Przedmioty:
- Pomoc w prowadzeniu pojazdu
- Radar
- Poradzić sobie
Pomoc w prowadzeniu pojazdu:
Systemy objęte terminem „wspomaganie prowadzenia pojazdu” wspierają kierowcę w prowadzeniu pojazdu. Ogólnie rzecz biorąc, wspomaganie prowadzenia pojazdu ma na celu zwiększenie bezpieczeństwa. Często kilka systemów współpracuje ze sobą, aby osiągnąć pożądany efekt. Do systemów wspomagających prowadzenie pojazdu można zaliczyć następujące systemy:
- LDW (ocieplenie przy wyjeździe z kraju). Funkcja: powiadomienie przy przekroczeniu wytyczonego pasa ruchu;
- TSR (rozpoznawanie znaków drogowych). Funkcja: rozpoznaje znaki drogowe i ostrzega o nich kierowcę;
- ACC (aktywny tempomat). Funkcja: automatycznie utrzymuje odległość od pojazdu poprzedzającego;
- BSD (wykrywanie mrugnięcia). Funkcja: powiadamianie o pojazdach znajdujących się w martwym punkcie;
- ALC (adaptacyjna kontrola oświetlenia). Funkcja: automatyczne włączanie i wyłączanie świateł, a czasami także obracanie reflektora;
- Systemy przedawariowe. Funkcja: automatyczne hamowanie w celu uniknięcia kolizji;
- Wykrywanie pieszych. Funkcja: wykrywanie pieszych;
- Wykrywanie deszczu/światła. Funkcja: wycieraczki automatycznie włączają się i wyłączają po wykryciu deszczu;
- HDC (kontrola zjazdu ze wzniesienia). Funkcja: pomoc w zejściu;
- Asystent ruszania pod górę/utrzymywania podjazdu. Funkcja: zaciągnij hamulec postojowy podczas postoju na wzniesieniu i zwolnij go podczas ruszania;
- System widoku przestrzennego. Funkcja: wszechstronny system wizyjny wykorzystujący różne kamery;
- Adaptacyjne światła drogowe/oświetlenie zakrętów. Funkcja: system przeciwodblaskowy dla nadjeżdżających pojazdów;
- Automatyczne parkowanie. Funkcja: automatyczny system parkowania;
- Wykrywanie senności kierowcy. Funkcja: Wykrywanie czujności kierowcy, np. zasypiania.
- System nawigacyjny. Funkcja: Nawiguj do określonego celu. W przypadku samochodu hybrydowego stan ładowania można regulować na określonej trasie.
Połączenie powyższych systemów stanowi podstawę samochodu autonomicznego. Rozszerzeniem wspomnianych wcześniej systemów są takie elementy jak radar, kamery wideo i czujniki ultradźwiękowe.
Radar:
Radar jest używany od wielu lat do automatycznego sterowania prędkością, hamulcami i systemami bezpieczeństwa w odpowiedzi na nagłe zmiany warunków ruchu drogowego. Głównym zadaniem czujnika radarowego jest wykrywanie obiektów, a następnie określanie ich prędkości i położenia względem pojazdu, na którym zamontowane są czujniki. Aby to osiągnąć, czujnik radarowy ma cztery anteny, które jednocześnie emitują fale radarowe o częstotliwości zwykle od 76 do 77 GHz. Fale te są odbijane przez obiekt i odbierane przez anteny. Położenie obiektów można określić, porównując różnice fazowe i amplitudy echa sygnału.
Poniższa tabela przedstawia różne zastosowania motoryzacyjne, w których używany jest radar.
Rozróżnia się trzy typy systemów radarowych: radar krótkiego, średniego i dalekiego zasięgu.
- Radar krótkiego zasięgu (SRR)
Parkowanie tyłem: podczas parkowania automatycznego czujniki ultradźwiękowe są zbyt wolne, aby komputer mógł wykryć odległość między dwoma samochodami, dlatego i tutaj wykorzystuje się SRR.
Rozpoznawanie pieszych: nawet w niejasnych sytuacjach system interweniuje, gdy zbliża się pieszy. Jeżeli nie nastąpi reakcja na czas, pojazd automatycznie zacznie hamować.
- Radar średniego zasięgu (MRR)
System ostrzegania o ruchu poprzecznym: gdy kierowca wyjeżdża tyłem z miejsca parkingowego przy dobrej widoczności, system ostrzega o zbliżających się pojazdach (patrz ilustracja poniżej).
- Radar dalekiego zasięgu (LRR)
Aktywny tempomat (ACC): o zasięgu od 150 do 250 metrów i wykrywaniu prędkości pojazdu od 30 do 250 km/h, LRR nadaje się jako system radarowy do aktywnego tempomatu. Odległość od pojazdu poprzedzającego może być regulowana przez kierowcę. Często możliwe jest od 4 do 8 faz. Każda faza to liczba metrów. Poniżej opisano działanie aktywnego tempomatu.
Dzięki temu system automatycznej kontroli odległości (ADC) może interweniować w przypadku wykrycia obiektu. Poniższe zdjęcia przedstawiają ACC (aktywny tempomat) Volkswagena Phaetona.
Instalację elektryczną ACC pokazano na poniższych schematach. G550 to czujnik do automatycznej kontroli odległości. Przewody ze styków 4 i 5 odnoszą się do styków 17 i 18 na poniższym schemacie.
Odniesiono się do pozycji 17 i 18 na poniższym schemacie. Wygląda na to, że są to przewody magistrali CAN (rozszerzony niski) (B665 i B666) podłączone do jednostki sterującej J533. J383 komunikuje się z J390 (jednostka sterująca hamulca mocy) poprzez magistralę CAN napędu wysokiego (B533 i B539). Poniższy schemat przedstawia kilka połączeń z tym urządzeniem sterującym.
Jednostka sterująca J539 steruje zaworem N374 dla ADR (automatyczna regulacja odległości) i F318 (serwo na wzmacniaczu hamulca) dla hamowania. Można tu również zobaczyć przewody CAN-high (B383) i CAN-low (B390) z poprzedniego schematu.
Lidar:
LIDAR (ang. Light Detection And Ranging lub Laser Imaging Detection And Ranging) to technologia, która określa odległość do obiektu lub powierzchni za pomocą impulsów laserowych.Działanie lidara jest podobne do działania radaru: sygnał jest przesyłany i uchwycony ponownie jakiś czas później przez odbicie. Odległość do tego obiektu jest określana poprzez pomiar tego czasu. Różnica między lidarem a radarem polega na tym, że lidar wykorzystuje światło lasera, a radar fale radiowe. Oznacza to, że za pomocą lidaru można wykryć znacznie mniejsze obiekty niż w przypadku radaru. Długość fali fal radiowych wynosi około 1 cm, długość fali światła lasera wynosi od 10 μm (IR) do 250 nm (UV). Przy tej długości fali fale będą lepiej odbijane przez małe obiekty.
Czujnik lidarowy emituje modulowany, ciągły sygnał podczerwieni, który jest odbijany przez obiekt i odbierany przez jedną lub więcej fotodiod w czujniku. Modulowany sygnał może składać się z fal prostokątnych, oscylacji sinusoidalnych lub impulsów. Modulator przesyła odebrany sygnał do odbiornika. Sygnał odebrany jest porównywany z sygnałem nadawanym w celu sprawdzenia, czy występuje różnica fazowa oraz czasu pomiędzy transmisją a odbiorem. Na podstawie tych danych określana jest odległość do obiektu.
Systemy Lidar działają z prędkością światła, która jest ponad 1.000.000 3 XNUMX razy większa niż prędkość dźwięku. Zamiast emitować fale dźwiękowe, co sekundę przesyłają i odbierają dane z setek tysięcy impulsów laserowych. Komputer pokładowy rejestruje punkt odbicia każdego lasera i przekształca tę szybko aktualizującą się „chmurę punktów” na animowaną reprezentację XNUMXD otoczenia.
Komputer nie tylko pokazuje obiekt na ekranie, ale także szacuje, jakie ruchy może wykonać obiekt. Pojazd może poruszać się szybko do przodu i do tyłu, ale nie na boki. Jednakże osoba może poruszać się w dowolnym kierunku, ale ze stosunkowo małą prędkością. System lidar zawsze wykonuje migawkę sytuacji, w której znajduje się samochód. Wspomaganie jazdy dokonuje ponad stu wyborów w każdej minucie, aby zapewnić bezpieczną jazdę.
Skład czujnika lidarowego jest następujący:
- Źródło światła: może to być dioda laserowa, LED lub VCSEL, która emituje światło impulsowo;
- Skaner i optyka: te części kierują światło na zewnątrz poprzez lustro lub soczewkę. Soczewka skupia odbite światło na fotodetektorze;
- Fotodetektor i elektronika; światło jest gromadzone w fotodetektorze, na przykład fotodiodzie. Elektronika przetwarza dane obrazu cyfrowo;
- System pozycji i nawigacji: mobilne systemy lidarowe wymagają systemu GPS w celu określenia dokładnej pozycji i orientacji czujnika.
Autonomiczna jazda z Lidarem:
- Google łączy lidar i radar;
- Firma Intel całkowicie opiera się na technologii kamer.
- Porozumienie między producentami: łączą obrazy wizualne (z kamery) z informacjami z czujnika.
- Jeśli jeden system ulegnie awarii, druga technologia nadal będzie wykrywać i interweniować, aby przejść do trybu awaryjnego.
