翁德沃彭:
- 驾驶辅助
- 雷达
- 激光雷达
驾驶辅助:
属于“驾驶辅助”术语的系统为驾驶员的驾驶提供支持。 一般来说,驾驶辅助可以提高安全性。 通常多个系统一起工作才能达到预期的效果。 以下系统可归类为驾驶辅助系统:
- LDW(国家出发变暖)。 功能:穿越车道标界时通知;
- TSR(交通标志识别)。 功能:识别交通标志并提醒驾驶员注意;
- ACC(主动巡航控制)。 功能:自动与前车保持距离;
- BSD(眨眼点检测)。 功能:盲区(盲区)车辆通知;
- ALC(自适应光控制)。 功能:自动开关灯,有时还旋转反光镜;
- 预碰撞系统。 功能:自动刹车避免碰撞;
- 行人检测。 功能:行人检测;
- 雨/光检测。 功能:雨刷检测到下雨时自动开启和关闭;
- HDC(陡坡缓降控制)。 功能:下降辅助;
- 坡道保持/起步辅助。 功能:在山坡上静止时拉动驻车制动器,行驶时松开;
- 环视系统。 功能:使用各种摄像头的全方位视觉系统;
- 自适应远光灯/曲线照明。 功能:迎面而来的车辆防眩光系统;
- 自动停车。 功能:自动停车系统;
- 驾驶员困倦检测。 功能:检测驾驶员的警觉性,例如睡着了。
- 导航系统。 功能:导航至指定目的地。 对于混合动力汽车,可以在指定路线上调整充电状态。
上述系统的组合构成了自动驾驶汽车的基础。 雷达、摄像机和超声波传感器等组件是前面提到的系统的扩展。
雷达:
雷达多年来一直用于自动控制速度、制动和安全系统,以应对交通状况的突然变化。 雷达传感器的主要任务是检测物体,然后确定它们相对于安装传感器的车辆的速度和位置。 为了实现这一目标,雷达传感器具有四个天线,可同时发射频率通常在 76 至 77 GHz 之间的雷达波。 这些波被物体反射回来并被天线接收。 通过比较信号回波的相位差和幅度可以确定物体的位置。
下表显示了雷达的各种汽车应用。
雷达系统分为三种类型:短程、中程和远程雷达。
- 短程雷达 (SRR)
倒车停车:自动停车时,超声波传感器速度太慢,计算机无法检测到两辆车之间的距离,所以这里也使用了SRR。
行人识别:即使在情况不明的情况下,当行人靠近时系统也会进行干预。 如果没有及时做出反应,车辆将自动制动。
- 中程雷达 (MRR)
交叉交通警报:当驾驶员在清晰情况下倒车驶出停车位时,系统会发出接近车辆的警告(见下图)。
- 远程雷达 (LRR)
主动巡航控制(ACC):LRR的范围为150至250米,车速检测为30至250公里/小时,适合作为主动巡航控制的雷达系统。 驾驶员可以调整与前车的距离。 通常可以有 4 到 8 个阶段。 每个阶段都是若干米。 下面解释主动巡航控制的操作。
因此,自动距离控制 (ADC) 能够在记录到物体时执行制动干预。 下图是大众辉腾的 ACC(主动巡航控制)。
ACC 的电气安装如下图所示。 G550是用于自动距离控制的传感器。 引脚 4 和 5 的电线参考下图中的 17 和 18。
参考下图中的位置 17 和 18。 这些似乎是连接到控制单元 J665 的 CAN 总线线(低电平扩展)(B666 和 B533)。 J383 通过 CAN 总线驱动高电平(B390 和 B533)与 J539(动力制动控制单元)通信。 下图显示了与该控制设备的几种连接。
控制单元 J539 控制用于 ADR(自动距离调节)的 N374 阀和用于制动的 F318(制动助力器上的伺服阀)。 此处还可以看到上图中的 CAN-high (B383) 和 CAN-low (B390) 电线。
激光雷达:
LIDAR(光探测和测距或激光成像探测和测距)是一种通过使用激光脉冲确定到物体或表面的距离的技术。激光雷达的操作与雷达类似:发射信号并将其接收到。一段时间后通过反射再次捕获。通过这次测量来确定到该物体的距离。激光雷达和雷达之间的区别在于激光雷达使用激光,而雷达使用无线电波。这意味着激光雷达可以检测到更小的物体无线电波的波长约为 1 cm,激光的波长介于 10 μm(IR)和 250 nm(UV)之间。在此波长下,小物体更容易反射波。
激光雷达传感器发射调制的连续红外信号,该信号被物体反射并被传感器中的一个或多个光电二极管接收。 调制信号可以由方波、正弦振荡或脉冲组成。 调制器将接收到的信号发送到接收器。 将接收到的信号与发送的信号进行比较,以检查是否存在相位差并检查发送和接收之间的时间。 根据该数据确定到物体的距离。
激光雷达系统以光速运行,比声速快 1.000.000 倍以上。 它们不是发射声波,而是每秒传输和接收来自数十万个激光脉冲的数据。 机载计算机记录每个激光的反射点,并将这种快速更新的“点云”转换为其周围环境的动画 3D 表示。
不仅物体会显示在屏幕上,计算机还会估计物体可以进行哪些运动。 车辆可以快速向前和向后移动,但不能横向移动。 然而,人可以向任何方向移动,但速度相对较慢。 激光雷达系统始终拍摄汽车所处情况的快照。 驾驶辅助每分钟做出百余种选择,确保安全驾驶。
激光雷达传感器的组成如下:
- 光源:可以是激光、LED 或 VCSEL 二极管,以脉冲方式发光;
- 扫描仪和光学器件:这些部件通过镜子或透镜将光引导到外部。 透镜将反射光聚焦到光电探测器上;
- 光电探测器和电子设备; 光被收集在光电探测器(例如光电二极管)中。 电子设备以数字方式处理图像数据;
- 位置和导航系统:移动激光雷达系统需要 GPS 系统来确定传感器的准确位置和方向。
激光雷达自动驾驶:
- 谷歌将激光雷达和雷达结合在一起;
- 英特尔完全依赖摄像头技术。
- 制造商之间的协议:他们将视觉(相机)图像与传感器信息结合起来。
- 如果一个系统出现故障,另一种技术仍会检测并干预以进入安全模式。