Предметы:
- Помощь при вождении
- Радар
- Lidar
Помощь при вождении:
Системы, подпадающие под термин «помощь при вождении», помогают водителю во время вождения. В целом помощь при вождении служит повышению безопасности. Часто несколько систем работают вместе для достижения желаемого эффекта. К вспомогательным средствам вождения можно отнести следующие системы:
- LDW (Потепление выезда из страны). Функция: оповещение при пересечении разграничения полосы движения;
- TSR (распознавание дорожных знаков). Функция: распознавать дорожные знаки и предупреждать о них водителя;
- АСС (активный круиз-контроль). Функция: автоматически поддерживать дистанцию до впереди идущего автомобиля;
- BSD (обнаружение мигания). Функция: оповещение о транспортных средствах, находящихся в слепой (слепой) зоне;
- ALC (Адаптивное управление освещением). Функция: автоматическое включение и выключение света, а иногда и вращение отражателя;
- Предаварийные системы. Функция: автоматическое торможение во избежание столкновений;
- Обнаружение пешеходов. Функция: обнаружение пешеходов;
- Обнаружение дождя/света. Функция: дворники автоматически включаются и выключаются при обнаружении дождя;
- HDC (контроль спуска с горы). Функция: помощь при спуске;
- Помощь при удержании/старте на подъеме. Функция: задействовать стояночный тормоз при стоянке на склоне и отпустить его при трогании с места;
- Система кругового обзора. Функция: система кругового обзора с использованием различных камер;
- Адаптивное дальнее/поворотное освещение. Функция: антибликовая система для встречного транспорта;
- Автоматическая парковка. Функция: автоматическая система парковки;
- Обнаружение сонливости водителя. Функция: Обнаружение активности водителя, например, засыпания.
- Навигационная система. Функция: Навигация к указанному месту назначения. В гибридном автомобиле статус зарядки можно регулировать на указанном маршруте.
Комбинация вышеперечисленных систем составляет основу автономного автомобиля. Такие компоненты, как радар, видеокамеры и ультразвуковые датчики, являются продолжением ранее упомянутых систем.
Радар:
Радар уже несколько лет используется для автоматического контроля скорости, систем торможения и безопасности в ответ на внезапные изменения условий дорожного движения. Основная задача радарного датчика – обнаружение объектов с последующим определением их скорости и положения относительно транспортного средства, на котором установлены датчики. Для этого радарный датчик имеет четыре антенны, которые одновременно излучают радиолокационные волны с частотой обычно от 76 до 77 ГГц. Эти волны отражаются от объекта и принимаются антеннами. Положения объектов можно определить путем сравнения разностей фаз и амплитуд эхо-сигналов.
В таблице ниже показаны различные автомобильные применения, в которых используется радар.
Различают три типа радиолокационных систем: радары ближнего, среднего и дальнего действия.
- Радар ближнего действия (SRR)
Парковка задним ходом: во время автоматической парковки ультразвуковые датчики работают слишком медленно, чтобы компьютер мог определить расстояние между двумя автомобилями, поэтому здесь также используется SRR.
Распознавание пешеходов: даже в неясных ситуациях система вмешивается при приближении пешехода. Если вовремя не отреагировать, автомобиль автоматически затормозит.
- Радар среднего радиуса действия (MRR)
Оповещение о перекрестном движении: когда водитель выезжает задним ходом с парковочного места в ясной ситуации, система предупреждает о приближающихся транспортных средствах (см. изображение ниже).
- Радар дальнего действия (LRR)
Активный круиз-контроль (ACC): с дальностью действия от 150 до 250 метров и определением скорости автомобиля от 30 до 250 км/ч LRR подходит в качестве радиолокационной системы для активного круиз-контроля. Расстояние до впереди идущего автомобиля может регулироваться водителем. Часто возможно от 4 до 8 фаз. Каждая фаза представляет собой количество метров. Ниже поясняется работа активного круиз-контроля.
Таким образом, автоматический контроль дистанции (ADC) может выполнить торможение при обнаружении объекта. На изображениях ниже показан ACC (активный круиз-контроль) Volkswagen Phaeton.
Электрический монтаж ACC показан на следующих схемах. G550 — датчик автоматического контроля дистанции. Провода от контактов 4 и 5 относятся к контактам 17 и 18 на следующей схеме.
Ссылки сделаны на позиции 17 и 18 на схеме ниже. Судя по всему, это провода шины CAN (расширенный низкий уровень) (B665 и B666), подключенные к блоку управления J533. J383 обменивается данными с J390 (блок управления тормозной системой) через шину CAN High Drive (B533 и B539). На следующей схеме показано несколько подключений к этому устройству управления.
Блок управления J539 управляет клапаном N374 ADR (автоматического регулирования дистанции) и F318 (сервоусилитель тормозов) для торможения. Здесь также можно увидеть провода CAN-high (B383) и CAN-low (B390) с предыдущей схемы.
Лидар:
ЛИДАР (Light Detection And Ranging или Laser Imaging Detection And Ranging) — это технология, которая определяет расстояние до объекта или поверхности с помощью лазерных импульсов. Работа лидара аналогична работе радара: сигнал передается и будет через некоторое время снова захватывается путем отражения. Расстояние до этого объекта определяется путем измерения этого времени. Разница между лидаром и радаром заключается в том, что лидар использует лазерный свет, а радар использует радиоволны. Это означает, что с помощью лидара можно обнаружить гораздо меньшие объекты чем с радаром. Длина волны радиоволн составляет около 1 см, длина волны лазерного света - от 10 мкм (ИК) до 250 нм (УФ). На этой длине волны волны лучше отражаются от небольших объектов.
Лидарный датчик излучает модулированный непрерывный инфракрасный сигнал, который отражается от объекта и принимается одним или несколькими фотодиодами в датчике. Модулированный сигнал может состоять из прямоугольных волн, синусоидальных колебаний или импульсов. Модулятор передает принятый сигнал на приемник. Полученный сигнал сравнивается с переданным сигналом, чтобы проверить наличие разности фаз и время между передачей и приемом. По этим данным определяется расстояние до объекта.
Лидарные системы работают со скоростью света, которая более чем в 1.000.000 3 XNUMX раз превышает скорость звука. Вместо того, чтобы излучать звуковые волны, они каждую секунду передают и получают данные в виде сотен тысяч лазерных импульсов. Бортовой компьютер записывает точку отражения каждого лазера и преобразует это быстро обновляющееся «облако точек» в анимированное трехмерное представление окружающей среды.
Мало того, что объект отображается на экране, компьютер также оценивает, какие движения может совершать объект. Транспортное средство может быстро двигаться вперед и назад, но не вбок. Однако человек может двигаться в любом направлении, но с относительно небольшой скоростью. Лидарная система всегда делает снимок ситуации, в которой находится автомобиль. Помощь при вождении каждую минуту делает более сотни вариантов выбора, чтобы обеспечить безопасное вождение.
Состав лидарного датчика следующий:
- Источник света: это может быть лазер, светодиод или VCSEL-диод, излучающий свет импульсами;
- Сканер и оптика: эти части направляют свет наружу через зеркало или линзу. Линза фокусирует отраженный свет на фотодетекторе;
- Фотодетектор и электроника; свет собирается фотодетектором, например фотодиодом. Электроника обрабатывает данные изображения в цифровом виде;
- Система позиционирования и навигации: мобильным лидарным системам требуется система GPS для определения точного положения и ориентации датчика.
Автономное вождение с лидаром:
- Google объединяет лидар и радар;
- Intel полностью полагается на технологии камер.
- Соглашение между производителями: они объединяют визуальные (камерные) изображения с информацией датчиков.
- Если одна система выйдет из строя, другая технология все равно обнаружит и вмешается, чтобы перейти в безопасный режим.
