Předměty:
- Pomoc při řízení
- Radar
- Lidar
Asistence při řízení:
Systémy, které spadají pod pojem „asistence při řízení“, podporují řidiče při řízení. Obecně platí, že asistence při řízení slouží ke zvýšení bezpečnosti. K dosažení požadovaného efektu často spolupracuje několik systémů. Následující systémy lze klasifikovat jako asistenční systémy:
- LDW (Country Departure Warming). Funkce: upozornění při přejíždění vymezení jízdního pruhu;
- TSR (rozpoznávání dopravních značek). Funkce: rozpoznávat dopravní značky a upozorňovat na ně řidiče;
- ACC (aktivní tempomat). Funkce: automaticky udržuje vzdálenost od vpředu jedoucího vozidla;
- BSD (detekce mrknutí). Funkce: upozornění na vozidla v mrtvém (mrtvém) úhlu;
- ALC (Adaptive Light Control). Funkce: automatické zapínání a vypínání světel a někdy také otáčení reflektoru;
- Přednárazové systémy. Funkce: automatické brzdění, aby se zabránilo kolizím;
- Detekce chodců. Funkce: detekce chodců;
- Detekce deště/světla. Funkce: stěrače čelního skla se automaticky zapínají a vypínají při detekci deště;
- HDC (Hill Descent Control). Funkce: pomoc při sestupu;
- Hill Hold/Asistent rozjezdu. Funkce: zatáhněte parkovací brzdu, když stojíte ve svahu, a uvolněte ji při rozjezdu;
- Systém sledování okolí. Funkce: systém všestranného vidění pomocí různých kamer;
- Adaptivní dálková světla/zatáčky. Funkce: antireflexní systém pro protijedoucí vozidla;
- Automatické parkování. Funkce: automatický parkovací systém;
- Detekce ospalosti řidiče. Funkce: Detekce bdělosti řidiče, například usínání.
- Navigační systém. Funkce: Navigace k určenému cíli. U hybridního vozu lze stav nabíjení upravit na zadané trase.
Kombinace výše uvedených systémů tvoří základ pro autonomně jedoucí automobil. Komponenty jako radar, videokamery a ultrazvukové senzory jsou rozšířením výše zmíněných systémů.
Radar:
Radar se již řadu let používá k automatickému řízení rychlosti, brzdění a bezpečnostních systémů v reakci na náhlé změny dopravních podmínek. Hlavním úkolem radarového senzoru je detekovat objekty a následně určit jejich rychlost a polohu vzhledem k vozidlu, na kterém jsou senzory namontovány. Aby toho bylo dosaženo, má radarový senzor čtyři antény, které současně vysílají radarové vlny s frekvencí obvykle mezi 76 a 77 GHz. Tyto vlny se odrážejí zpět od objektu a jsou přijímány anténami. Polohy objektů lze určit porovnáním fázových rozdílů a amplitud signálových ozvěn.
Níže uvedená tabulka ukazuje různé automobilové aplikace, pro které se radar používá.
Rozlišují se tři typy radarových systémů: radar s krátkým středním dosahem a radar s dlouhým dosahem.
- Radar krátkého dosahu (SRR)
Zpětné parkování: při automatickém parkování jsou ultrazvukové senzory příliš pomalé na to, aby počítač rozeznal vzdálenost mezi dvěma vozy, proto se zde používá i SRR.
Rozpoznávání chodců: i v nejasných situacích systém zasáhne, když se přiblíží chodec. Pokud nereaguje včas, vozidlo automaticky zabrzdí.
- Radar středního dosahu (MRR)
Cross Traffic Alert: když řidič v jasné situaci vycouvá z parkovacího místa, systém upozorní na blížící se vozidla (viz obrázek níže).
- Radar s dlouhým dosahem (LRR)
Aktivní tempomat (ACC): s dosahem 150 až 250 metrů a detekcí rychlosti vozidla 30 až 250 km/h je LRR vhodný jako radarový systém pro aktivní tempomat. Řidič může upravit vzdálenost od vpředu jedoucího vozidla. Často jsou možné 4 až 8 fází. Každá fáze má počet metrů. Obsluha aktivního tempomatu je vysvětlena níže.
Automatic Distance Control (ADC) je tedy schopen provést brzdný zásah, když je zaregistrován objekt. Níže uvedené obrázky jsou z ACC (Active Cruise Control) vozu Volkswagen Phaeton.
Elektrická instalace ACC je znázorněna na následujících schématech. G550 je senzor pro automatickou kontrolu vzdálenosti. Vodiče z kolíků 4 a 5 odkazují na 17 a 18 v následujícím schématu.
Odkazuje se na pozice 17 a 18 v níže uvedeném diagramu. Zdá se, že jde o vodiče sběrnice CAN (Extended Low) (B665 a B666) připojené k řídicí jednotce J533. J383 komunikuje s J390 (řídicí jednotka výkonové brzdy) přes CAN bus drive high (B533 a B539). Následující schéma ukazuje několik připojení k tomuto ovládacímu zařízení.
Řídicí jednotka J539 ovládá ventil N374 pro ADR (Automatic Distance Regulation) a F318 (servo na posilovači brzd) pro brzdění. Zde jsou také vidět vodiče CAN-high (B383) a CAN-low (B390) z předchozího diagramu.
lidar:
LIDAR (Light Detection And Ranging nebo Laser Imaging Detection And Ranging) je technologie, která pomocí laserových pulzů určuje vzdálenost k objektu nebo povrchu. Činnost lidaru je podobná jako u radaru: je vysílán signál a bude zachyceno znovu o něco později odrazem. Vzdálenost k tomuto objektu je určena měřením tohoto času. Rozdíl mezi lidarem a radarem je v tom, že lidar používá laserové světlo, zatímco radar používá rádiové vlny. To znamená, že pomocí lidaru lze detekovat mnohem menší objekty Vlnová délka rádiových vln je kolem 1 cm, laserového světla mezi 10 μm (IR) a 250 nm (UV).Při této vlnové délce budou vlny lépe odrážet malé předměty.
Lidarový senzor vysílá modulovaný, nepřetržitý infračervený signál, který se odráží od objektu a přijímá jej jedna nebo více fotodiod v senzoru. Modulovaný signál se může skládat z obdélníkových vln, sinusových oscilací nebo pulzů. Modulátor přenáší přijatý signál do přijímače. Přijímaný signál je porovnáván s vysílaným signálem, aby se zkontrolovalo, zda existuje fázový rozdíl a zkontroluje se čas mezi vysíláním a příjmem. Z těchto údajů se určí vzdálenost k objektu.
Systémy Lidar pracují rychlostí světla, která je více než 1.000.000 3 XNUMXkrát rychlejší než rychlost zvuku. Místo toho, aby vydávaly zvukové vlny, každou sekundu vysílají a přijímají data ze stovek tisíc laserových pulzů. Palubní počítač zaznamenává bod odrazu každého laseru a převádí tento rychle se aktualizující „mračno bodů“ do animované XNUMXD reprezentace jeho okolí.
Nejen, že je objekt zobrazen na obrazovce, počítač také odhaduje, jaké pohyby může objekt dělat. Vozidlo se může pohybovat rychle dopředu a dozadu, ale ne do stran. Člověk se však může pohybovat jakýmkoli směrem, ale relativně pomalou rychlostí. Systém lidar vždy pořídí snímek situace, ve které se vůz nachází. Asistent řízení provede každou minutu více než sto možností, aby byla zajištěna bezpečná jízda.
Složení lidarového senzoru je následující:
- Světelný zdroj: může to být laser, LED nebo VCSEL dioda, která vydává světlo v pulzech;
- Skener a optika: tyto části vedou světlo ven přes zrcadlo nebo čočku. Čočka zaostřuje odražené světlo na fotodetektor;
- Fotodetektor a elektronika; světlo se shromažďuje ve fotodetektoru, například fotodiodě. Elektronika zpracovává obrazová data digitálně;
- Polohový a navigační systém: mobilní lidarové systémy vyžadují systém GPS pro určení přesné polohy a orientace senzoru.
Autonomní řízení s Lidarem:
- Google kombinuje lidar a radar;
- Intel plně spoléhá na technologii fotoaparátů.
- Shoda mezi výrobci: kombinují vizuální (kamerové) snímky s informacemi ze snímačů.
- Pokud jeden systém selže, druhá technologie bude stále detekovat a zasáhnout, aby vstoupila do nouzového režimu.
