопасностью всё очень строго, снабжена системой антиблокировки ABS, поэтому практически в любой ситуации от водителя требуется только максимально сильно и быстро нажать на тормозную педаль.
Все задачи управляемости автомобиля во время торможения, его устойчивости и максимальной эффективности замедления тормозная система выполнит самостоятельно.
Но вот именно на этом этапе у водителей и наступают проблемы. Внезапный стресс может помешать правильному выполнению задачи, даже такой простой, как резкий и сильный удар по педали тормоза. Водитель может отвлечься на другие мешающие факторы, начать вращать рулевое колесо, даже просто кратковременно ослабнуть от неожиданности. В результате нажатие на педаль станет на только запоздавшим, но и недостаточно энергичным.
В идеале электроника должна сработать вообще независимо от водителя. Так и делают самые современные активные тормозные помощники, но они только на самом начале пути своего развития, и на них пока рано надеяться, хотя серийные образцы и вполне работоспособны.
Но вначале появились только пассивные BAS, которым всё же нужна хоть какая-то реакция водителя на происходящее. Водитель должен, как минимум, нажать на тормозную педаль. Дальше автоматика отреагирует на происходящее с максимально возможной скоростью и совершит всё для экстренной остановки автомобиля без потери управляемости.
Введение
Очередной прямой эфир из студии Anti-Malware.ru прошёл 27 апреля 2021 года. Была затронута тема систем моделирования кибератак (Breach and Attack Simulation, BAS).
Современные системы киберзащиты инфраструктур быстро эволюционируют, развиваются и становятся более комплексными с каждым годом. Происходит не только повышение сложности самих систем, но и постоянная оптимизация процессов защиты в компании.
Становится всё труднее определить вектор движения по усилению защиты. Компании проводят пентесты, «редтиминг», сканирование на уязвимости — ищут различные решения, которые помогут как-то оценить текущий уровень защищённости и увидеть слабые места. Рутинность процессов требует автоматизации решений. Данных о прогнозировании потенциальных векторов уже недостаточно, необходим систематический запуск симуляции реальных действий злоумышленника.
Решения BAS помогают автоматизировать такую симуляцию, а полученные результаты — увидеть актуальную картину того, каково состояние защиты компании. Но что более эффективно: пентест, Red Team или BAS? Сколько это стоит? Каким компаниям рекомендуется BAS? Спикеры отвечают на вопросы и обсуждают текущее состояние систем типа BAS в России и не только.
В качестве экспертов на встречу были приглашены:
- Максим Пятаков, заместитель генерального директора CTRLHACK.
- Роман Богомолов, руководитель направления технической экспертизы Fortis.
- Валерия Суворова, эксперт центра информационной безопасности .
Модератором выступил Лев Палей, начальник службы информационной безопасности АО «СО ЕЭС».
К прямому эфиру подключались слушатели: задавали вопросы в чате, участвовали в опросах, результаты которых формировали текущую картину понимания обсуждаемой темы. Предлагаем ознакомиться с ключевыми моментами прошедшей встречи.
Принцип работы Brake Assist System
Судорожные действия находящегося в экстремальной ситуации водителя будут без труда распознаны электроникой системы BAS. Для этого используются сигналы нескольких датчиков:
- концевой выключатель на педали тормоза, отвечающий, в частности, и за включение ламп стоп-сигналов;
- датчик давления в тормозной магистрали, фиксирующий силу нажатия на педаль и скорость нарастания этого усилия;
- датчики частоты вращения колёс, несущие информацию о скорости автомобиля;
- датчик перемещения на штоке вакуумного усилителя тормозов (ВУТ), по показаниям которого также можно оценить скорость нажатия педали.
Разумеется, система может быть исполнена разными способами, и задействуется на конкретной машине не весь этот набор датчиков.
Все данные сводятся в электронный блок, который и принимает решение на оказание помощи, когда используется режим предельного экстренного торможения. Вырабатывается сигнал регулирующего воздействия, который подаётся на управление гидроблоком ABS и атмосферным клапаном в вакуумном усилителе.
В результате усилие со стороны ВУТ увеличивается, а на исполнительные цилиндры тормозов подаётся дополнительное давление жидкости со стороны гидронасоса и ресивера модуля ABS. Торможение становится максимально эффективным, как будто водитель сразу, резко и без промедления нажал на педаль с наибольшим усилием.
Когда нужна лишь помочь…
В принципе, смысл существования системы экстренного торможения понятен из её названия, но есть нюансы, о которых стоит знать.
Итак, технологию BAS (Brake Assist System), упомянутую нами в самом начале статьи, на самом деле правильнее назвать системой помощи при экстренном торможении, и эта оговорка очень важна!
Принцип её действия следующий – электроника вычисляет тот момент, когда Вы резко ударяете по педали тормоза (значит, случилось что-то неладное), и как бы додавливает её до максимума, увеличивая давление в магистрали до наибольшего возможного значения.
Благодаря этому автомобиль остановится быстро и без раздумий, свойственных человеку. Технология BAS лишь одна из многих вариаций такой системы, используемая на творениях Mercedes-Benz, BMW, Toyota, у других автопроизводителей.
Названия придумывает каждый автопроизводитель для своей системы, чтобы выделить свои интересы – AFU, EBA, HBA, SBC и так далее, так что названия разные, но принцип один.
Технически можно выделить два варианта исполнения системы помощи при экстренном торможении:
- пневматические;
- гидравлические.
Первый тип при фиксировании резкого нажатия на педаль тормоза, которая связана с вакуумным усилителем и его штоком, активирует специальный электромагнит, доводящий положение штока до крайнего положения.
Благодаря этому, давление в тормозной магистрали становится максимальным. Работает эта схема совместно с ABS, которая, в свою очередь, не допускает блокирования колёс.
У Mercedes-Benz, Toyota, BMW, Volvo применяются системы BA, BAS, EBA, у Renault, Citroen, Peugeot — AFU.
Гидравлические варианты Brake Assist также отслеживают силу, с которой водитель жмёт на педаль, но иногда присутствуют и другие датчики, помогающие электронике более глубоко анализировать ситуацию. Максимальное тормозное усилие в этой разновидности достигается нагнетанием давления рабочей жидкости в магистрали насосами.
К системам экстренной гидравлической помощи при торможении относятся:
- Hydraulic Braking Assistance (HBA) — Audi и Volkswagen;
- Dynamic Brake Contro (DBC) — BMW;
- Hydraulic Brake Booster (HBB) — Audi и Volkswagen;
- Brake Assist Plus (BA Plus) — Mercedes-Benz;
- Sensotronic Brake Control (SBC) — Mercedes-Benz/
//www.youtube.com/watch?v=mfKQAwrAzsc
Виды BAS
Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.
Пневматическая система
По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.
Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.
При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.
Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.
Гидравлическая система
На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику. Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.
При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется. То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.
Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.
Выводы
Системы моделирования кибератак позволяют провести автоматическую симуляцию реальной атаки (как внутренней, так и внешней) на инфраструктуру компании, помогают выявить слабые места, усилить как систему, так и процессы защиты. Данные решения не требуют высокой квалификации для их использования, имеют понятный интерфейс и детализированную отчётность.
BAS рекомендуется заказчикам, которые обладают бюджетом и у которых есть зрелость внутренних процессов. Рынок BAS только формируется, на нём не наблюдается жёсткой конкуренции и порог входа для малых компаний весьма высок. Вендоры предлагают гибкие модели лицензирования.
В России мода на подобные системы только появляется, растёт их востребованность на рынке. В ближайшие годы BAS станет доступнее за счёт увеличения количества предложений.
Подписывайтесь на наш канал, где 12 мая 2022 года мы проведём эфир посвящённый WAF; не пропустите! Участвуйте в наших опросах и дискуссиях, задавайте вопросы спикерам и коллегам в чате, получайте актуальную информацию по самым современным направлениям в информационной безопасности на AM Live.
Отличие BAS от EBD, ABS, ESP
Основное отличие системы BAS от всех прочих, базирующихся на уже ставшем типовом наборе датчиков, гидравлики и электроники, состоит в том, что только она бескомпромиссно и напрямую заточена на сокращение тормозного пути автомобиля при возникновении экстренной ситуации.
Все прочие системы в разной мере больше внимания обращают на сохранение стабильного поведения автомобиля, сохранение возможности его реагирования на рулевое управление, парирование всевозможных сносов, заносов и скольжений.
Разумеется, та же ABS, ставшая базой для всех электронных помощников, тоже во многих ситуациях способна уменьшить тормозной путь, даже скорее обратное будет исключением, подлежащим устранению в новых версиях системы.
Но она может снять давление с поршней тормозов для каких-то других целей, не связанных с сокращением пути остановки, а BAS нет. Помощь при быстром замедлении может отключиться только при снятии ноги с педали, за стабильность пусть отвечают другие системы.
Применение
Использование системы bas, конечно, хорошо, но если покрытие будет скользким, то резкая блокировка всех колес приведет к неуправляемому движению автомобиля на юз. Это может привести к непредсказуемым последствиям, поэтому разработчики используют ее совместно с abs. Это антиблокировочная система, которая обеспечивает неполную блокировку колес, что сохраняет автомобиль быть управляемым. Она включается на скользких покрытиях и активизируется совместно с нажатием педали тормоза. Этот процесс немного сложнее, чем при одной системе bas. При резком надавливании на педаль тормоза активизируется сначала система abs, она не полностью блокирует колеса, а только снижает их скорость вращения. Это начало торможения. Далее, компьютер сравнивает частоту вращения пройденного пути с момента нажатия на педаль и пройденного времени со скоростью самого автомобиля. Если линейная скорость вращения колес меньше чем автомобиля, то это говорит о скользком покрытии. Если же обе скорости равны, то срабатывает bas, вспомогательная система торможения, и блокирует полностью вращение колес. Но конечно же, это не говорит о том, что автомобиль сам определит опасность на пути и затормозит вовремя. Поэтому бдительность водителя превыше всего.
ABS BAS в автомобиле
Следует отметить, что использование только лишь одной abs также не будет хорошей идеей. Это связано с тем, что колеса при ее срабатывании полностью не остановятся, и приведет в итоге к лобовому столкновению. Чтобы избежать подобных ситуаций даже на новом автомобиле следует все системы безопасности регулярно проверять и диагностировать. Можно проверку осуществлять двумя способами, измерять свой тормозной путь на разных покрытиях или проверить автомобиль на диагностическом стенде с компьютерной диагностикой. Подобные установки произведут измерения усилия сопротивления валиков и степень выталкивания автомобиля из зоны измерения.
Ведь при движении по дороге на ней не всегда одинаковые условия, под каким-то колесом будет хорошая и чистая поверхность, а под другим песок или лужа, а то лучше еще разлитое масло. То, разумеется, при блокировке на скользком месте колесо будет скользить, а на сухой поверхности будет затормаживаться. Чтобы этого не происходило, система циклически опрашивает датчики скорости, находящиеся в колесах, и датчик педали тормоза. И прерывисто снижает давление, что выражается характерными стуками в саму педаль и толчками автомобиля. Такие манипуляции позволяют усреднить значение сцепления с поверхностью, что снижает риск разворачивания машины или движения на юз.
Применение систем abs и bas значительно сокращает тормозной путь автомобиля на ровных и твердых покрытиях по сравнению с машинами без подобных устройств. Поэтому они стали обязательными, как и сама отдельно abs.
Анализ
В ходе изучения установлено, что в аварийной обстановке, когда водителю нужно срочно остановить машину, тот зажимает стопор тормоза достаточно быстро, но не всегда этого оказывается достаточно. В этом случае на выручку придет система БАС. В ее функции входит постоянная слежка за давлением в педали, а пульт регулировки механизма без перерывов анализирует полученные данные.
Если нажатие рычага стопора превышает нормальный показатель, пульт регулировки дает сигнал электромагнитному поршню в вакуумном усилителе стопора, который объединяет одну из частей усилителя с атмосферами. Как следствие, вакуумный усилитель производит самое высокое напряжение и, таким образом, сила давления в стопорном механизме тоже поднимается до самого максимального уровня.
