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駕駛輔助

科目:

  • 駕駛輔助
  • 雷達
  • 激光雷達

駕駛輔助:
屬於「駕駛輔助」術語的系統為駕駛員的駕駛提供支援。 一般來說,駕駛輔助可以提高安全性。 通常多個系統一起工作才能達到預期的效果。 以下系統可歸類為駕駛輔助系統:

  • LDW(國家出發暖化)。 功能:穿越車道標界時通知;
  • TSR(交通標誌識別)。 功能:辨識交通標誌並提醒駕駛注意;
  • ACC(主動式巡航控制)。 功能:自動與前車保持距離;
  • BSD(眨眼點檢測)。 功能:盲點(盲點)車輛通知;
  • ALC(自適應光控制)。 功能:自動開關燈,有時還會旋轉反光鏡;
  • 預碰撞系統。 功能:自動煞車避免碰撞;
  • 行人偵測。 功能:行人偵測;
  • 雨/光檢測。 功能:雨刷偵測到下雨時自動開啟和關閉;
  • HDC(陡坡緩降控制)。 功能:下降輔助;
  • 坡道維持/起步輔助。 功能:在山坡上靜止時拉動駐車煞車,行駛時鬆開;
  • 環視系統。 功能:使用各種攝影機的全方位視覺系統;
  • 自適應遠光燈/曲線照明。 功能:迎面而來的車輛防眩光系統;
  • 自動停車。 功能:自動停車系統;
  • 駕駛員困倦檢測。 功能:偵測駕駛者的警覺性,例如睡著了。
  • 導航系統。 功能:導航至指定目的地。 對於混合動力汽車,可以在指定路線上調整充電狀態。

上述系統的組合構成了自動駕駛汽車的基礎。 雷達、攝影機和超音波感測器等組件是前面提到的系統的擴展。

雷達:
雷達多年來一直用於自動控制速度、煞車和安全系統,以應對交通狀況的突然變化。 雷達感測器的主要任務是偵測物體,然後確定它們相對於安裝感測器的車輛的速度和位置。 為了實現這一目標,雷達感測器具有四個天線,可同時發射頻率通常在 76 至 77 GHz 之間的雷達波。 這些波被物體反射回來並被天線接收。 透過比較訊號回波的相位差和振幅可以確定物體的位置。

下表顯示了雷達的各種汽車應用。

雷達系統分為三種:短程、中程和遠程雷達。

  • 短程雷達 (SRR)
    倒車停車:自動停車時,超音波感測器速度太慢,電腦無法偵測到兩輛車之間的距離,所以這裡也使用了SRR。
    行人識別:即使在情況不明的情況下,當行人靠近時系統也會介入。 如果沒有及時做出反應,車輛將自動煞車。
  • 中程雷達 (MRR)
    交叉交通警報:當駕駛在清晰情況下倒車駛出停車位時,系統會發出接近車輛的警告(見下圖)。
  • 遠程雷達 (LRR)
    主動巡航控制(ACC):LRR的範圍為150至250米,車速偵測為30至250公里/小時,適合作為主動巡航控制的雷達系統。 駕駛可以調整與前車的距離。 通常可以有 4 到 8 個階段。 每個階段都是若干米。 下面解釋主動巡航控制的操作。
1. 巡航控制啟用。 車輛以設定的速度行駛。
2.前車行駛速度較慢; 車輛減速。 巡航控制系統保持開啟。
3.車輛與前車保持一定的距離。
4. 一旦雷達感知器偵測到沒有障礙物,車輛就會加速回到設定的速度。

因此,自動距離控制 (ADC) 能夠在記錄到物體時執行煞車幹預。 下圖是大眾輝騰的 ACC(主動巡航控制)。

ACC 的電氣安裝如下圖所示。 G550是用於自動距離控制的感測器。 腳位 4 和 5 的電線參考下圖的 17 和 18。

參考下圖中的位置 17 和 18。 這些似乎是連接到控制單元 J665 的 CAN 總線線(低電平擴展)(B666 和 B533)。 J383 透過 CAN 總線驅動高電平(B390 和 B533)與 J539(動力煞車控制單元)通訊。 下圖顯示了與該控制設備的幾種連接。

控制單元 J539 控制用於 ADR(自動距離調整)的 N374 閥和用於煞車的 F318(煞車增壓器上的伺服閥)。 此處還可以看到上圖中的 CAN-high (B383) 和 CAN-low (B390) 電線。

激光雷達:
LIDAR(光探測和測距或雷射成像探測和測距)是一種透過使用雷射脈衝確定到物體或表面的距離的技術。雷射雷達的操作與雷達類似:發射訊號並將其接收到。一段時間後來透過反射再次捕獲。透過這次測量來確定到該物體的距離。雷射雷達和雷達之間的區別在於雷射雷達使用激光,而雷達使用無線電波。這意味著雷射雷達可以檢測到更小的物體無線電波的波長約為1 cm,雷射的波長介於10 μm(IR)和250 nm(UV)之間。在此波長下,小物體更容易反射波。

雷射雷達感測器發射調製的連續紅外線訊號,該訊號被物體反射並被感測器中的一個或多個光電二極體接收。 調製訊號可以由方波、正弦振盪或脈衝組成。 調製器將接收到的訊號傳送到接收器。 將接收到的訊號與發送的訊號進行比較,以檢查是否存在相位差並檢查發送和接收之間的時間。 根據該數據確定到物體的距離。

光達系統以光速運行,比聲速快 1.000.000 倍以上。 它們不是發射聲波,而是每秒傳輸和接收來自數十萬個雷射脈衝的資料。 機載電腦記錄每個雷射的反射點,並將這種快速更新的「點雲」轉換為其周圍環境的動畫 3D 表示。

不僅物體會顯示在螢幕上,電腦還會估計物體可以進行哪些運動。 車輛可以快速向前和向後移動,但不能橫向移動。 然而,人可以向任何方向移動,但速度相對較慢。 光達系統始終拍攝汽車所處情況的快照。 駕駛輔助每分鐘做出百餘種選擇,確保安全駕駛。

光達感測器的組成如下:

  • 光源:可以是雷射、LED 或 VCSEL 二極體,以脈衝方式發光;
  • 掃描器和光學器件:這些部件透過鏡子或透鏡將光引導到外部。 透鏡將反射光聚焦到光電探測器上;
  • 光電探測器和電子裝置; 光被收集在光電探測器(例如光電二極體)中。 電子設備以數位方式處理影像資料;
  • 位置和導航系統:移動光達系統需要 GPS 系統來確定感測器的準確位置和方向。

光達自動駕駛:

  • 谷歌將光達和雷達結合在一起;
  • 英特爾完全依賴攝影機技術。
  • 製造商之間的協議:他們將視覺(相機)影像與感測器資訊結合。
  • 如果一個系統發生故障,另一種技術仍會偵測並介入以進入安全模式。