Автоматизацията на шофирането – Част 1: Автоматични спирачки

Автоматизацията на шофирането – Част 1: Автоматични спирачки
Автоматизацията на шофирането – Част 1: Автоматични спирачки
Anonim

Нивото на технологичните ресурси на някои модели е толкова голямо, че мнозина вече предсказват деня, в който водачът ще бъде практически изтребим в ежедневното пътуване между дома и работата. Автомобилите, които се движат сами, вече са реалност, засега все още в лаборатории и тестови полета, но със сигурност скоро ще бъдат по бразилските улици.

За да изясним тези технологии, в това издание ще започнем поредица от статии за трите основни характеристики на автоматизацията на шофирането, обяснявайки основните конструктивни типове, както и принципите и стратегиите за работа.

Те са: автоматична спирачна система, система за помощ при паркиране и система за адаптивен круиз контрол.

Но защо са необходими толкова много технологии?

Много шофьори може да смятат технологиите за автоматизация за прекалено ревностни от страна на автомобилните производители, като се има предвид, че „удоволствието“от шофирането се губи. Всъщност това, което се случва, е, че няколко проучвания показват, че повечето автомобилни произшествия са причинени от човешка грешка, независимо дали поради некомпетентност, безразсъдство или дори физическа умора на водача.

Образ

Компютрите или по-скоро наборите от сензори, модули и изпълнителни механизми, които анализират и контролират различна информация за превозното средство, са способни да вземат решения много по-бързо от всеки опитен шофьор.

Следователно потенциалът на тези технологии за намаляване на инцидентите е много голям, тъй като успява да неутрализира част от човешките грешки, въпреки че присъствието на шофьор зад волана е от съществено значение.

Броят на автомобилите, които имат автоматизирана система за шофиране, или като стандарт, или като опция, има тенденция да расте, тъй като все повече и повече производители на автомобили възприемат тези технологии, първоначално в най-добрите модели, по-късно разширяване за цялата (или почти цялата) гама от модели.

Основни системи за автоматизация

Ще започнем поредицата от статии с автоматичната спирачна система, но първо нека видим кратко описание на системите за помощ при паркиране и автопилот.

Системата за помощ при паркиране се състои от набор от ултразвукови сензори, монтирани в броните на автомобила, които наблюдават пространствата отпред и отзад на автомобила при ниска скорост (обикновено до 5 или 10 км/ч) и показват на водача чрез звукови сигнали или изображения на цифров екран разстоянието от превозното средство до обекти, като други превозни средства, колона или стена.

В допълнение, тази система може да измерва пространството на паркомястото и да анализира дали е възможно да се паркира превозното средство или не, като информира водача кой път трябва да следва, ако е възможно.

Големият диференциал на тази система обаче е, че има възможност за практически автоматично шофиране, само с

водачът избира предавки само когато системата показва и спира, когато е необходимо, за да контролира скоростта. Така превозното средство ще бъде паркирано, без водачът да се намесва в траекторията.

Системата за автопилот, от своя страна, обхваща двете предишни системи, наред с други сензори и модули, като контролира не само скоростта на превозното средство чрез отваряне на газта според натоварването на двигателя, но също така и разстоянието до превозното средство отпред, винаги спазвайки минималната дистанция, установена от водача, ускорявайки и спирайки автомобила, когато е необходимо.

Системата също така следи присъствието на други превозни средства отстрани и отзад, като информира водача, в случай на смяна на лентата, за наличието на превозни средства в мъртви зони или приближаващи много бързо.В тези ситуации системата приема процедура за безопасност, опъвайки предпазните колани, ако има вероятност от сблъсък отзад.

Автоматична спирачка

Автоматичната спирачна система се състои от специфичен модул и набор от радари, които следят трафика пред автомобила, работейки заедно със системата ESP (контрол на стабилността). Когато системата усети, че превозното средство отпред е намалило скоростта, тя започва да излъчва сигнали на панела.

Ако водачът все още не намали скоростта, системата автоматично задейства спирачките, като постепенно увеличава спирачната сила до 100%, ако няма реакция от страна на водача и няма повече шанс за бягство от инцидента.

При някои модели тази система работи и по време на маневри за заден ход, като избягва сблъсъци с превозни средства, животни или пешеходци, преминаващи зад превозното средство, които водачът може да не е забелязал.

Автоматична спирачка - Компоненти

Основните компоненти на автоматичната спирачна система се споделят със системата за адаптивен круиз контрол и с ESP. Те са:

- Радар: Прикрепен към предната броня, той има функцията да улавя информация за разстоянието и скоростта на превозното средство отпред чрез изпращане и получаване на инфрачервени сигнали.

Обикновено се инсталира по двойки, по един от всяка страна на бронята;

- Камера за наблюдение: Инсталирана близо до огледалото на покрива или на решетката пред автомобила, тя наблюдава предната част на автомобила и изпраща изображенията към конкретен контролен модул, който ще обработва тези изображения.

Камерата може също така да улови присъствието на пешеходци по форма на тялото (глава, туловище и крайници) и топлина, дори ако не са на пътя, и да предупреди водача, тъй като лицето може да се опита да пресече пътя;

- Ултразвукови сензори: Инсталирани отзад и отстрани на автомобила, те отговарят за събирането на информация за присъствието на други превозни средства отстрани и отзад.

- Модул за обработка на изображения: Получава изображения от камерата и извършва обработка на изображения, като идентифицира пътни ленти на пода, пешеходци и други превозни средства, които са отпред, движещи се или не.

- Модул за контрол на разстоянието (интегриран в системата за автопилот): Използвайки сигналите, получени от предните радари, той изчислява разстоянието до превозното средство отпред.

- Модул за управление на ABS (интегриран в системата ESP): тъй като той отговаря за активирането/контрола на спирачките, е необходимо модулът за обработка на изображения да има директна комуникация с този модул.

- Комуникационни протоколи: Тази система, или по-скоро интеграцията между тези сензори и модули, основно се извършва чрез висока CAN мрежа на автомобила.

В конкретния случай на моделите Audi line (Q7, A7 и A8), диференцирана шина се използва за взаимно свързване на модула, наречен FlexRay, който има висока скорост на предаване на данни (около 10 Mbits/s).

Оперативни стратегии

Преди да се дефинират стратегиите за работа на тази система, е необходимо да се изясни, че има два основни типа работа: едната е обща за почти всички производители на автомобили и работи между 30 км/ч и 200 км/ч, като работи с система за безопасност, която намалява степента на щетите в случай на сблъсък.

Има още един, който работи само при ниски скорости, способен да спре автомобила напълно, който досега се предлагаше само от Volvo под името „City Safety“.

Двете системи работят много подобно, но действат в различни ситуации.

1ви случай – Системата работи между 30 км/ч и 200 км/ч

Ще опишем подробно работата на системата Pre Sense Plus, използвана в моделите на Audi, които работят подобно на други автомобилни производители. Когато превозното средство е с постоянна скорост, разстоянието до превозното средство непосредствено отпред (ако има такова) се следи постоянно.

Ако има много внезапно намаляване на тази скорост, системата действа в 4 стъпки, както следва:

Стъпка 1: Водачът е информиран за риска от сблъсък със звуково и визуално предупреждение (показва се на арматурното табло).

На този етап ABS системата е под налягане и окачването е настроено възможно най-твърдо, за да се увеличи максимално усвояването на енергията в случай на сблъсък.

Стъпка 2: Ако водачът не задейства спирачната система или просто свали крака си от газта, системата бързо задейства предните спирачки.

Това причинява предупредителен тласък в превозното средство и малко след това се прилага спирачна сила от 30% от общия интензитет, инициирайки забавяне на превозното средство.

В допълнение, предпазните колани на предните седалки са предварително обтегнати, което намалява провисването на предпазните колани.

Стъпка 3: Ако забавянето не е достатъчно или водачът не натисне спирачката, системата увеличава спирачната сила до около 50% от общата.

Прозорците и люкът, ако са отворени, са затворени, за да се предотврати навлизането на предмети и да се гарантира целостта на купето.

Спирачните и аварийните светлини също светят, за да предупредят шофьора отзад, ако има такъв.

Стъпка 4: В тази последна стъпка, дори ако водачът се опита да реагира, вече няма възможност за избягване на сблъсъка, така че системата увеличава спирачната сила до максимум, генерирайки пълно забавяне на автомобила.

За да се сведат до минимум щетите за пътниците, предпазните колани също са опънати до максимум.

Важно е да запомните, че по всяко време, ако водачът премести волана или натисне спирачката, системата ще се деактивира.

Това гарантира, че отговорността за автомобила остава на водача, така че максималното спиране се прилага само когато вече няма достатъчен ъгъл, за да може автомобилът да избегне препятствието.

По този начин, ако наистина има сблъсък, щетите ще бъдат много по-малко големи, тъй като скоростта ще бъде намалена.

На всички етапи ESP гарантира, че няма загуба на стабилност на автомобила, дори ако водачът премести волана или ако триенето между гумите и земята е намалено.

Тази система също има стратегия за действие при ситуации на смяна на лентата, като предупреждава водача, ако има друго превозно средство, което се приближава в следващата лента.

2-ри случай – Системата работи при скорости под 30 km/h

Този тип операция е най-подходяща за условия на бавен трафик (като задръствания или маневри за паркиране).

В това състояние системата действа по-рязко. Ако превозното средство отпред спре или има непосредствен риск от сблъсък с превозно средство, паркирано на пътя, системата ще разпознае тази ситуация и ще задейства спирачките веднага, с максимална спирачна сила, гарантирайки, че превозното средство ще спре на най-малкото място. възможен.

Акустичните предупреждения и предупрежденията на таблото предупреждават водача за ситуацията, а пълното опъване на предпазните колани завършва предпазните мерки, които намаляват или елиминират шансовете за повреда на автомобила и пътниците.

Заслужава да се спомене, че намесата на водача винаги ще има предимство, като водачът има възможност да активира или не автоматичната спирачна система.

Някои превозни средства, оборудвани с автоматична спирачка

Audi:

Наричано „Audi Pre Sense Plus“. Предлага се за новия A8.

Mercedes Benz:

Наречен „Pre Safe“от автомобилния производител, той се предлага в S-класата от 2003 г. насам.

Honda:

Пусната през 2003 г. на японския пазар, наречена „Спирачна система за намаляване на сблъсъка на Honda“(CMBS).

Той оборудва модела Inspire (който познаваме в Бразилия като Accord). В Бразилия CRV се продава с тази система като опция.

Toyota:

Автомобилният производител пусна първия модел, оборудван с технологията “Pre Collision System” (PCS) през 2004 г., с Lexus LS 430

Volvo:

Диференциалът на шведската марка е системата, наречена “City Safety”, която оборудва новия XC60, базирана на автоматичната спирачна система при ниски скорости.

Subaru:

Автомобилният производител нарича технологията си „EyeSight“, която се предлага само в модела Legacy за продажба на японския пазар

Заключение

Виждаме, че основните производители на луксозни превозни средства вече имат модели, оборудвани с автоматична спирачна система, технология, която се е доказала като чудесен съюзник в намаляването на пътнотранспортните произшествия.

Големият брой електронни модули, заедно с високотехнологичните сензори, демонстрира колко е важно майсторът да бъде винаги внимателен към иновациите на пазара, въпреки че е много вероятно този тип превозно средство да влезе само в независимия сервиз след няколко години..

В следващия брой следвайте описанието на системата за помощ при паркиране, известна още като Park Assist, която оборудва модели като Volkswagen Tiguan.

Популярна тема