Допомога водієві

Предмети:

Допомога водієві
Радар
Лідар

Допомога водієві:
Системи, які підпадають під термін «допомога водінню», допомагають водієві керувати автомобілем. Загалом допомога водієві служить для підвищення безпеки. Часто кілька систем працюють разом для досягнення бажаного ефекту. До категорії допомоги водієві можна віднести наступні системи:

LDW (Потепління при виїзді з країни). Функція: сповіщення при перетині розмежування смуги;
TSR (розпізнавання дорожніх знаків). Функція: розпізнавання дорожніх знаків і попередження про них водія;
ACC (активний круїз-контроль). Функція: автоматично підтримувати дистанцію до транспортного засобу попереду;
BSD (Виявлення точки моргання). Функція: оповіщення транспортних засобів в сліпій (мертвій) зоні;
ALC (Адаптивне керування освітленням). Функція: автоматичне вмикання та вимикання світла, а іноді також обертання рефлектора;
Передаварійні системи. Функція: автоматичне гальмування для уникнення зіткнень;
Виявлення пішоходів. Функція: виявлення пішоходів;
Виявлення дощу/світла. Функція: склоочисники автоматично вмикаються та вимикаються при виявленні дощу;
HDC (Контроль при спуску під гору). Функція: допомога при спуску;
Допомога при утриманні на підйомі/старту. Функція: увімкніть стоянкове гальмо під час зупинки на пагорбі та відпустіть його під час руху;
Система кругового огляду. Призначення: система кругового огляду з використанням різних камер;
Адаптивне освітлення дальнього світла/поворотів. Функція: система антивідблиску для зустрічного руху;
Автоматична парковка. Функція: система автоматичного паркування;
Виявлення сонливості водія. Функція: Виявлення пильності водія, наприклад, засинання.
Система навігації. Функція: навігація до вказаного пункту призначення. У гібридному автомобілі стан зарядки можна регулювати на вказаному маршруті.

Комбінація вищевказаних систем є основою для автономного водіння автомобіля. Такі компоненти, як радар, відеокамери та ультразвукові датчики, є розширенням згаданих раніше систем.

Радар:
Радар використовувався протягом кількох років для автоматичного контролю швидкості, гальмування та систем безпеки у відповідь на раптові зміни умов дорожнього руху. Основним завданням радіолокаційного датчика є виявлення об'єктів, а потім визначення їх швидкості та положення відносно автомобіля, на якому встановлені датчики. Для цього радарний датчик має чотири антени, які одночасно випромінюють радіолокаційні хвилі з частотою зазвичай між 76 і 77 ГГц. Ці хвилі відбиваються об’єктом і приймаються антенами. Положення об'єктів можна визначити, порівнюючи різниці фаз і амплітуди ехо-сигналів.

У таблиці нижче показано різні автомобільні додатки, для яких використовується радар.

Розрізняють три типи радіолокаційних систем: радіолокаційні станції ближнього і середнього радіусу дії та радіолокаційні засоби великої дальності.

Радар малої дальності (SRR)
Паркування заднім ходом: під час автоматичного паркування ультразвукові датчики працюють занадто повільно, щоб комп’ютер міг визначити відстань між двома автомобілями, тому тут також використовується SRR.
Розпізнавання пішоходів: навіть у незрозумілих ситуаціях система втручається, коли наближається пішохід. Якщо вчасно не відреагувати, автомобіль автоматично загальмує.

Радар середньої дальності (MRR)
Попередження про перехресний рух: коли водій заднім ходом виїжджає з паркувального місця у вільній ситуації, система попереджає про наближення транспортних засобів (див. зображення нижче).

Радар великої дальності (LRR)
Активний круїз-контроль (ACC): з радіусом дії від 150 до 250 метрів і визначенням швидкості автомобіля від 30 до 250 км/год LRR підходить як радарна система для активного круїз-контролю. Відстань до автомобіля попереду може регулювати водій. Часто можливі від 4 до 8 фаз. Кожна фаза - це кількість метрів. Робота активного круїз-контролю пояснюється нижче.

Таким чином, автоматичний контроль дистанції (ADC) здатний гальмувати, коли об’єкт зареєстровано. На зображеннях нижче зображено ACC (активний круїз-контроль) автомобіля Volkswagen Phaeton.

Електромонтаж АСС показаний на наступних схемах. G550 - датчик для автоматичного контролю відстані. Дроти від контактів 4 і 5 відносяться до 17 і 18 на наступній схемі.

Посилання зроблено на позиції 17 і 18 на діаграмі нижче. Здається, це дроти шини CAN (розширений низький рівень) (B665 і B666), підключені до блоку керування J533. J383 зв’язується з J390 (блоком керування силовим гальмом) через шину CAN (B533 і B539). На наступній схемі показано кілька підключень до цього пристрою керування.

Блок керування J539 керує клапаном N374 для ADR (автоматичне регулювання дистанції) та F318 (сервопідсилювач гальм) для гальмування. Тут також можна побачити дроти CAN-high (B383) і CAN-low (B390) з попередньої схеми.

Лідар:
LIDAR (Light Detection And Ranging або Laser Imaging Detection And Ranging) – це технологія, яка визначає відстань до об’єкта чи поверхні за допомогою лазерних імпульсів. Робота лідара подібна до роботи радара: сигнал передається і буде через деякий час знову зафіксовано шляхом відбиття. Відстань до цього об’єкта визначається вимірюванням цього часу. Різниця між лідаром і радаром полягає в тому, що лідар використовує лазерне світло, тоді як радар використовує радіохвилі. Це означає, що за допомогою лідара можна виявити набагато менші об’єкти ніж з радаром. Довжина хвилі радіохвилі становить близько 1 см, а лазерного світла — від 10 мкм (ІЧ) до 250 нм (УФ). На цій довжині хвилі хвилі краще відображатимуться малими об’єктами.

Датчик лідар випромінює модульований безперервний інфрачервоний сигнал, який відбивається об’єктом і приймається одним або декількома фотодіодами датчика. Модульований сигнал може складатися з меандрів, синусоїдальних коливань або імпульсів. Модулятор передає прийнятий сигнал на приймач. Отриманий сигнал порівнюється з переданим сигналом, щоб перевірити, чи є різниця фаз, і перевірити час між передачею та прийомом. За цими даними визначається відстань до об'єкта.

Лідарні системи працюють зі швидкістю світла, яка більш ніж у 1.000.000 3 XNUMX разів перевищує швидкість звуку. Замість випромінювання звукових хвиль вони передають і отримують дані від сотень тисяч лазерних імпульсів щосекунди. Бортовий комп’ютер записує точку відбиття кожного лазера та перетворює цю «хмару точок», яка швидко оновлюється, в анімоване XNUMXD-зображення навколишнього середовища.

Мало того, що об’єкт відображається на екрані, комп’ютер також оцінює, які рухи об’єкт може зробити. Транспортний засіб може швидко рухатися вперед і назад, але не вбік. Однак людина може рухатися в будь-якому напрямку, але з відносно повільною швидкістю. Лідарна система завжди робить моментальний знімок ситуації, в якій перебуває автомобіль. Система допомоги водієві щохвилини робить більше сотні варіантів, щоб забезпечити безпечне водіння.

Склад датчика лідара такий:

Джерело світла: це може бути лазер, світлодіод або діод VCSEL, який випромінює світло імпульсами;
Сканер і оптика: ці частини направляють світло назовні через дзеркало або лінзу. Лінза фокусує відбите світло на фотодетектор;
Фотодетектор і електроніка; світло збирається у фотодетектор, наприклад фотодіод. Електроніка обробляє дані зображення в цифровому вигляді;
Система позиціонування та навігації: для систем мобільного лідара потрібна система GPS для визначення точного положення та орієнтації датчика.

Автономне водіння з Lidar:

Google поєднує лідар і радар;
Intel повністю покладається на технологію камери.
Угода між виробниками: вони поєднують візуальні зображення (камери) з інформацією датчика.
Якщо одна система виходить з ладу, інша технологія все одно виявить і втрутиться, щоб увійти в безпечний режим.