فاعل، موضوع:
- کمک رانندگی
- رادار
- لیدار
کمک رانندگی:
سیستم‌هایی که تحت عنوان «دستیار رانندگی» قرار می‌گیرند، راننده را در هنگام رانندگی پشتیبانی می‌کنند. به طور کلی، کمک رانندگی به افزایش ایمنی کمک می کند. اغلب چندین سیستم برای رسیدن به اثر مورد نظر با هم کار می کنند. سیستم های زیر را می توان به عنوان کمک رانندگی طبقه بندی کرد:
- LDW (گرمایش خروج از کشور). عملکرد: اطلاع رسانی هنگام عبور از خط کشی.
- TSR (تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی). عملکرد: تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی و هشدار به راننده در مورد آنها.
- ACC (کروز کنترل فعال). عملکرد: به طور خودکار فاصله را از وسیله نقلیه جلویی حفظ می کند.
- BSD (تشخیص نقطه چشمک زن). عملکرد: اطلاع رسانی وسایل نقلیه در نقطه کور (کور).
- ALC (کنترل نور تطبیقی). عملکرد: روشن و خاموش کردن خودکار چراغ ها و گاهی اوقات نیز چرخش بازتابنده.
- سیستم های قبل از سقوط عملکرد: ترمز خودکار برای جلوگیری از برخورد.
- تشخیص عابر پیاده عملکرد: تشخیص عابر پیاده.
- تشخیص باران/نور عملکرد: برف پاک کن های شیشه جلو به طور خودکار هنگام تشخیص باران روشن و خاموش می شوند.
- HDC (کنترل فرود از تپه). عملکرد: کمک فرود.
- کمک نگهدارنده/شروع در تپه. عملکرد: ترمز دستی را هنگامی که روی یک تپه ثابت است به کار ببرید و در هنگام رانندگی آن را رها کنید.
- سیستم دید فراگیر عملکرد: سیستم دید همه جانبه با استفاده از دوربین های مختلف.
- نور تطبیقی پرتو بالا/منحنی. عملکرد: سیستم ضد تابش نور برای ترافیک روبرو.
- پارکینگ اتوماتیک. عملکرد: سیستم پارکینگ اتوماتیک؛
- تشخیص خواب آلودگی راننده عملکرد: تشخیص هوشیاری راننده، به عنوان مثال به خواب رفتن.
- سیستم ناوبری. تابع: به مقصد مشخص شده حرکت کنید. با یک خودروی هیبریدی می توان وضعیت شارژ را در مسیر مشخص شده تنظیم کرد.
ترکیبی از سیستم های فوق پایه و اساس یک خودروی خودران را تشکیل می دهد. قطعاتی مانند رادار، دوربین های ویدئویی و حسگرهای اولتراسونیک، توسعه سیستم های ذکر شده قبلی هستند.
رادار:
رادار چندین سال است که برای کنترل خودکار سرعت، ترمز و سیستم های ایمنی در پاسخ به تغییرات ناگهانی در شرایط ترافیکی استفاده می شود. وظیفه اصلی سنسور رادار تشخیص اجسام و سپس تعیین سرعت و موقعیت آنها نسبت به وسیله نقلیه ای است که سنسورها روی آن نصب شده اند. برای رسیدن به این هدف، سنسور رادار دارای چهار آنتن است که به طور همزمان امواج راداری با فرکانس معمولا بین 76 تا 77 گیگاهرتز ساطع می کنند. این امواج توسط جسم منعکس شده و توسط آنتن ها دریافت می شوند. موقعیت اجسام را می توان با مقایسه اختلاف فاز و دامنه پژواک سیگنال تعیین کرد.
جدول زیر کاربردهای مختلف خودرویی را نشان می دهد که از رادار برای آنها استفاده می شود.
بین سه نوع سیستم راداری تمایز قائل شد: رادار کوتاه-میان برد و رادار دوربرد.
- رادار کوتاه برد (SRR)
پارک معکوس: در هنگام پارک خودکار، سنسورهای اولتراسونیک برای کامپیوتر برای تشخیص فاصله بین دو خودرو بسیار کند هستند، بنابراین SRR نیز در اینجا استفاده می شود.
تشخیص عابر پیاده: حتی در موقعیت‌های نامشخص، هنگامی که عابر پیاده نزدیک می‌شود، سیستم مداخله می‌کند. در صورت عدم پاسخ به موقع، خودرو به طور خودکار ترمز می کند.
- رادار میان برد (MRR)
هشدار ترافیک متقاطع: هنگامی که راننده در شرایطی واضح از فضای پارک عقب می رود، سیستم در مورد نزدیک شدن وسایل نقلیه هشدار می دهد (تصویر زیر را ببینید).
- رادار برد بلند (LRR)
کروز کنترل فعال (ACC): با برد 150 تا 250 متر و تشخیص سرعت خودرو 30 تا 250 کیلومتر در ساعت، LRR به عنوان یک سیستم راداری برای کروز کنترل فعال مناسب است. فاصله تا وسیله نقلیه جلویی توسط راننده قابل تنظیم است. اغلب 4 تا 8 فاز امکان پذیر است. هر فاز تعدادی متر است. عملکرد کروز کنترل فعال در زیر توضیح داده شده است.
بنابراین، کنترل فاصله خودکار (ADC) می تواند در هنگام ثبت یک شی، یک مداخله ترمز انجام دهد. تصاویر زیر مربوط به ACC (کروز کنترل فعال) فولکس واگن فایتون است.
نصب الکتریکی ACC در نمودارهای زیر نشان داده شده است. G550 سنسور کنترل فاصله خودکار است. سیم های پین های 4 و 5 به 17 و 18 در نمودار زیر اشاره دارند.
در نمودار زیر به موقعیت های 17 و 18 اشاره شده است. به نظر می رسد این سیم های باس CAN (Extended Low) (B665 و B666) متصل به واحد کنترل J533 باشد. J383 با J390 (واحد کنترل ترمز قدرت) از طریق CAN bus drive high (B533 و B539) ارتباط برقرار می کند. نمودار زیر چندین اتصال به این دستگاه کنترل را نشان می دهد.
واحد کنترل J539 سوپاپ N374 را برای ADR (تنظیم فاصله خودکار) و F318 (سرویو روی تقویت کننده ترمز) را برای ترمز کنترل می کند. سیم های CAN-high (B383) و CAN-low (B390) از نمودار قبلی نیز در اینجا قابل مشاهده هستند.
لیدار:
LIDAR (Light Detection And Ranging یا Laser Imaging Detection And Ranging) فناوری است که فاصله تا یک جسم یا سطح را با استفاده از پالس های لیزری تعیین می کند. عملکرد لیدار مانند رادار است: سیگنال ارسال می شود و اراده می شود. مدتی بعد دوباره توسط انعکاس گرفته می شود. فاصله تا این جسم با اندازه گیری این زمان مشخص می شود. تفاوت بین لیدار و رادار در این است که لیدار از نور لیزر استفاده می کند در حالی که رادار از امواج رادیویی استفاده می کند. این بدان معنی است که اجسام بسیار کوچکتر را می توان با لیدار شناسایی کرد. طول موج امواج رادیویی حدود 1 سانتی متر است، طول موج نور لیزر بین 10 میکرومتر (IR) و 250 نانومتر (UV) است.در این طول موج امواج توسط اجسام کوچک بهتر منعکس می شوند.
یک حسگر لیدار یک سیگنال مادون قرمز مدوله شده و پیوسته منتشر می کند که توسط یک جسم منعکس شده و توسط یک یا چند فتودیود در سنسور دریافت می شود. سیگنال مدوله شده می تواند شامل امواج مربعی، نوسانات سینوسی یا پالس باشد. مدولاتور سیگنال دریافتی را به گیرنده ارسال می کند. سیگنال دریافتی با سیگنال ارسالی مقایسه می شود تا بررسی شود که آیا اختلاف فاز وجود دارد یا خیر و زمان بین ارسال و دریافت بررسی شود. فاصله تا جسم از این داده ها تعیین می شود.
سیستم های لیدار با سرعت نور کار می کنند که بیش از 1.000.000 برابر سرعت صوت است. آنها به جای انتشار امواج صوتی، داده های صدها هزار پالس لیزر را در هر ثانیه ارسال و دریافت می کنند. یک رایانه داخلی، نقطه بازتاب هر لیزر را ثبت می‌کند و این «ابر نقطه‌ای» را که به‌سرعت به‌روز می‌شود، به یک نمایش سه بعدی متحرک از محیط اطرافش ترجمه می‌کند.
نه تنها جسم روی صفحه نمایش داده می شود، بلکه رایانه همچنین تخمین می زند که شیء می تواند کدام حرکات را انجام دهد. یک وسیله نقلیه می تواند به سرعت به جلو و عقب حرکت کند، اما نه به پهلو. با این حال، فرد می تواند در هر جهتی حرکت کند، اما با سرعت نسبتاً آهسته. سیستم لیدار همیشه از موقعیتی که خودرو در آن قرار دارد عکس می گیرد. کمک رانندگی در هر دقیقه بیش از صد انتخاب برای اطمینان از رانندگی ایمن انجام می دهد.
ترکیب سنسور لیدار به شرح زیر است:
- منبع نور: این می تواند یک دیود لیزر، LED یا VCSEL باشد که نور را به صورت پالس ساطع می کند.
- اسکنر و اپتیک: این قطعات نور را از طریق آینه یا عدسی به بیرون هدایت می کنند. لنز نور منعکس شده را به یک آشکارساز نوری متمرکز می کند.
- ردیاب عکس و الکترونیک؛ نور در یک آشکارساز نوری جمع آوری می شود، به عنوان مثال یک فتودیود. الکترونیک داده های تصویر را به صورت دیجیتالی پردازش می کند.
- موقعیت و سیستم ناوبری: سیستم‌های لیدار متحرک به یک سیستم GPS برای تعیین موقعیت و جهت دقیق سنسور نیاز دارند.
رانندگی خودکار با لیدار:
- گوگل لیدار و رادار را ترکیب می کند.
- اینتل کاملاً به فناوری دوربین متکی است.
- توافق بین تولید کنندگان: آنها تصاویر بصری (دوربین) را با اطلاعات حسگر ترکیب می کنند.
- اگر یک سیستم از کار بیفتد، فناوری دیگر همچنان شناسایی و مداخله می کند تا وارد حالت ایمن شود.
