emner:
- Kørehjælp
- Radar
- Leder
Kørehjælp:
Systemer, der falder ind under begrebet "kørehjælp", understøtter føreren med kørsel. Generelt tjener køreassistance til at øge sikkerheden. Ofte arbejder flere systemer sammen for at opnå den ønskede effekt. Følgende systemer kan klassificeres som køreassistance:
- LDW (Country Departure Warming). Funktion: underretning ved krydsning af vognbaneafgrænsningen;
- TSR (Traffic Sign Recognition). Funktion: genkend trafikskilte og advare chaufføren om dem;
- ACC (Active Cruise Control). Funktion: Hold automatisk afstand til det forankørende køretøj;
- BSD (Blink Spot Detection). Funktion: meddelelse om køretøjer i den blinde vinkel;
- ALC (Adaptive Light Control). Funktion: automatisk tænde og slukke for lys og nogle gange også rotere reflektoren;
- Pre-crash systemer. Funktion: automatisk bremsning for at undgå kollisioner;
- Fodgængerdetektering. Funktion: fodgængerregistrering;
- Registrering af regn/lys. Funktion: vinduesviskere tænder og slukker automatisk, når de registrerer regn;
- HDC (Hill Descent Control). Funktion: nedstigningshjælp;
- Hill hold/start assist. Funktion: Aktiver parkeringsbremsen, når du holder stille på en bakke, og slip den, når du kører væk;
- Surround view system. Funktion: All-round vision system ved hjælp af forskellige kameraer;
- Adaptiv fjernlys/kurvebelysning. Funktion: anti-reflekssystem til modkørende trafik;
- Automatisk parkering. Funktion: automatisk parkeringssystem;
- Detektion af døsighed af drivere. Funktion: Registrering af førerens opmærksomhed, fx fald i søvn.
- Navigations system. Funktion: Naviger til den angivne destination. Med en hybridbil kan ladestatus justeres på den angivne rute.
En kombination af ovenstående systemer danner grundlaget for en autonomt kørende bil. Komponenter som radar, videokameraer og ultralydssensorer ligger i forlængelse af de tidligere nævnte systemer.
radar:
Radar er blevet brugt i en årrække til automatisk at styre hastigheds-, bremse- og sikkerhedssystemer som reaktion på pludselige ændringer i trafikforholdene. Radarsensorens hovedopgave er at detektere genstande og derefter bestemme deres hastighed og position i forhold til det køretøj, som sensorerne er monteret på. For at opnå dette har radarsensoren fire antenner, der samtidigt udsender radarbølger med en frekvens normalt mellem 76 og 77 GHz. Disse bølger reflekteres tilbage af objektet og modtages af antennerne. Objekternes positioner kan bestemmes ved at sammenligne faseforskellene og amplituderne af signalekkoerne.
Tabellen nedenfor viser de forskellige bilapplikationer, som radaren bruges til.
Der skelnes mellem tre typer radarsystemer: Kort-Middel- og Langdistanceradar.
- Kortrækkende radar (SRR)
Parkering baglæns: under automatisk parkering er ultralydssensorer for langsomme til, at computeren kan registrere afstanden mellem to biler, så SRR bruges også her.
Fodgængergenkendelse: Selv i uklare situationer griber systemet ind, når en fodgænger nærmer sig. Hvis der ikke reageres i tide, vil køretøjet automatisk bremse.
- Mid-Range Radar (MRR)
Cross Traffic Alert: Når føreren bakker ud af parkeringspladsen i en fri situation, advarer systemet om nærgående køretøjer (se billedet nedenfor).
- Langdistanceradar (LRR)
Aktiv fartpilot (ACC): med en rækkevidde på 150 til 250 meter og en køretøjshastighedsregistrering på 30 til 250 km/t er LRR velegnet som radarsystem til aktiv fartpilot. Afstanden til det forankørende køretøj kan justeres af føreren. Ofte er 4 til 8 faser mulige. Hver fase er et antal meter. Betjeningen af den aktive fartpilot er forklaret nedenfor.
Den automatiske afstandskontrol (ADC) er derfor i stand til at udføre et bremseindgreb, når et objekt registreres. Billederne nedenfor er af ACC (Active Cruise Control) af en Volkswagen Phaeton.
Den elektriske installation af ACC er vist i de følgende diagrammer. G550 er sensoren til automatisk afstandskontrol. Ledningerne fra ben 4 og 5 henviser til 17 og 18 i det følgende diagram.
Der henvises til position 17 og 18 i diagrammet nedenfor. Disse ser ud til at være CAN-bus-ledninger (Extended Low) (B665 og B666) forbundet til styreenheden J533. J383 kommunikerer med J390 (kraftbremsekontrolenhed) via CAN-busdrev høj (B533 og B539). Følgende diagram viser flere forbindelser til denne styreenhed.
Styreenheden J539 styrer N374-ventilen til ADR (Automatic Distance Regulation) og F318 (servo på bremseforstærkeren) til bremsning. CAN-høj (B383) og CAN-lav (B390) ledninger fra det foregående diagram kan også ses her.
Lidar:
LIDAR (Light Detection And Ranging eller Laser Imaging Detection And Ranging) er en teknologi, der bestemmer afstanden til en genstand eller overflade ved brug af laserimpulser. Operationen af lidar ligner radarens: et signal sendes og vil blive fanget igen noget tid senere ved refleksion. Afstanden til dette objekt bestemmes ved at måle denne tid. Forskellen mellem lidar og radar er, at lidar bruger laserlys, mens radar bruger radiobølger. Det betyder, at meget mindre objekter kan detekteres med lidar end med radar. Bølgelængden af radiobølger er omkring 1 cm, laserlys mellem 10 μm (IR) og 250 nm (UV). Ved denne bølgelængde vil bølgerne blive bedre reflekteret af små genstande.
En lidarsensor udsender et moduleret, kontinuerligt infrarødt signal, som reflekteres af et objekt og modtages af en eller flere fotodioder i sensoren. Det modulerede signal kan bestå af firkantbølger, sinusformede oscillationer eller impulser. Modulatoren sender det modtagne signal til modtageren. Det modtagne signal sammenlignes med det transmitterede signal for at kontrollere, om der er en faseforskel, og for at kontrollere tiden mellem transmission og modtagelse. Afstanden til objektet bestemmes ud fra disse data.
Lidar-systemer fungerer med lysets hastighed, som er mere end 1.000.000 gange hurtigere end lydens hastighed. I stedet for at udsende lydbølger sender og modtager de data fra hundredtusindvis af laserimpulser hvert sekund. En indbygget computer registrerer reflektionspunktet for hver laser og oversætter denne hurtigt opdaterede "punktsky" til en animeret 3D-repræsentation af dens omgivelser.
Ikke nok med at objektet vises på en skærm, computeren vurderer også hvilke bevægelser objektet kan foretage. Et køretøj kan bevæge sig hurtigt frem og tilbage, men ikke sidelæns. En person kan dog bevæge sig i enhver retning, men med en relativt langsom hastighed. Lidar-systemet tager altid et øjebliksbillede af den situation, bilen er i. Køreassistancen foretager mere end hundrede valg hvert minut for at sikre sikker kørsel.
Sammensætningen af en lidarsensor er som følger:
- Lyskilde: dette kan være en laser-, LED- eller VCSEL-diode, der udsender lys i pulser;
- Scanner og optik: Disse dele leder lyset udenfor via et spejl eller en linse. Linsen fokuserer det reflekterede lys til en fotodetektor;
- Fotodetektor og elektronik; lyset opsamles i en fotodetektor, for eksempel en fotodiode. Elektronikken behandler billeddataene digitalt;
- Position og navigationssystem: mobile lidar-systemer kræver et GPS-system for at bestemme sensorens nøjagtige position og orientering.
Autonom kørsel med Lidar:
- Google kombinerer lidar og radar;
- Intel er helt afhængig af kamerateknologi.
- Aftale mellem producenter: de kombinerer visuelle (kamera)billeder med sensorinformation.
- Hvis et system fejler, vil den anden teknologi stadig registrere og gribe ind for at gå ind i en sikker tilstand.
