Новости КАК ЭТО РАБОТАЕТ: Адаптивный круиз-контроль, лазер, радар. Как «видит» автономный автомобиль?
23.7. 2016 4:00 В прошлом длинные антенные стержни на автомобилях не были чем-то необычным.
В новых автомобилях много радаров, лазеров, камер и антенн, благодаря чему многие из них могут двигаться частично автономно. Что они для этого используют? А куда собственно исчезли классические стержневые антенны?
Однако сегодня ситуация меняется, и если вы не пользуетесь рацией, у вас может не быть даже классической антенны на машине. Однако вы найдете десятки других устройств для приема сигнала и наблюдения за окружающей обстановкой. Все, что вам нужно сделать, это иметь адаптивный круиз-контроль и у вас в машине бывшая армейская техника.
Есть несколько традиционных аналоговых радиостанций/частот: AM — амплитудная модуляция, FM — частотная модуляция и CB — гражданский диапазон (общественные радиостанции с радиусом действия около 20 км). Антенны для них чаще всего реализуются с помощью простой штанги. Его длина зависит от центральной частоты полосы, которую должна принимать антенна. Он представляет собой четверть длины волны. Идеальное место для антенны обычно находится посередине металлической крыши.
Хотя вы все еще можете видеть антенны CB на грузовиках и автомобилях (особенно популярны среди польских водителей), антенны FM начинают исчезать из автомобилей. Благодаря активным антеннам их размеры радикально меньше. В зависимости от типа антенны вы также можете найти ее встроенной в стекло автомобиля или внутри зеркала заднего вида. Причиной исчезновения классической штанги (помимо эстетики) часто является интеграция в общую активную антенну с GPS (часто реализованную в виде так называемой антенны в виде плавника акулы).
В машине также можно найти антенну для приема цифрового радио – DAB. Хотя в нашей стране он еще даже не работает, Норвегия, например, через два года планирует отказаться от классического аналогового вещания.
Пространственные датчики
Новые автомобили имеют несколько типов датчиков. Благодаря им реализованы такие функции, как адаптивный круиз-контроль, контроль полосы движения, автоматическое торможение перед препятствием, удержание автомобиля в полосе, чтение знаков безопасности, автоматическая парковка, обзор автомобиля с высоты птичьего полета, предупреждение автомобиля в слепое пятно и многое другое может работать. После объяснения принципа работы отдельных датчиков мы также поговорим о том, какой из них какую функцию использует.
Однако для многих функций требуются различные типы датчиков, часто их комбинации. Поэтому большинство автомобилей с современными системами помощи имеют несколько датчиков и могут одновременно обеспечивать несколько функций безопасности.
В новых автомобилях можно встретить следующие основные типы датчиков окружающей среды:
— радар — лазерный радар (лидар/ладар) — камера (или стереокамера) — ультразвуковой датчик
Радар (радиообнаружение и определение дальности)
Это устройство может определять взаимную скорость объекта и транспортного средства с помощью электромагнитных волн. Он работает по тому же принципу, что и полицейские камеры контроля скорости.
Во время измерения он посылает сигнал и ждет, пока он отразится обратно. Однако частота отраженного сигнала немного меняется в случае взаимного движения (так называемый эффект Доплера), благодаря чему можно сразу вычислить, например, скорость впереди идущего автомобиля. По сравнению с лидаром радар использует большую длину волны и меньшую энергию сигнала.
Однако радар не может точно описать форму сканируемого пространства. У него также могут быть проблемы с предметами, которые не являются металлическими или имеют определенную форму. Вот почему, например, можно создавать самолеты-разведчики, которые при определенных условиях не могут быть обнаружены воздушным радаром.
Большинство радаров в автомобилях работают в полосе частот примерно 77 ГГц, а чувствительный луч относительно направлен. Радар следует за дорогой перед автомобилем на расстоянии примерно 200 метров. Датчик часто располагается за эмблемами брендов (например, Mazda6 и Mercedes-Benz A). В некоторых автомобилях используются два радара с разным радиусом действия (например, предыдущий Mercedes-Benz S).
Радар используется, например, в системах адаптивного круиз-контроля или мониторинга слепых зон.
Лазерный радар (лидар / ладар — обнаружение света и определение дальности, обнаружение света и измерение расстояния)
Это устройство работает по принципу измерения времени, необходимого для возврата отправленного сигнала. Он использует лазер (усиление света за счет стимулированного излучения) с более короткой длиной волны и более высокой энергией для создания измерительного сигнала. Благодаря этому он может идентифицировать даже более сложные формы и неотражающие поверхности (людей, животных). По сравнению с радаром лидар намного точнее. На практике он использует лазерный свет только на границе видимого спектра (инфракрасного) с длиной волны примерно 1000 нм (300 ГГц). Более короткие волны уже опасны для человеческого глаза.
Во время измерения лазерный диод излучает световой сигнал, который после отражения сканируется с помощью оптического сканера. Однако для того, чтобы лидар мог рассчитать скорость приближающегося или удаляющегося объекта, измерение необходимо выполнить дважды. На основе разницы во времени вычисляется взаимная скорость. Поэтому измерение скорости (а значит, и ускорения) с помощью лидара может быть менее точным, чем с помощью радара.
Однако лидары могут испускать миллион точек света в секунду. Благодаря этому они видят гораздо больший угол, чем радары, и способны с помощью компьютера создать 3D-модель сканируемой среды. В то же время лидары могут различать плотность объекта (куста или человека).
Таким образом, лидар может предоставлять информацию с более высоким разрешением и быстрее. Он используется в автомобилях примерно с конца прошлого десятилетия. Сочетание обоих идеально подходит для автономных автомобилей.
В автомобилях лидар в основном предназначен для предотвращения столкновений на малых скоростях. Вы можете найти его в подавляющем большинстве новых систем (например, Citi Safe от Citigo). Датчик можно разместить за ветровым стеклом (например, Škoda Citigo) или на передней панели (например, BMW 5).
Радар и лидар: практика и автономные автомобили
До недавнего времени большинство систем были радарными. Однако в настоящее время во многих автомобилях используется комбинация радара и лидара, а также камер. Благодаря им можно реализовать систему адаптивного круиз-контроля (ускоряется и тормозит в зависимости от впереди идущего автомобиля) или даже с функцией движения в пробках (автомобиль автоматически останавливается и движется). Кроме того, автомобиль может остановиться или притормозить в случае надвигающегося столкновения.
Эти системы постоянно совершенствуются, но они не совершенны на 100%. Недостатком обоих является то, что если датчик грязный или погода слишком плохая, устройство может работать неправильно (лидар должен меньше беспокоить). Мы убеждались в этом не раз.
В настоящее время, изучив маршрут, автомобили могут самостоятельно объезжать трассу или дрейфовать по ней целиком. Несколько производителей тестируют системы на обычных дорогах.
Лидар — одно из самых важных устройств для тестируемых в настоящее время беспилотных автомобилей. Например, у автомобиля Google их всего 64 (Velodyne HDL) и с помощью вращения они создают 3D-изображение окружения в режиме реального времени.
Еще одним распространенным датчиком в автомобиле сегодня является камера. Его можно использовать для многих целей. Например, Subaru использует стереокамеру (двойную) в качестве датчика адаптивного круиз-контроля.
Однако большинство производителей предоставляют такие системы, как распознавание дорожных знаков, помощь при парковке, иногда как с высоты птичьего полета (например, Nissan) благодаря камере/камерам. Эта система работает благодаря четырем камерам (в передней маске, в зеркалах заднего вида и в задней части автомобиля).
Камера (чаще всего в зеркале заднего вида, за лобовым стеклом) также обеспечивает контроль выезда из полосы движения.
Другие датчики и системы
Датчик давления в шинах
С 1 ноября 2014 года каждый новый автомобиль, продаваемый в ЕС, должен быть оснащен системой контроля давления в шинах. В то время как старые системы работали по принципу разных оборотов колес из-за разницы давлений между левой и правой шинами, новые работают благодаря специальным датчикам внутри колес. Датчики либо питаются от собственных батарей, либо работают аналогично RFID-чипам.
Автоматическая парковка
Фактически это надстройка над несколькими вспомогательными системами. В нем чаще всего используются упомянутые выше датчики — ультразвуковые, гидроакустические (боковые) или камеры. Чтобы автомобиль сам управлялся с рулевым управлением, он должен иметь электронный усилитель руля. Однако в большинстве систем по-прежнему требуется, чтобы водитель управлял тормозом, газом и сцеплением (например, Peugeot 208). Однако уже есть автомобили, которые могут парковаться полностью без вмешательства водителя (например, BMW i3).
Индикация усталости
Благодаря передовым системам анализа многие новые автомобили могут определить, слишком ли вы устали, отслеживая движения рулевого колеса или педали. Если он так думает, то предложит вам немного отдохнуть.
Мы что-то забыли, допустили ошибку или у вас есть предложения по другим темам? Пишите нам под статьей.
Новости КАК ЭТО РАБОТАЕТ: Адаптивный круиз-контроль, лазер, радар. Как «видит» автономный автомобиль?
23.7. 2016 4:00 В прошлом длинные антенные стержни на автомобилях не были чем-то необычным.
В новых автомобилях много радаров, лазеров, камер и антенн, благодаря чему многие из них могут двигаться частично автономно. Что они для этого используют? А куда собственно исчезли классические стержневые антенны?
Однако сегодня ситуация меняется, и если вы не пользуетесь рацией, у вас может не быть даже классической антенны на машине. Однако вы найдете десятки других устройств для приема сигнала и наблюдения за окружающей обстановкой. Все, что вам нужно сделать, это иметь адаптивный круиз-контроль и у вас в машине бывшая армейская техника.
Есть несколько традиционных аналоговых радиостанций/частот: AM — амплитудная модуляция, FM — частотная модуляция и CB — гражданский диапазон (общественные радиостанции с радиусом действия около 20 км). Антенны для них чаще всего реализуются с помощью простой штанги. Его длина зависит от центральной частоты полосы, которую должна принимать антенна. Он представляет собой четверть длины волны. Идеальное место для антенны обычно находится посередине металлической крыши.
Хотя вы все еще можете видеть антенны CB на грузовиках и автомобилях (особенно популярны среди польских водителей), антенны FM начинают исчезать из автомобилей. Благодаря активным антеннам их размеры радикально меньше. В зависимости от типа антенны вы также можете найти ее встроенной в стекло автомобиля или внутри зеркала заднего вида. Причиной исчезновения классической штанги (помимо эстетики) часто является интеграция в общую активную антенну с GPS (часто реализованную в виде так называемой антенны в виде плавника акулы).
В машине также можно найти антенну для приема цифрового радио – DAB. Хотя в нашей стране он еще даже не работает, Норвегия, например, через два года планирует отказаться от классического аналогового вещания.
Пространственные датчики
Новые автомобили имеют несколько типов датчиков. Благодаря им реализованы такие функции, как адаптивный круиз-контроль, контроль полосы движения, автоматическое торможение перед препятствием, удержание автомобиля в полосе, чтение знаков безопасности, автоматическая парковка, обзор автомобиля с высоты птичьего полета, предупреждение автомобиля в слепое пятно и многое другое может работать. После объяснения принципа работы отдельных датчиков мы также поговорим о том, какой из них какую функцию использует.
Однако для многих функций требуются различные типы датчиков, часто их комбинации. Поэтому большинство автомобилей с современными системами помощи имеют несколько датчиков и могут одновременно обеспечивать несколько функций безопасности.
В новых автомобилях можно встретить следующие основные типы датчиков окружающей среды:
— радар — лазерный радар (лидар/ладар) — камера (или стереокамера) — ультразвуковой датчик
Радар (радиообнаружение и определение дальности)
Это устройство может определять взаимную скорость объекта и транспортного средства с помощью электромагнитных волн. Он работает по тому же принципу, что и полицейские камеры контроля скорости.
Во время измерения он посылает сигнал и ждет, пока он отразится обратно. Однако частота отраженного сигнала немного меняется в случае взаимного движения (так называемый эффект Доплера), благодаря чему можно сразу вычислить, например, скорость впереди идущего автомобиля. По сравнению с лидаром радар использует большую длину волны и меньшую энергию сигнала.
Однако радар не может точно описать форму сканируемого пространства. У него также могут быть проблемы с предметами, которые не являются металлическими или имеют определенную форму. Вот почему, например, можно создавать самолеты-разведчики, которые при определенных условиях не могут быть обнаружены воздушным радаром.
Большинство радаров в автомобилях работают в полосе частот примерно 77 ГГц, а чувствительный луч относительно направлен. Радар следует за дорогой перед автомобилем на расстоянии примерно 200 метров. Датчик часто располагается за эмблемами брендов (например, Mazda6 и Mercedes-Benz A). В некоторых автомобилях используются два радара с разным радиусом действия (например, предыдущий Mercedes-Benz S).
Радар используется, например, в системах адаптивного круиз-контроля или мониторинга слепых зон.
Лазерный радар (лидар / ладар — обнаружение света и определение дальности, обнаружение света и измерение расстояния)
Это устройство работает по принципу измерения времени, необходимого для возврата отправленного сигнала. Он использует лазер (усиление света за счет стимулированного излучения) с более короткой длиной волны и более высокой энергией для создания измерительного сигнала. Благодаря этому он может идентифицировать даже более сложные формы и неотражающие поверхности (людей, животных). По сравнению с радаром лидар намного точнее. На практике он использует лазерный свет только на границе видимого спектра (инфракрасного) с длиной волны примерно 1000 нм (300 ГГц). Более короткие волны уже опасны для человеческого глаза.
Во время измерения лазерный диод излучает световой сигнал, который после отражения сканируется с помощью оптического сканера. Однако для того, чтобы лидар мог рассчитать скорость приближающегося или удаляющегося объекта, измерение необходимо выполнить дважды. На основе разницы во времени вычисляется взаимная скорость. Поэтому измерение скорости (а значит, и ускорения) с помощью лидара может быть менее точным, чем с помощью радара.
Однако лидары могут испускать миллион точек света в секунду. Благодаря этому они видят гораздо больший угол, чем радары, и способны с помощью компьютера создать 3D-модель сканируемой среды. В то же время лидары могут различать плотность объекта (куста или человека).
Таким образом, лидар может предоставлять информацию с более высоким разрешением и быстрее. Он используется в автомобилях примерно с конца прошлого десятилетия. Сочетание обоих идеально подходит для автономных автомобилей.
В автомобилях лидар в основном предназначен для предотвращения столкновений на малых скоростях. Вы можете найти его в подавляющем большинстве новых систем (например, Citi Safe от Citigo). Датчик можно разместить за ветровым стеклом (например, Škoda Citigo) или на передней панели (например, BMW 5).
Радар и лидар: практика и автономные автомобили
До недавнего времени большинство систем были радарными. Однако в настоящее время во многих автомобилях используется комбинация радара и лидара, а также камер. Благодаря им можно реализовать систему адаптивного круиз-контроля (ускоряется и тормозит в зависимости от впереди идущего автомобиля) или даже с функцией движения в пробках (автомобиль автоматически останавливается и движется). Кроме того, автомобиль может остановиться или притормозить в случае надвигающегося столкновения.
Эти системы постоянно совершенствуются, но они не совершенны на 100%. Недостатком обоих является то, что если датчик грязный или погода слишком плохая, устройство может работать неправильно (лидар должен меньше беспокоить). Мы убеждались в этом не раз.
В настоящее время, изучив маршрут, автомобили могут самостоятельно объезжать трассу или дрейфовать по ней целиком. Несколько производителей тестируют системы на обычных дорогах.
Лидар — одно из самых важных устройств для тестируемых в настоящее время беспилотных автомобилей. Например, у автомобиля Google их всего 64 (Velodyne HDL) и с помощью вращения они создают 3D-изображение окружения в режиме реального времени.
Еще одним распространенным датчиком в автомобиле сегодня является камера. Его можно использовать для многих целей. Например, Subaru использует стереокамеру (двойную) в качестве датчика адаптивного круиз-контроля.
Однако большинство производителей предоставляют такие системы, как распознавание дорожных знаков, помощь при парковке, иногда как с высоты птичьего полета (например, Nissan) благодаря камере/камерам. Эта система работает благодаря четырем камерам (в передней маске, в зеркалах заднего вида и в задней части автомобиля).
Камера (чаще всего в зеркале заднего вида, за лобовым стеклом) также обеспечивает контроль выезда из полосы движения.
Другие датчики и системы
Датчик давления в шинах
С 1 ноября 2014 года каждый новый автомобиль, продаваемый в ЕС, должен быть оснащен системой контроля давления в шинах. В то время как старые системы работали по принципу разных оборотов колес из-за разницы давлений между левой и правой шинами, новые работают благодаря специальным датчикам внутри колес. Датчики либо питаются от собственных батарей, либо работают аналогично RFID-чипам.
Автоматическая парковка
Фактически это надстройка над несколькими вспомогательными системами. В нем чаще всего используются упомянутые выше датчики — ультразвуковые, гидроакустические (боковые) или камеры. Чтобы автомобиль сам управлялся с рулевым управлением, он должен иметь электронный усилитель руля. Однако в большинстве систем по-прежнему требуется, чтобы водитель управлял тормозом, газом и сцеплением (например, Peugeot 208). Однако уже есть автомобили, которые могут парковаться полностью без вмешательства водителя (например, BMW i3).
Индикация усталости
Благодаря передовым системам анализа многие новые автомобили могут определить, слишком ли вы устали, отслеживая движения рулевого колеса или педали. Если он так думает, то предложит вам немного отдохнуть.
Мы что-то забыли, допустили ошибку или у вас есть предложения по другим темам? Пишите нам под статьей.
