من المؤكد أن السيارات ذاتية القيادة بالكامل ستكون حولنا في السنوات القليلة المقبلة ، وقد خططت Google للحصول على 10 ملايين سيارة ذاتية القيادة على الطريق عالميًا بحلول عام 2020. في الواقع ، تم تجهيز بعض التكوينات التكنولوجية الأساسية للسيارات ذاتية القيادة بالفعل في العديد من موديلاتنا الحالية. على سبيل المثال ، أصبح نظام الرحلات التكيفية تقريبًا قياسيًا في السيارات الفاخرة. لكن ما هو التكيف؟ ما هو الرادار؟ ما هو مثبت السرعة؟
في الواقع ، كان نظام تثبيت السرعة موجودًا منذ فترة طويلة ، وقد وُلد أول إصدار من نظام تثبيت السرعة في القرن الثامن عشر ، وكانت وظيفته منع المحرك البخاري من العمل بسرعة كبيرة. في وقت لاحق ، تم توصيل نظام التحكم في السرعة بمقياس السرعة وعمود القيادة لحساب سرعة القيادة ، ثم استخدم الكمبيوتر للتحكم في دواسة الوقود للحفاظ على سرعة السائق المحددة مسبقًا. اليوم ، تم دمج كل هذه الإجراءات في صندوق أسود صغير – وحدة التحكم الإلكترونية. أثناء تقليل الجهد البدني للسائق ، يمكن لنظام تثبيت السرعة أيضًا تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود بشكل طفيف.
أصبح نظام تثبيت السرعة شائعًا لأول مرة في الولايات المتحدة ، نظرًا لوجود العديد من الطرق السريعة الطويلة والمستقيمة والواسعة بين الولايات ، ويحتاج العديد من السائقين إلى القيادة لمسافات طويلة.من أجل تقليل إجهاد القيادة ، أصبح نظام تثبيت السرعة شائعًا. في أوروبا ، نظرًا لوجود العديد من الطرق والعديد من المنعطفات ، لم يُنظر إلى تكوين مثبت السرعة إلا كرمز للسيارات الفاخرة الراقية في البداية. ولكن الآن ، لا يزال نظام تثبيت السرعة شائعًا ، وتم تخفيض تكلفة التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة ، بحيث تم أيضًا تجهيز تكوين هذه السيارة الفاخرة في الماضي في السيارات العائلية العادية.
يعرف الأصدقاء الذين استخدموا وظيفة تثبيت السرعة أنه لا يمكن استخدامها إلا على الطرق السريعة دون ازدحام مروري ، أو في الشوارع الخالية في الساعة 3 صباحًا. في الحياة الواقعية ، غالبًا ما نواجه اختناقات مرورية ، وأحيانًا متسارعة وأحيانًا فرملة ، ويبدو أن التحكم في التطواف قد أصبح زخرفة ، لذلك ظهر نظام التحكم التكيفي في التطواف (ACC).
التحكم في التطواف التكيفي ACC
إن نظام التحكم التكيفي في ثبات السرعة ACC (المُشار إليه فيما يلي باسم ACC) هو نظام ذكي للتحكم في التطواف يعتمد على تقنية التعرف على المستشعرات. السائق ، يمكن لـ ACC التعرف على السيارة التي أمامك ، وذلك لإدراك تأثير “إبطاء السيارة في المقدمة ، سأكون بطيئًا ، والمركبة التي أمامك ستكون سريعة ، سأكون سريعة”. / ساعة) وبأقصى سرعة ACC (0-150 كم / ساعة). من بينها ، مستشعر الإصدار الأساسي من ACC هو الرادار ، بينما يعتمد ACC عالي السرعة على فرضية الرادار باعتباره المستشعر الرئيسي ، ويتم إضافة التعرف الإضافي لأجهزة الاستشعار الأخرى مثل كاميرا الرؤية الأمامية لتلبية المتطلبات الأعلى لدقة التعرف والزاوية عند السرعة المنخفضة.
تكوين ومبدأ نظام الرحلات التكيفية
1. جهاز استشعار الرادار
في نظام ACC ، يتم استخدام رادار المدى لقياس مسافة الرأس والسرعة النسبية والتسارع النسبي بين السيارة والسيارة التي أمامك. وهو أحد الأجهزة الرئيسية في نظام التحكم في التطواف التكيفي والمكون الرئيسي الذي يحدد التكلفة النظام. تشمل مكوناته الرئيسية هوائي الإرسال ، وهوائي الاستقبال ، ووحدة معالجة DPS (معالجة الإشارات الرقمية) ، وخط البيانات ، إلخ.
رادار الموجة المليمترية
المبدأ: استخدم الهدف لعكس الموجة الكهرومغناطيسية للعثور على الهدف وتحديد موقعه.الموجة المليمترية لها تردد عالٍ ونطاق طول موجي.
الأداء: أداء الكشف مستقر ، ولا يتأثر بسهولة بلون وشكل سطح الكائن ، ولا يتأثر بالتدفق الجوي ؛ القدرة على التكيف البيئي جيدة ، والمطر والثلج والضباب ، إلخ. تتدخل فيه قليلا.
الرادار أحادي النبض
المبدأ: في كل مرة يرسل فيها الرادار نبضة ، يمكن للهوائي أن يشكل عدة حزم في نفس الوقت ، ويمكن لمجموع الإشارات المستلمة من كل حزمة قياس مسافة الهدف ، وذلك لتحقيق قياس الهدف وتتبعه . (النبضة: العملية التي من خلالها تعود الكمية المادية بسرعة إلى حالتها الأولية بعد تغيير مفاجئ في مدة قصيرة)
الأداء: يتميز الرادار الذي يعمل في جميع الأحوال الجوية ، والمناسب لمختلف الظروف الجوية ، بمزايا مسافة الكشف الطويلة ، ونطاق زاوية الكشف الكبير ، والعديد من أهداف التتبع ، ولكن السعر مرتفع.
رادار الميكروويف
المبدأ: يعتمد الكشف الدقيق عن سرعة الأجسام المتحركة بواسطة رادار الميكروويف على تأثير دوبلر الميكروويف.
يتم قياس المدى عن طريق قياس التأخير الزمني لإشارة الصدى بالنسبة للإشارة المرسلة.
الأداء: إنه سهل التركيب والصيانة ، وله عمر خدمة طويل ، ولا يتأثر بالكاد بالضوء والغبار والطقس مثل الرياح والأمطار والضباب والثلج.
ليدار
المبدأ: الليزر يولد ويصدر نبضة ضوئية ، ويصطدم بالجسم ثم ينعكس للخلف ، ويستقبله المستقبل أخيرًا. يقيس جهاز الاستقبال بدقة وقت انتقال نبضة الضوء من وقت انبعاثها إلى وقت انعكاسها مرة أخرى. نظرًا لأن نبضات الضوء تنتقل بسرعة الضوء ، سيتلقى جهاز الاستقبال دائمًا النبضة السابقة المنعكسة مرة أخرى قبل إرسال النبضة التالية. بالنظر إلى أن سرعة الضوء معروفة ، يمكن تحويل وقت السفر إلى مقياس للمسافة.
الأداء: له متطلبات عالية على بيئة العمل وهو أكثر حساسية لتغيرات الطقس.تأثير الكشف محدود في الأيام الممطرة والثلجية ، والأيام العاصفة والرملية ، ونطاق الكشف محدود ، وهناك عدد أقل من أهداف التتبع. منخفض ، من السهل التحكم وتنفيذ التطوير الثانوي.
رادار كشف الأشعة تحت الحمراء
المبدأ: نطاق ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من أنواع مختلفة من الكائنات له نطاق الطول الموجي المحدد ، ويمكن للأشخاص استخدام نطاق الطول الموجي المحدد لضوء الأشعة تحت الحمراء لتحقيق اكتشاف وتتبع هدف الكائن.
الأداء: الأداء غير مستقر في الأحوال الجوية السيئة ومسافة الكشف قصيرة والسعر أرخص.
2. وحدة التحكم الإلكترونية (ECU)
الجزء الأساسي من نظام ACC
التركيب: مثل الحواسيب الصغيرة أحادية الشريحة العادية ، فهي تتألف من معالج دقيق (CPU) ، ذاكرة (ROM ، RAM) ، واجهة إدخال / إخراج (I / O) ، محول تناظري إلى رقمي (A / D) ، وكذلك على نطاق واسع مثل التشكيل والقيادة. تكوين دائرة متكاملة.
الوظيفة: حساب ومعالجة والحكم على إدخال المعلومات عن طريق مقياس تدفق الهواء وأجهزة الاستشعار المختلفة وفقًا للبرنامج والبيانات الموجودة في ذاكرته ، ثم إخراج الأمر.
3. باقي المكونات:
مفتاح التحكم في السرعة ، محدد السرعة ، محدد المسافة ، عرض الحالة ، التنبيه …
4. تواصل مع بعضها البعض
يكتشف مستشعر الرادار السيارة المستهدفة أمام السيارة المضيفة ، ويزود وحدة التحكم الإلكترونية بمعلومات مثل السرعة النسبية والمسافة النسبية وزاوية السمت النسبية بين السيارة المضيفة والمركبة المستهدفة. تحدد وحدة التحكم الإلكترونية حالة القيادة للمركبة الرئيسية وفقًا لمسافة الأمان وسرعة الانطلاق التي يحددها السائق ، جنبًا إلى جنب مع المعلومات التي يرسلها الرادار.
1). في حالة عدم وجود مركبة تقود أمام السيارة ، ستكون السيارة في حالة القيادة العادية. وفقًا للمعلومات المحددة ، يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية التحكم في الخانق الإلكتروني (إرسال الأوامر إلى محرك القيادة ، ومحرك القيادة يتحكم في فتح صمام الخانق ، لضبط تدفق الخليط القابل للاحتراق) لتحقيق التحكم الآلي في خرج الطاقة للمركبة بأكملها.
2). عندما تكون هناك مركبة مستهدفة أمام السيارة ، وتكون سرعة السيارة المستهدفة أقل من السرعة المضبوطة ، تحسب وحدة التحكم الإلكترونية نسبة المسافة الفعلية إلى المسافة الآمنة والسرعة النسبية ، وتحدد التباطؤ الطريقة ؛ يتم إصدار إنذار لتذكير السائق باتخاذ الإجراء المناسب.
عندما تكون المسافة من السيارة في المقدمة صغيرة جدًا ، يمكن لوحدة التحكم ACC كبح العجلات بشكل صحيح وتقليل طاقة خرج المحرك من خلال التنسيق مع نظام منع انغلاق الفرامل ونظام التحكم في المحرك ، بحيث تكون السيارة والمركبة يمكن فصل السيارة التي أمامك ، لذا حافظ على مسافة آمنة دائمًا. يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية أيضًا التحكم في نظام معزز الفراغ الإلكتروني (EVB). عندما لا يقوم السائق بالفرملة ويبدأ EVB في العمل ، سيحل المغناطيس الكهربائي محل تحكم السائق في صمام التفريغ والجو داخل معزز الفراغ. يعمل الصمام لتحقيق الغرض من ضبط ضغط الفرامل.
مزايا نظام الرحلات التكيفية
1. تجنب التشغيل المتكرر ، وتقليل العبء على السائق وتحسين الراحة
2. يتم تنشيط ACC بشكل عام عندما تكون سرعة الدوران> 40 كم / ساعة ، ويمكن لوظيفة الكبح النشط أن تتجنب بشكل فعال الاصطدامات الخلفية بسرعات عالية وتحسن السلامة
عندما تصل المسافة بين المركبات إلى مسافة آمنة:
1) تقليل انتاج الطاقة[عنطريقالتحكمفيدواسةالوقود[通过控制节气门
2) الكبح النشط
3) الصوت والضوء لتذكير السائق
3. قم بضبط خرج الطاقة تلقائيًا وفقًا لظروف القيادة للمركبة السابقة ، دون الحاجة إلى تبديل متكرر ، يعمل المحرك دائمًا في أفضل نقطة عمل ، مما يقلل من استهلاك الوقود ويقلل من انبعاث المواد الضارة.
بشكل عام ، يمكن أن يؤدي تطبيق ACC إلى تحسين الراحة والأمان مع كونه اقتصاديًا وصديقًا للبيئة.
الحفرة التي لا يتكيف معها نظام ACC
1. قد تعاني من الفرملة الطارئة للسيارة التي أمامك بما في ذلك حالات الطوارئ عالية السرعة ، لماذا؟
الحد الأقصى لقيمة G للتباطؤ لـ ACC هو 0.35 جرام ، ويُعتقد عمومًا أن قيمة G لتباطؤ الكبح المفاجئ تزيد عن 0.8 ، مما يعني أن ACC خارج نطاق السيطرة في حالة الطوارئ ؛
إذا كانت الفرامل الأمامية عاجلة ، فلا تنتظر مساعدة ACC ، فمن المعقول فقط الكبح بقدم واحدة.
أيضًا ، عندما تكون هناك سيارة تسير في الاتجاه الخطأ ، تكون السرعة كبيرة جدًا ؛
الرجوع إلى الوراء هو في الواقع نفس الكبح المفاجئ ، فقيمة G القصوى للتباطؤ للفرامل صغيرة جدًا بحيث لا تكون حساسة تمامًا للفرامل ، هل تفهم؟
2. عند الدوران ، فقدت السيارة.
يستطيع ACC فقط التعرف على السيارة التي أمامك ، ويقوم بالمسح في خط مستقيم ، وعندما تدور الجبهة ، فإنه يمسح مباشرة حقل الخضراوات أو الخندق. في هذا الوقت ، يعد التعريف اليدوي هو الأكثر أمانًا ؛
3. عند البدء والتوقف ، تترك مسافة بين المركبات ، وعندما تصادف ازدحامًا ، فقد يكون هذا وضع عطل محتمل؟
عندما تتحرك السيارة التي أمامك ، تبدأ سيارتك في غضون 3 ثوانٍ ، ويكفي 3 ثوانٍ لإدخال سيارة فيها ، وسيكون هناك تصادم خلفي لا مفر منه ، يجب أن تتذكر هذا المشهد ؛
4. عندما تكون السيارة التي أمامك والشيء الطويل للغاية ؛
يتعرف ACC على السيارة بذكاء ، ولكن لا يمكنه التعرف على الحمولة.الشحنة التي تتجاوزها هي تهديدك. إذا كانت فرامل الانتظار الأمامية وفرامل ACC الخاصة بك وفقًا للمسافة المحددة مسبقًا ، فأنت في خطر ؛ من الممكن ، الاتصال الوثيق ، أو حتى KO بواسطة البضائع.
اتجاه التنمية لتكنولوجيا ACC
1. تكنولوجيا الاستشعار:
الحجم: أجهزة أكثر إحكاما وتكاملا ، على الأقل نصف الحجم
نطاق الاعتراف: مضاعف
2. وظيفة مثالية:
تحكم أكثر تناسقًا عند تغيير المسارات والانعطاف.
3. تكامل عالي:
خفض التكاليف ، وتعزيز الاتصال الداخلي لكل نظام ، وزيادة معدل مشاركة المعلومات ، وتحسين استقرار وموثوقية النظام بأكمله.
4. تكنولوجيا بدء التشغيل التلقائي ضمن نطاق السرعة الكاملة
اليوم ، يتم إيقاف تشغيل ACC تلقائيًا في حركة المرور الكثيفة مع V <30 كم>
في المستقبل ، ستمكّن تقنية البدء التلقائي في نطاق السرعة الكاملة ACC من التعرف بسرعة على العوائق التي أمامك على مسافة قصيرة. وعندما تبدأ السيارة التي أمامك من جديد ، يمكنها استخدام نظام الصور للحصول على المعلومات ، بحيث يمكن أن تبدأ تلقائيًا بدون مشاركة السائق.
5. متطلبات الأداء:
قدرة أفضل على الكشف قصير المدى ، وقدرة أسرع على معالجة الإشارات ، واستجابة أسرع للنظام.
وبهذه الطريقة ، حتى لو كان هناك ازدحام مروري ، فلا داعي لمشاركة السائق ، وهناك مقدمة للقيادة بدون طيار.
في حين أن طريقة عمل ACC (التحكم التكيفي في التطواف) تزداد تعقيدًا ، إلا أنها تزداد سهولة في التشغيل. نظرًا لأن التكنولوجيا أصبحت أكثر نضجًا وأصبحت درجة الذكاء أعلى وأعلى ، فإن المركبات ذاتية القيادة ستصبح بالتأكيد اتجاهًا لا رجوع فيه في المستقبل.