Teemad:
- Sõiduabi
- Radar
- Lidar
Sõiduabi:
Süsteemid, mis kuuluvad mõiste "sõiduabi" alla, toetavad juhti juhtimisel. Üldiselt aitab sõiduabi suurendada ohutust. Sageli töötavad mitu süsteemi soovitud efekti saavutamiseks koos. Järgmisi süsteeme võib liigitada sõiduabiks:
- LDW (riigist lahkumise soojenemine). Funktsioon: teavitamine sõiduraja eraldusriba ületamisel;
- TSR (Traffic Sign Recognition). Funktsioon: tunneb ära liiklusmärgid ja hoiatab juhti nendest;
- ACC (Active Cruise Control). Funktsioon: säilitab automaatselt distantsi eessõitvast sõidukist;
- BSD (pilgupunkti tuvastamine). Funktsioon: pimedas (pimedas) nurgas olevate sõidukite teavitamine;
- ALC (Adaptive Light Control). Funktsioon: tulede automaatne sisse- ja väljalülitamine ning mõnikord ka helkuri pööramine;
- Kokkupõrkeeelsed süsteemid. Funktsioon: automaatne pidurdamine kokkupõrgete vältimiseks;
- Jalakäija tuvastamine. Funktsioon: jalakäija tuvastamine;
- Vihma/valguse tuvastamine. Funktsioon: klaasipuhastid lülituvad vihma tuvastamisel automaatselt sisse ja välja;
- HDC (mäelt laskumise kontroll). Funktsioon: laskumisabi;
- Mäest hoidmise/stardi abi. Funktsioon: kasutage mäel seistes seisupidurit ja vabastage see ära sõites;
- Ruumilise vaate süsteem. Funktsioon: igakülgne nägemissüsteem erinevate kaamerate abil;
- Kohanduv kaug-/kurvivalgustus. Funktsioon: pimestamisvastane süsteem vastutuleva liikluse jaoks;
- Automaatne parkimine. Funktsioon: automaatne parkimissüsteem;
- Juhi uimasuse tuvastamine. Funktsioon: juhi tähelepanelikkuse, nt magamajäämise tuvastamine.
- Navigatsioonisüsteem. Funktsioon: navigeerige määratud sihtkohta. Hübriidautoga saab laadimise olekut reguleerida määratud marsruudil.
Ülaltoodud süsteemide kombinatsioon on autonoomselt sõitva auto aluseks. Sellised komponendid nagu radar, videokaamerad ja ultraheliandurid on eelmainitud süsteemide laiendus.
Radar:
Radarit on juba mitu aastat kasutatud kiiruse, pidurdus- ja ohutussüsteemide automaatseks juhtimiseks, reageerides äkilistele liiklusolude muutustele. Radari anduri põhiülesanne on tuvastada objekte ning seejärel määrata nende kiirus ja asukoht sõiduki suhtes, millele andurid on paigaldatud. Selle saavutamiseks on radarsensoril neli antenni, mis kiirgavad samaaegselt radarilaineid sagedusega tavaliselt vahemikus 76–77 GHz. Need lained peegelduvad objektilt tagasi ja antennid võtavad need vastu. Objektide asukohti saab määrata faasierinevuste ja signaali kajade amplituudide võrdlemise teel.
Allolev tabel näitab erinevaid autotööstuse rakendusi, mille jaoks radarit kasutatakse.
Eristatakse kolme tüüpi radarisüsteeme: lühikese-keskmise ja pikamaa radar.
- Lühimaaradar (SRR)
Tagurpidi parkimine: automaatse parkimise ajal on ultraheliandurid liiga aeglased, et arvuti kahe auto vahelist kaugust tuvastaks, seega kasutatakse siin ka SRR-i.
Jalakäijatuvastus: isegi ebaselgetes olukordades sekkub süsteem jalakäija lähenemisel. Kui õigeaegselt ei reageerita, pidurdab sõiduk automaatselt.
- Keskmaaradar (MRR)
Ristliikluse hoiatus: kui juht selges olukorras parkimiskohalt tagurdab, hoiatab süsteem lähenevate sõidukite eest (vt pilti allpool).
- Pikamaaradar (LRR)
Aktiivne püsikiirusehoidja (ACC): 150–250 meetrit ja sõiduki kiiruse tuvastamisega 30–250 km/h LRR sobib aktiivse püsikiiruse hoidja radarisüsteemiks. Eessõitva sõiduki kaugust saab juht ise reguleerida. Sageli on võimalikud 4 kuni 8 faasi. Iga faas on meetrite arv. Allpool on selgitatud aktiivse püsikiiruse hoidja tööd.
Automaatne distantsikontroll (ADC) on seetõttu võimeline pidurdama, kui objekt on registreeritud. Allolevad pildid on Volkswagen Phaetoni ACC-st (Active Cruise Control).
ACC elektripaigaldis on näidatud järgmistel skeemidel. G550 on automaatse vahemaa reguleerimise andur. Juhtmed kontaktidest 4 ja 5 viitavad järgmisel diagrammil 17 ja 18.
Alloleval diagrammil on viidatud positsioonidele 17 ja 18. Need näivad olevat CAN-siini juhtmed (Extended Low) (B665 ja B666), mis on ühendatud juhtplokiga J533. J383 suhtleb J390-ga (jõupiduri juhtseade) kõrge CAN-siini ajamiga (B533 ja B539). Järgmisel diagrammil on kujutatud selle juhtseadme mitut ühendust.
Juhtseade J539 juhib N374 ventiili ADR (automaatne vahemaa reguleerimine) ja F318 (pidurivõimendi servo) pidurdamiseks. Siin on näha ka eelmise skeemi CAN-kõrge (B383) ja CAN-madal (B390) juhtmed.
Lidar:
LIDAR (Light Detection And Ranging ehk Laser Imaging Detection And Ranging) on tehnoloogia, mis määrab laserimpulsside abil kauguse objektist või pinnast.Lidari töö on sarnane radari omale: edastatakse signaal ja tahe jäädvustatakse mõne aja pärast uuesti peegelduse teel. Kaugus selle objektini määratakse selle aja mõõtmise teel. Lidari ja radari erinevus seisneb selles, et lidar kasutab laservalgust, radar aga raadiolaineid. See tähendab, et lidariga saab tuvastada palju väiksemaid objekte Raadiolainete lainepikkus on umbes 1 cm, laservalgusel vahemikus 10 μm (IR) kuni 250 nm (UV) Sellel lainepikkusel peegelduvad lained paremini väikestelt objektidelt.
Lidari andur kiirgab moduleeritud pidevat infrapunasignaali, mida peegeldub objekt ja võtab vastu anduri üks või mitu fotodioodi. Moduleeritud signaal võib koosneda ruutlainetest, siinusvõnkudest või impulssidest. Modulaator edastab vastuvõetud signaali vastuvõtjale. Vastuvõetud signaali võrreldakse edastatud signaaliga, et kontrollida faasierinevust ning kontrollida edastamise ja vastuvõtmise vahelist aega. Nende andmete põhjal määratakse kaugus objektini.
Lidari süsteemid töötavad valguse kiirusel, mis on rohkem kui 1.000.000 3 XNUMX korda suurem heli kiirusest. Helilainete kiirgamise asemel edastavad ja võtavad nad vastu sadade tuhandete laserimpulsside andmeid igas sekundis. Pardaarvuti salvestab iga laseri peegelduspunkti ja teisendab selle kiiresti uueneva "punktipilve" selle ümbruse animeeritud XNUMXD-esituseks.
Objekti ei kuvata mitte ainult ekraanil, vaid arvuti hindab ka, milliseid liigutusi objekt saab teha. Sõiduk võib liikuda kiiresti edasi ja tagasi, kuid mitte külgsuunas. Inimene võib aga liikuda igas suunas, kuid suhteliselt aeglase kiirusega. Lidari süsteem teeb alati hetkepildi olukorrast, kus auto on. Sõiduabi teeb igas minutis üle saja valiku, et tagada ohutu liiklemine.
Lidari anduri koostis on järgmine:
- Valgusallikas: see võib olla laser-, LED- või VCSEL-diood, mis kiirgab valgust impulssidena;
- Skanner ja optika: need osad suunavad valgust peegli või läätse kaudu väljapoole. Objektiiv fokuseerib peegeldunud valguse fotodetektorile;
- Fotodetektor ja elektroonika; valgus kogutakse fotodetektorisse, näiteks fotodioodi. Elektroonika töötleb pildiandmeid digitaalselt;
- Positsioneerimis- ja navigatsioonisüsteem: mobiilsed lidari süsteemid nõuavad anduri täpse asukoha ja orientatsiooni määramiseks GPS-süsteemi.
Autonoomne sõit Lidariga:
- Google ühendab lidari ja radari;
- Intel tugineb täielikult kaameratehnoloogiale.
- Tootjatevaheline kokkulepe: nad kombineerivad visuaalseid (kaamera)pilte andurite teabega.
- Kui üks süsteem ebaõnnestub, tuvastab teine tehnoloogia endiselt ja sekkub turvarežiimi sisenemiseks.
