Toyota представила инфракрасный радар для автомобилей-роботов

РОБОТ

Радар-РОБОТ или ROBOT-MultiRadar – это разработка немецкой компании “Jenoptik Traffic Solution Division” из города Йена в Тюрингии.

С работой данного комплекса уже успели познакомиться многие водители из стран Европы, получившие квитанции об оплате штрафов, а с недавнего времени этот радар начали применять и в России.

Главное преимущество “Робота” – автоматический режим работы, он практически не нуждается в обслуживании, способен мониторить одновременно до шести полос движения, а передача данных ведется через единую компьютерную сеть.

Обратите внимание

Радар-РОБОТ можно увидеть в больших мегаполисах, его обычно помещают на столбах, и по форме он напоминает скворечник с двумя отверстиями для камер.

Высокоточная 11-ти мегапиксельная камера способна запечатлеть номера авто и даже лицо водителя с расстояния до 1-го километра, а видеокамера делает запись в моменты до и после фиксации. Причем скорость затвора фотокамеры составляет 1/10 000 секунды.

Таким образом фиксируются нарушения правил дорожного движения: парковка в неположенном месте, выезд на встречную полосу, проезд на красный свет.

Замер скорости ведется радаром на частоте 24,1 ГГц, фиксируются скорости от 10-ти до 250-ти км/час, максимально возможная погрешность измерения – +/- 1 км/час при скоростях до 100 км/час и +/- 1% при скоростях выше 100 км/час. Быстродействующий цифровой процессор анализирует отраженные от автомобиля волны и замеряет среднюю скорость движения на определенном участке.

На данный момент выпущено три модели “Робота”:

  • MultaRadar SD 580
  • TraffiStar SR 590
  • MultaRadar CD – передвижной комплекс.

Вся информация о правонарушениях поступает по внутренней сети на диспетчерский пункт. Устройства помещены в антивандальный корпус, оснащены датчиками температуры и вибрации, и при несанкционированных попытках взлома сразу сигнализируют в полицейский отдел. “РОБОТ” может выдерживать колебания температур от -40 до +60 градусов.

Естественно, водителей интересует вопрос, какими радар-детекторами можно ловить “РОБОТ”? Для этой цели лучше всего подойдут антирадары Премиум-класса: корейские Street Storm STR 9520 или 9540EX, американские Whistler 68 PRO, – которые по отзывам водителей пеленгуют Мультирадар с расстояния до 2-х км. Подойдут также детекторы с GPS-модулем и доступом к базе полицейских стационарных скоростемеров и камер фото и видео фиксации.

Обратить внимание нужно на дальность обнаружения: радиус действия “Робота” составляет 1 километр, если ваш детектор предупредит вас заранее, то сбросить скорость вы успеете, если же вы находитесь в зоне действия и действительно превышаете, то никакой антирадар не поможет, остается только ждать вызова в суд. Российским аналогом мультирадара “РОБОТ” является комплекс “СТРЕЛКА-СТ”.

Источник: http://ravid.ru/robot/

Американцы объединили функции радара и лидара в одном устройстве

Изображение дороги, полученное с помощью лидара Oregon Department of Transportation

Американский стартап Aeva разработал новое оптическое устройство, совмещающее в себе функции радара и лидара. Как пишет The New York Times, новое устройство должно будет упростить конструкцию беспилотных автомобилей, на которые сегодня радар и лидар устанавливаются отдельно.

Некоторые существующие прототипы систем автопилота для автомобилей включают в себя камеры, лидар и радар. Первые необходимы для распознавания пешеходов и дорожных знаков, второй — для составления трехмерной карты пространства, а третьи — для определения скорости объектов перед автомобилем. Эти сенсоры не могут выполнять друг друга и занимают много места.

Новое устройство, разработанное Aeva, по сути, является лидаром. Лидар представляет собой активную оптическую систему, использующую явления отражения света и его рассеяния в прозрачных средах для получения и обработки информации об объектах.

Сегодня в системах машинного зрения используются как правило сканирующие лидары, формирующие трехмерную картину окружающего пространства. В них для сканирования окружающего пространства применяются импульсы лазерного луча, для направления которого используется вращающийся оптический блок. Такие системы устанавливаются на самой высокой точке машины для обеспечения наилучшего обзора.

Обычный лидар способен лишь определить расстояние от своей матрицы до точки в пространстве, от которой отразился лазерный луч. В устройстве Aeva лазерный луч излучается постоянно, а его отражения постоянно регистрируются. За счет этого оно и может не только составлять трехмерную карту пространства, но и определять скорость объектов относительно себя самого.

Как именно работает устройство Aeva, не уточняется. Современные радары, используемые на беспилотных автомобилях, измеряют скорость объектов импульсно-доплеровским методом. Такое устройство сначала посылает сигнал коротким импульсом, а затем переходит в режим приема и «слушает» отражение сигнала. Скорость объектов вычисляется по разности частоты излученного и отраженного сигналов.

В августе текущего года стало известно, что израильская компания Oryx Vision во второй половине 2018 года начнет испытания лидаров нового типа с плоским сенсором.В них используется длинноволновой инфракрасный лазер для подсветки объектов по курсу. Отраженное излучение, в отличие от обычных лидаров с фотоприемниками, в израильском устройстве принимается с помощью антенн.

Важно

Регистрация инфракрасного излучения как электромагнитной волны, а не как частицы, позволило существенно улучшить соотношение сигнал-шум. Кроме того, длинноволновое инфракрасное излучение составляет ничтожную часть солнечного спектра, благодаря чему, как утверждается, новый лидар не подвержен засветке.

Василий Сычёв

Источник: https://nplus1.ru/news/2017/09/22/sensor

Актуальные технологии и применения датчиков автомобильных систем активной безопасности. Часть 7. Активные ик системы: лидары, системы ночного видения, 3D — камеры Текст научной статьи по специальности «Электроника. Радиотехника»

Светлана СЫСОЕВА

S.Sysoeva@mail.ru

Введение

Адаптивный круиз-контроль (АКК) может быть реализован посредством трех различных технологий: это миллиметровые/микроволновые радары, стереоскопические камеры и лазерные радары, или light detection and ranging (LIDAR) [141-147].

Из-за высокой цены радарные АКК размещают только в дорогих автомобилях, подобных Mercedes S-class.

Хотя возможности интеграции MMIC и снижение цены производства радаров в недалеком будущем позволят шире использовать их для автомобильных применений, для снижения цены многие производители одновременно используют и исследуют как экономически эффективную альтернативу миллиметровым радарам лазерный метод идентификации — лидарный.

Помимо цены, большой размер многих радарных систем создает больше трудностей при интеграции радаров в автомобили, в то время как лидары, основными компонентами которых является пара «лазерный диод — ИК фотодетектор», обеспечивают такие технологические преимущества, как малый размер, простота сборки, низкая цена производства. Компактность лидарного модуля позволяет инсталлировать его в любом месте автомобиля.

Актуальные технологии

и применения датчиков автомобильных систем активной безопасности.

Часть 7. Активные ИК системы: лидары, системы ночного видения, 3D-камеры

Обзор технологий систем помощи водителю продолжает анализ рабочих принципов лазерных радаров (лидаров) — недорогой альтернативы радарам для таких автомобильных применений, как адаптивный круиз-контроль. Сходные принципы активного освещения области впереди автомобиля используют активные системы ночного видения, но с методами пиксельного детектирования посредством камер вместо ранжирования.

Обзор автомобильных активных ИК систем помощи водителю завершает еще один пример, которым является самая передовая сегодня 3D-техно-логия electronic perception technology от Canesta, комбинирующая одновременно основные преимущества видеокамер и радаров — способность к обнаружению и ранжированию, а также помехоустойчивость с ценовой эффективностью.

Лидарные АКК дают возможность детектировать расстояние (принцип ранжирования), скорость (используя доплеровское смещение), различать множественные объекты по отдельности в широкой области обзора, а также производить с высокой точностью мониторинг полосы, могут быть также использованы для реализации функциональности предупреждения/предотвращения аварий (pre-crash sensing/collision avoidance). Лидарные АКК допускают интеграцию ряда других функций, включая классификацию автомобилей, обнаружение тумана, определение видимости и регулирование освещения в салоне и экстерьере.

Совет

Лидарный модуль АКК не нуждается в специальной настройке в течение сборки автомобиля, а также в калибровке. Считается, что для здоровья человеческого глаза лазерные ИК лучи безопасны. Так, компания OSRAM Opto Semiconductors заявляет о соответствии своих лазерных диодов стандарту IEC 60825-1 Safety of laser products.

Интерференция с другими датчиками также не представляется возможной. К настоящему времени уже разрабатываются интеллектуальные транспортные системы, позволяющие осуществлять посредством лазера коммуникацию между автомобилями.

Лидарные датчики для АКК выпускают и используют компании Omron, Denso,

Continental, Siemens VDO, Hella. Автомобили с лидарными АКК выпускают, например, Nissan и Toyota.

Помимо АКК, применение лидарных датчиков относится, например, к детектированию крена [148, 150] и другим, вплоть до 3D-сканирования области и расстояния до объектов, а также систем ночного видения [148-153].

Активные системы ночного видения диапазона NIR производят компании Bosch, Hella, OSRAM, используют в своих автомобилях Toyota и Mercedes.

Lexus LS470 Toyota, например, оснащается NIR-системой ночного видения, включающей два прожектора, излучающих ИК свет и установленных на переднем бампере, CCD-камеру, установленную в верхней части ветрового стекла, блок управления системы ECU и ЖК-дисплей диагональю 5,8 дюйма. Область обзора ИК лучей — 17° по горизонтали и 12,75° по вертикали.

Система ночного видения на модели 2007 года автомобиля Mercedes S-класса — также активного типа с NIR-освещением — разработана Bosch. Устройство и работа системы аналогичны системе Lexus LS470: два ИК прожектора излучают ИК свет, ИК датчик-камера, размещенная в пространстве между зеркалом и ветровым стеклом, получает отраженные лучи, контрольный блок обраба-

Рис. 64. Иллюстрация принципа действия импульсного лидара (измерение TOF)

тывает информацию и передает данные на дисплей на приборной панели. Bosch интегрирует свою систему с другими СПВ, которые предназначены для использования той же самой камеры для систем ПНУП и обнаружения дорожных знаков.

Обратите внимание

NIR-технология позволяет производить более натуральные визуальные образы, в отличие от тепловых FIR-систем, и дает возможность детектировать ненагретые препятствия. Активную систему NIR применяет и компания Delphi.

По мнению специалистов компании, при использовании одной CMOS-камеры могут быть выполнены многие функции — АКК, ПНУП, ночное видение, обнаружение пешеходов и другие, что позволяет экономить затраты на датчики и место на ветровом стекле.

Общим в работе лидарных АКК и систем ночного видения лежит метод активного освещения области впереди автомобиля невидимым человеческому глазу ИК освещением, а особенности и отличия в работе этих систем разъясняются далее.

Теория и принцип действия лидаров

Принцип Light Detection And Ranging абсолютно аналогичен радарному [141-147].

Лидар направляет ИК свет на цель, переданный свет частично отражается от объекта, частично рассеивается и возвращается назад, несколько изменяя свои свойства. Детектирование изменения свойств света позволяет определить свойства цели.

Акронимы устройств, работающих на оптических электромагнитных частотах, включают названия Lidar, laser radar, optical radar, ladar.

Лидарные системы АКК измеряют расстояние до автомобилей во фронте хост-автомобиля (оборудованного АКК), также используя отражение лазерных импульсов от объекта, детектирование которого теоретически возможно с применением принципов лазерной триангуляции, или time-of-flight (TOF).

Принцип TOF предполагает посылку ИК импульса короткой длительности и измерение расстояния до объекта по времени возврата импульса (рис. 64). Длительность высокомощного и очень короткого светового импульса — порядка 10 нс. Короткий импульс лазерного диода, как и в случае с радарами, позволяет увеличить диапазон АКК.

Читайте также:  Ученые создали нейросеть для обработки рекламных фотографий с моделями

Принцип TOF с использованием лазерных диодов и фотодиодов реализуется через следующие методы сканирования: 1) сплиттер луча, 2) многоугольное зеркало, 3) подвижное передающее зеркало и 4) адресуемый лазерный массив [142].

Важно

Диапазон лидарного датчика зависит также от пиковой мощности лазерного диода и других факторов: погодных условий, оптического дизайна системы, длины волны и ди-

вергенции лазерного луча, передающих свойств оптики и среды, отражающей способности цели и чувствительности детектора. Дизайн обязательно предполагает выбор лазерного источника по мощности и ресивера по чувствительности. Точность измерений ТОБ зависит от ширины импульса лазера и скорости и точности используемого АЦП.

Упрощенная лидарная система показана на рис. 65 [141].

Ключевым компонентом лидарных датчиков является высокомощный лазерный диод, предназначенный для передачи инфракрасного импульса диапазона длин волн 850-950 нм. В зависимости от требований применения лазеры используют мощности от нескольких милливатт до нескольких сотен ватт. Типичный импульсный лазерный диод характеризуется пиковой мощностью порядка 10-25 Вт.

Лазерный диод сейчас представляет собой недорогое устройство, производимое в высоких объемах с использованием стандартных полупроводниковых процессов, поэтому лидарные АКК и ШИ-системы ночного видения стоят меньше радарных и потребляют меньше мощности, что представляет собой важный критерий стоимости.

Технология лазерных диодов удовлетворяет строгим автомобильным требованиям: обеспечивает срок службы 10 лет при рабочей температуре -40.. .+85 °С.

Ранние радары и лидары анализировали только интенсивность отраженной волны и время ее задержки. Современные системы делают то же самое, но так называемые когерентные лазерные радары, coherent laser radars (CLR), записывают информацию о фазе рассеянного излучения по отношению к опорной.

Лазерные радары могут быть, как и радары, непрерывного типа действия — continuous-wave (CW), а также импульсные, с фокусировкой, или коллимированные.

Лазерная система CW-типа с фазовым сравнением работает по принципу того, что цель отражает версию оригинального переданного сигнала, смещенного по фазе.

В отличие от импульсной лазерной системы, которая передает и получает короткие лазерные импульсы, в лазерной системе CW-типа фазовый компаратор ресивера сравнивает фазу смещенного получаемого сигнала с переданным сигналом, что также позволяет вычислить расстояние до цели.

Совет

Выражение для расстояния range, приведенное далее, показывает зависимость от мощности полупроводникового импульсного лазера и атмосферных условий [141]:

R= 1РхАхТахТ0 V DsxPIxB ’

где P — мощность лазера, А — оптическая область (линзы или зеркала), Ta — коэффи-

циент передачи атмосферы; Т0 — коэффициент передачи оптики; Ds — чувствительность детектора; B — дивергенция (расхождение) луча в радианах.

Для передачи импульсов используются полупроводниковые импульсные лазеры, позволяющие снизить цену и потребление мощности этими устройствами, уменьшить их размер и вес, но импульсный принцип требует особенно быстродействующих АЦП в ресиверном блоке.

CW-лидары используются, когда допускается интегрирование сигнала в течение длительного периода времени и/или когда цель находится неподалеку.

CW-лидары удобны также для измерений усредненных свойств пути и цели, тогда как импульсные предполагают более динамическую оценку, но фокусировка с CW-лидарами позволяет им делать более точные измерения в меньшем диапазоне расстояний.

Импульсные лазерные системы используют большие уровни мощностей в течение посылки лазерного импульса, чем постоянные уровни, поддерживаемые лидарами CW-типа, что позволяет получить более высокий SNR для отраженного сигнала, получаемого ресивером. Импульсные лидары обычно выбираются для детектирования удаленных объектов, а также в том случае, когда длительное интегрирование сигнала нецелесообразно.

Для условий детектирования слабого отраженного света применяются кремниевый PIN-детектор, кремниевый туннельный диод (avalanche photodiode — APD), фотоумножитель (photomultiplier tube — PMT).

APD широко распространены в контрольно-измерительной и космической аппаратуре, так как обеспечивают высокую скорость и высокую чувствительность. Быстродействующий PIN-фотодиод или APD в ресивере получает свет и преобразует отраженный световой импульс в электрический сигнал.

Обратите внимание

Устройство выводит ток, пропорциональный воздействующему свету — отраженному от впереди идущего автомобиля, что в схеме обработки сигнала позволяет определить расстояние и скорость относительно данного автомобиля, осуществлять мониторинг полосы или сигнализировать различным системам о наличии тумана.

Действительно, лидарная цель может быть как твердотельной, так и представлять собой атмосферные частицы (лидары применяются и для измерения скорости ветра, обнаружения смога, тумана), свет также хорошо отражается и от маркеров полосы.

В связи с различиями в цели детектирования выделяют три основных типа лидаров [143]:

• дальномеры — лидары расстояния;

• DIAL (DIfferential Absorption Lidar);

• доплеровские лидары.

DIAL-лидары используются для того,

чтобы измерять химические концентрации — озона, водяного пара, загрязняю-

щих частиц в атмосфере. Такие лидары используют две дифференциальных лазерных волны с различной длиной, которые выбираются таким образом, чтобы одна из них поглощалась молекулами вещества, концентрация которого измеряется, а другая игнорировалась.

Доплеровские лидары применяются для измерения скорости цели.

Когда свет передается от лидара и воздействует на цель, которая движется к лидару или прочь от него, длина волны отраженного и рассеянного света будет изменяться соответственно (эффект Доплера или доплеровское смещение).

Если цель движется прочь от лидара, длина волны будет увеличиваться (красное смещение), если к лидару, длина волны будет уменьшаться (голубое смещение).

Лазерные лидары, как и радары, могут быть моностатическими и бистатическими. Бистатические измерения требуют наличия двух локальных разнесенных трансмиттера и ресивера. Моностатический принцип предполагает наличие только одной локации и предпочтителен для научных измерений.

В схеме обработки сигнала трансимпеданс-ный усилитель (рис. 65 [141]) преобразует ток в сигнал напряжения. Требования к тран-симпедансному усилителю включают также высокий коэффициент усиления, высокий входной импеданс, ультранизкие шумы по напряжению и току, малую входную емкость, что достижимо со входной ступенью FET или MOS. Достижимы напряжения входных шумов<\p>

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/aktualnye-tehnologii-i-primeneniya-datchikov-avtomobilnyh-sistem-aktivnoy-bezopasnosti-chast-7-aktivnye-ik-sistemy-lidary-sistemy

Toyota Safety Sense 2.0 — DRIVE2

Toyota представила пакет систем активной безопасности Toyota Safety Sense второго поколения, получивший сразу несколько новых функций.

Новое поколение TSS научилось распознавать пешеходов в ночное время, определять велосипедистов, а также край проезжей части без разметки.

Интеграция пакета Toyota Safety Sense нового поколения в автомобили начнется с 2018 года в Японии, Северной Америке и Европе одновременно.

Важно

Toyota представила второе поколение Toyota Safety Sense. Основные отличия нового комплекса систем в более современном компьютерном управлении и конструкции камеры и датчика-радара, позволившей расширить функционал систем предупреждения об угрозе фронтального столкновения (PCS) и оповещения о непреднамеренном пересечении дорожной разметки (LTA).

Автомобили с пакетом технологий Toyota Safety Sense второго поколения получат более современную однообъективную камерой в сочетании с датчиком-радаром миллиметрового диапазона. Это повысит точность распознавания потенциальных угроз дорожно-транспортных происшествий, и сделать систему более функциональной.

Так, система предупреждения об угрозе столкновения второго поколения позволяет определить наличие впереди идущего автомобиля на скорости от 10 до 180 км/час и при необходимости применить функцию автоматического торможения. Благодаря расширенному функционалу новая система будет предупреждать водителя о появлении на дороге не только пешеходов (в дневное и ночное время), но и велосипедистов (в дневное время).

Новая система оповещения о непреднамеренном пересечении дорожной разметки (LTA) получила функцию удержания автомобиля в центре полосы. С обновлением система научилась распознавать край дороги даже без маркировки.

Интеграция пакета Toyota Safety Sense нового поколения в автомобили стартует одновременно в Японии, Северной Америке и Европе с 2018 года.

Повышение безопасности автомобилей — одно из важнейших направлений развития Toyota.

Компания уверена, что только масштабное использование систем безопасности во всем мире может оказать реальное влияние на сокращение дорожно-транспортных происшествий.

С этой целью в 2015 году Toyota представила пакет систем активной безопасности Toyota Safety Sense, в который вошли передовые технологии, предотвращающие или смягчающие последствия столкновений в широком диапазоне дорожных ситуаций.

Совет

С 2015 года в мире реализовано свыше 5 миллионов автомобилей Toyota с пакетом систем активной безопасности. В Европе доля таких автомобилей достигла 92%.

Статистика за истекший период показывает снижение случаев наезда сзади приблизительно на 50%.

Снижение количества аналогичных столкновений с участием автомобилей с пакетом TSS в сочетании с технологией ICS (Intelligent Clearance Sonar), достигает 90%.

Состав пакета TSS может отличаться в зависимости от особенностей региона.

Так, в Toyota Safety Sense для российского рынка входит система автоматического переключения дальнего света на ближний, система оповещения о непреднамеренном пересечении дорожной разметки, система предупреждения об угрозе фронтального столкновения с функцией автоматического торможения, система распознавания и информирования водителя о дорожных знаках, система контроля и информирования об усталости водителя и круиз-контроль с функцией поддержания безопасной дистанции до впереди идущего автомобиля.

Источник: https://www.drive2.ru/b/494228278735798335/

PCS (Pre-crash или Pre-collision Safety System) предаварийная система безопасности Toyota-Lexus

PCS (Pre-crash или Pre-collision Safety System) предаварийная система безопасности Toyota/Lexus прогнозирует фронтальное столкновение и уменьшает урон с помощью предаварийной подготовки авто до момента столкновения.

Рассмотрим в деталях схему работы PCS System компании Toyota/Lexus. В конструкцию PCS системы входят:

  • Радар динамического круиз-контроля (DYNAMIC RADAR CRUISE CONTROL (DRCC))
  • Два электронных блока управления.
  • Предаварийный механизм торможения (Pre-crash Brake Assist System).
  • Активные преднатяжители ремней безопасности.

Радар динамического круиз-контроля (DYNAMIC RADAR CRUISE CONTROL (DRCC)) имеет миллиметровую частоту волн. Динамический круиз-контроль автоматически регулирует скорость автомобиля, чтобы обеспечить заданное расстояние между Вашим и впереди идущим автомобилем.

Этот радар обнаруживает препятствия, отражение его волн дает характеристики форм и материала, а также немного информации о размере обнаруженного объекта.

Его отличительной особенностью является увеличенный угол «обзора» и способность выявить препятствия на очень маленьких расстояниях.

Электронный блок управления обрабатывает полученную от радара информацию, и вычисляет расстояние до препятствия и скорость приближения к нему. На основании этого он отправляет данные электронным блокам управления предаварийного механизма торможения и преднатяжителей ремней, которые самостоятельно определяют необходимость активизации своих «подчиненных» и режим их работы.

Предаварийный механизм торможения (Pre-crash Brake Assist System) представляет собой электрогидромеханическую систему, которая при необходимости повышает давление в гидроприводе тормозных механизмов.

Когда PCS-система обнаруживает препятствие (такое, как впереди идущий автомобиль) и определяет высокую вероятность столкновения, то она сообщает об этом водителю с помощью звуковых сигналов и оповещения на дисплее.

Тогда предаварийный механизм торможения (pre-crash brake assist) активируется и усиливает торможение, когда водитель нажимает на педаль тормоза.

Обратите внимание

Если система определяет неизбежность столкновения, то предаварийный механизм торможения активируется, чтобы уменьшить влияние скорости (сократить тормозной путь и вероятность аварии). При этом обеспечивается эффективное замедление автомобиля даже без участия в этом процессе водителя (с любой текущей скорости до 40 км/ч).

Преднатяжители ремней безопасности электроника активизирует в случае вычисления неизбежного столкновения. Они срабатывают в один момент с предаварийным механизмом торможения. Ремни безопасности втягиваются, чтобы уменьшить вероятность травм.

Читайте также:  Российский робот будет отправлен на мкс

При замене или повреждении радара необходима его калибровка (настройка), как и настройка всей системы PCS (Pre-collision Safety System), с применением специального оборудования!

На сегодняшний день услугу калибровки (настройки) PCS системы Toyota и Lexus осуществляет только наш техцентр.

Адаптивный круиз-контроль

Адаптивный круиз-контроль оснащен системой предаварийной безопасности Lexus, т.к. в нем используется тот же радар миллиметрового диапазона.

Как и обычная система круиз-контроля, он поддерживает предварительно заданную скорость автомобиля, а также, благодаря радару, распознает автомобиль впереди, двигающийся с более низкой скоростью.

Затем система сбавляет скорость, отпуская дроссельную заслонку или включая тормоза.

Вы можете задать конкретную дистанцию между Вашим автомобилем и автомобилем, идущим впереди, и система будет автоматически поддерживать эту дистанцию, в зависимости от скорости идущего впереди автомобиля. После того, как дорога очистится от других транспортных средств, адаптивный круиз-контроль плавно наберет изначальную скорость.

Защита от столкновения

Наша усовершенствованная система предаварийной безопасности — это еще одна уникальная технология, созданная для предупреждения водителя о возможном столкновении и для принятия необходимых мер, направленных на снижение риска получения травм.

Автомобиль оборудован радаром миллиметрового диапазона, который постоянно следит за дорогой впереди автомобиля, а также вспомогательной стереокамерой, замечающей объекты, которые не может обнаружить радар (например, пешеходы), и инфракрасными прожекторами, дополняющими работу камеры в ночное время.

Внутри автомобиля установлена камера, которая наблюдает за положением головы водителя и может определить, когда водитель отвернулся от дороги. При обнаружении возможной опасности столкновения система издает зуммерный сигнал и на мгновение задействует тормоза, чтобы оповестить водителя, а на приборной панели появляется предупреждение.

Важно

Если опасность столкновения высока, тормозная система оптимизируется для обеспечения максимального тормозного усилия, подвеска регулируется надлежащим образом, а аварийная система рулевого управления подготавливается для быстрого маневрирования.

Если столкновение является неизбежным, автоматически включается торможение и натягиваются ремни безопасности, чтобы свести к минимуму возможные повреждения.

Усовершенствованная система безопасности GS, способная предотвратить столкновение, также включает в себя датчик усталости водителя, который может определить, открыты ли глаза водителя, и монитор обнаружения «слепых» зон, использующий радар в задней части автомобиля для обнаружения транспортных средств, обгоняющих Ваш автомобиль по смежным полосам, и сигнальную лампу на внешнем боковом зеркале. Система слежения за дорожной разметкой предупреждает об отклонении с нужной полосы движения, а передние системы обнаружения в ночное время передают качественное изображение ситуации впереди автомобиля на мультифункциональный дисплей для обеспечения уверенного движения.

Источник: http://prius20.ru/pcs-pre-crash-ili-pre-collision-safety-system-predavariynaya-sistema-bezopasnosti-toyota-lexus

Инфракрасный радар

ПодробностиПросмотров: 1412

Макаров А.Н.
Устройство предназначено для звуковой индикации приближения к препятствию на расстояние менее порогового.

Работает по принципу радара, но вместо радиоволны использует инфракрасное излучение. Излучает ИК-излучение в сторону препятствия. От препятствия происходит отражение ИК-излучения и прием его фотоприемником.

Если мощность принимаемого отраженного ИК-излучения будет больше порогового значения, — звучит тональный сигнал.

Схема очень проста, потому что в ней используется интегральный фотоприемник предназначенный для систем дистанционного управления бытовой аппаратурой.

Фотоприемник представляет собой микросборку, в которой есть фотодиод, усилитель фототока, а также, фильтр выделяющий сигнал по модулирующей частоте и компаратор — формирователь логических импульсов.

Благодаря фильтру фотоприемник фактически реагирует только на «свой» сигнал, — сигнал модулированный определенной частотой, в данном случае 38 кГц. А благодаря компаратору есть четкий порог чувствительности, ниже которого сигнал просто никак не влияет на выход фотоприемника.

Используя это свойство можно регулировкой яркости излучателя (ИК-светодиода) добиться реакции схемы на определенное максимальное расстояние до препятствия. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.

 Как уже сказано, схема состоит из излучателя и приемника. Излучателем является ИК-светодиод HL1, ток на него поступает от мультивибратора на микросхеме А1, генерирующего импульсы частотой 38 кГц. Сила тока, значит, и сила света, зависит от величины сопротивления резистора R3. Частота модуляции (38 кГц) установлена цепью C1-R2. Фотоприемник — SF1. И фотоприемник и светодиод расположены так, что направлены в одну сторону — на препятствие. Между ними находится непрозрачная перегородка, не дающая ИК-излучению от светодиода попадать непосредственно на фотоприемник. Поэтому на фотоприемник может попасть только отраженное ИК — излучение. Отраженное ИК-излучение поступает на фотоприемник практически при любом расстоянии до препятствия (хоть километр), другое дело в силе отраженного света. Фотоприемник благодаря имеющемуся в нем компаратору характеризуется четким порогом чувствительности. Поэтому, когда расстояние до препятствия снижается до некоторого порогового значения на выходе SF1 открывается ключ, подающий ток на звукоизлучатель со встроенным генератором BF1. Раздается тональный звук, предупреждающий об опасном приближении к препятствию.

Совет

Питается схема напряжением 5V от стабилизатора на микросхеме А2. Входное напряжение питания 12V, это позволяет питать данное устройство, например, от автомобильного аккумулятора.

Все детали расположены на печатной плате, схема расположения печатных дорожек и монтажа показана на рисунке 2.
  На плате между фотоприемником и свето-диодом установлена перегородка. Она сделана из консервной жести и покрашена битумным лаком в черный цвет. Битумный лак так же был использован и для ручного рисования печатных дорожек на заготовке.

В качестве светодиода HL1 можно использовать любой ИК-светодиод для пультов дистанционного управления. Звукоизлучатель типа FYE38-3S3120 можно заменить любым малогабаритным пьезоэлектрическим звукоизлучателем со встроенным генератором, способным работать при напряжении питания 5V.

Чувствительность (расстояние, на которое реагирует схема) зависит от яркости светодиода и чувствительности фотоприемника. Подбором сопротивления R3 можно выставить необходимую величину расстояния до препятствия, при котором начинается звуковая сигнализация. При указанном на схеме сопротивлении R3 10 Ом у автора расстояние получилось 45 см.

Увеличение сопротивления ведет к уменьшению расстояния.

 радиоконструктор 12-2014

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Источник: http://radioamator.ru/nachinayushchim/skhemy-nachinayushchim/1074-infrakrasnyj-radar

Враги радара — лазерный радар,фоторадар и др

Почти все полицейские силы мира (в т.ч. и ГАИ) используют радары для измерения скорости, принуждения выполнения скоростного режима и пополнения казны. С момента разработки этих устройств, за ними неотступно следуют антирадары.

К несчастью, у полиции есть два туза — они могут выбирать время и место для своих (и повышают их убойную силу, выбирая места, опасные или нет, где большинство нормальных людей ездит быстро) и объявлять нелегальными наиболее эффективные контрмеры, такие как наведение помех и использование антирадаров.

Радар посылает пульсирующий или непрерывный сигнал радиочастоты и слушает отражение этого сигнала. Когда импульс достигает движущегося объекта, его частота изменяется в соответствие со скоростью и направлением движения (эффект Допплера). Также появились новые системы, использующие лазерное излучение для определения скорости.

Существует три основных частотных диапазона, в которых работают полицейские радары, обычно называемые X-диапазон (11 ГГц), K-диапазон (24 ГГц) и Ka-диапазон (32-36 ГГц). Все радар-детекторы слушают эти частоты и пищат, чирикают и моргают, когда обнаруживают сигнал.

Повышение чувствительности антирадара позволяет раньше обнаруживает радар. К сожалению, эти частоты используются также различными полезными устройствами, такими как системы автоматического открывания дверей гаража, охранными системами, а также присутствуют в излучении линий электропередач.

Отсюда растет вторая сторона проблемы — антирадары, которые ловят все подряд и чаще врут, чем предупреждают.

Лидар (Lidar, лазерный радар) — новый враг

Лидар, в отличие от обычного радара, использует лазерное излучение (длина вольны около 900нм) для определения скорости автомобиля. Он через некоторые промежутки времени измеряет расстояние от устройства до цели, и его изменению вычисляет скорость.

Поскольку измеряется расстояние очень важно, чтобы лидар был установлен стабильно и капитально для получения правильных значений, и обычная цель (автомобиль) в этом случае превращается в набор поверхностей, которые являются хорошими отражателями.

Обратите внимание

Это очень важно, поскольку устройство использует отражение лазерного луча от цели для измерения расстояния.

С точки зрения водителя, основное отличие от радара состоит в сложности обнаружения. Размер пятна луча составляет около 4 футов на расстоянии в полмили (120см на 800м), и оно очень мало для захвата детектором. Кроме того, все устройства этого класса автоматически отключают излучатель после произведения замера, а не работают непрерывно, как большинство радаров.

Фоторадар — простейший способ собирать деньги

Очередной виток в войне радаров и антирадаров — фоторадар, при обнаружении которым вы узнаете об этом только по получении квитанции на штраф. Он имеет маломощный радар той или иной конструкции для определения скорости и фотографирует автомобиль, движущийся с превышением скорости (вплоть до номеров и лица за рулем). Спорить бесполезно — машина не врет.

Некоторые фоторадары оборудованы устройством поворота, позволяющем сканировать некоторый участок дороги, что еще более затрудняет их обнаружение и уменьшает вероятность ошибки.

Радар, определяющий скорость, весьма маломощный, его радиус действия обычно не превышает 30-50м, что также затрудняет его обнаружение, особенно если он загораживается постройками или другими автомобилями.

Используется несколько типов подобных устройств:

  • Австралия использует Fairy slant radar system, использующую радар K-диапазона с углом 45 градусов.
  • Новая Зеландия и часть Канады — Auto patrol Ka-фоторадар, достаточно убийственный. Он использует маломощный радар на 34.6 ГГц с углом 22.5 градуса и делает фотографии автомобилей, движущихся в обоих направлениях. Однако он не делает снимок, если обнаруживает несколько автомобилей в кадре для экономии пленки. Частота предусмотрительно выбрана как третья гармоника X-диапазона, где большинство радар-детекторов имеют пониженную чувствительность для подавления бытовых помех.

Vascar (Visual Average Speed Computer and Recorder)

Это не радарная система. Суть в том, что есть две отметки на дороге. В момент пересечения первой включается таймер, в момент пересечения второй — выключается. Расстояние между отметками — фиксированное. Скорость вычисляется. Единственная контрмера — внимательность.

Контрмеры

Наведение помех (Radar jamming)

Со времен противостояния электронные контрмеры стали весьма популярны. Если пропустить рассуждения на тему законности использования таких устройств и перейти к технической стороне вопроса, что дает наведение помех? Существуют шумелки (джаммеры) двух типов — активные и пассивные. Пассивные принимают сигнал радара, зашумляют его и передают обратно _без_усиления_.

Основная проблема этого метода видна, если сравнить площадь антенны устройства (около 1 кв.дюйма) с фронтальной площадью автомобиля. Любой сигнал шумелки будет подавлен сигналом от остальной части автомобиля и благополучно отфильтрован системой шумоподавления радара. Исследования подобных устройств показали их весьма низкую эффективность (см.

оригинальный текст, там есть ссылки).

Гораздо более эффективные (а следовательно и более незаконные) — активные шумелки. В этом случае устройство посылает мощный сигнал, подавляющий отраженный автомобилем. Как пример — VCDD Stealth, цена около 700 USD (в Новой Зеландии).

Состоит из низкокачественного широкополосного детектора излучения, по сигналу которого включается излучатель на той же частоте.

По мнению журналов Car & Drivers и NZ Autonews, существуют несколько серьезных проблем при использовании данного устройства:

  • Работает только вперед
  • Плохо работает в коротковолновом диапазоне
  • Работает только в диапазонах X и K
  • Имеет большие габариты
  • Намертво глушит другие детекторы на мили вокруг Учитывая высокую стоимость, незаконность и пп.1-5 представляется не очень удобным использование такого устройства. По другим информации нет.
Читайте также:  Новый автономный робот, предназначенный для спасательных работ, создан студентами

Прятки (Stealth)

Лучший способ спрятаться от радара — обклеить автомобиль материалом, используемым на знаменитых самолетах-невидимках, однако есть некоторые трудности с его наличием в продаже. Поэтому, для начала, следует обратить внимание на фронтальный профиль автомобиля.

Очевидно, что автомобиль с низким профилем, мотором сзади и закрытыми подъемными фарами (Mazda RX7), отражает сигнал в обратном направлении гораздо хуже, нежели минивэн или трейлер. Вообще, автомобиль с низким лобовым сопротивлением, теоретически отражает сигнал куда угодно, только не в обратном направлении, а с учетом использования в современных автомобилях пластмасс и т.п.

профиль для отражения сигнала радара еще более уменьшается. Однако, информации о каких-либо формальных исследованиях на эту тему нет.

Наведение помех на лидары (Lidar jamming)

В отличие от радара, лазерное излучение — это свет, и в этом смысле его подавление проще и более легально.

Car & Driver magazine (апрель 1994) поместил неплохую заметочку, в которой, в частности, говорилось о том, что использование пары мощных противотуманок позволяет уменьшить расстояние действия лидарного спидометра в два раза, что при наличии детектора дает несколько дополнительных секунд.

Robert Weverka и Craig Peterson в своей статье (Autotronics, март 1995, стр. 36) утверждают, что это не работает, однако не объясняют, почему C&D получили положительные результаты.

Прятки от лидаров (Lidar stealth)

Лидар работает на принципе отражения светового (лазерного) луча от поверхности цели, поэтому лучший способ скрыться от него — иметь автомобиль с низким профилем, черного цвета, без хромированных деталей и покрытый грязью. Неплохо, также иметь покрытие (чехлы?) на большие блестящие поверхности для подавления отражения. Тестов на эту тему не попадалось.

Детекторы

Детекторы радаров по сути — радиоприемник, который моргает, пищит или чирикает когда принимает сигнал частоты, на которой работают радары. Не считая разных лампочек, основное различие между детекторами — чувствительность и подавление случайных срабатываний. В большинстве случаев — это взаимоисключающие параметры.

Общественное мнение и обзоры

Производители детекторов постоянно предлагают новые модели. Цена не всегда определяет качество. Некоторые дешевые модели показывают неплохие результаты. С другой стороны некоторые дорогие имеют откровенные провалы в определенных диапазонах.

На что обращать внимание

При покупке, кроме цены смотрите на:

  • чувствительность — иногда производители помещают результаты тестов, должна быть не ниже 110 дБ
  • память — возможность сохранения настроек
  • Mute (выключение звука) — на случай сплошного потока полицейских машин с радарами
  • Скрытность (монтажа) — в случае если использование детекторов запрещено законами страны
  • Регулировка громкости
  • Диапазон — K/Ka/X — band, lidar
  • Наличие разных лампочек и тонов звука для разных источников излучения

Где устанавливать

Обычно, лучшее место для установки детектора вверху лобового стекла, рядом с зеркалом. Это позволяет увеличить дальность действия и обеспечивает хороший дороги. Исключение составляют автомобили, имеющие солнцезащитную металлизированную полоску по лобовому стеклу, которая блокирует работу детектора.

Детекторы детекторов

В некоторых странах, где запрещено использование детекторов, используются детекторы радар-детекторов (например, VG2 в Канаде).

Их принцип работы основан на улавливании частоты, используемой в супергетеродинах приемников детекторов.

Многие производители детекторов учитывают эту тонкость, и выпускают детекторы, такие как модели Bel и Valentine One, а Whistler выпускает подели оснащенные детекторами детекторов.

Важно

Важно отметить, что ни одна из  систем не является эффективной на 100 процентов. Кроме того, периодически появляются новые разновидности радаров, разработанные с использованием последних технологий и существующие антирадары становятся неэффективными.

На данный момент существует единственный действенный способ избежать штрафов за превышение скорости – не лихачить!

Источник: auto.msk.ru

Источник: https://navi-blog.ru/vragi-radara-lazernyiy-radar-fotoradar-i-dr/

Компания Toyota создала второе поколение комплекса Safety Sense — ДРАЙВ

Одно из главных приобретений TSS в этом году: распознавание пешеходов в ночное время (на скорости от 10 до 80 км/ч) с автоматическим торможением перед ними.

В 2014 году японцы показали новый набор систем активной безопасности и помощи водителю Toyota Safety Sense (TSS), разделённый на два подвида (начальный TSS C для компактов и более продвинутый TSS P для средних и больших моделей).

С тех пор TSS распространился по модельному ряду. Теперь же пришла пора перекройки комплекса. Фирма заявила о выходе второй генерации TSS с расширенными функциями и улучшенными техническими параметрами.

А ещё размер самого блока TSS был уменьшен, что облегчило его монтаж под капотом.

Набор датчиков в TSS 2 — тот же, что был у TSS P, то есть однообъективная камера и радар миллиметрового диапазона. Но зона их работы расширена. А помимо улучшенных возможностей по обнаружению пешеходов система TSS теперь обучена распознавать и велосипедистов.

Система автоматического торможения перед другими автомобилями на сравнительно простых моделях (с TSS C) действовала в диапазоне 10−80 км/ч. В новом поколении комплекса для всех новых легковушек стандарт будет повыше — от 10 до 180 км/ч.

Система контроля рядности с автоматическим подруливанием (LDA) в прошлом видела только белые и жёлтые линии на асфальте, а теперь ещё умеет распознавать края дороги, снижая риск вылета.

Также в TSS 2 были объединены предупреждение о вилянии машины от TSS P и о старте остановившегося впереди автомобиля от TSS C. Сохранено автоматическое переключение дальнего света.

Совет

В наборе появился ассистент Lane Tracing Assist (не для всех моделей), удерживающий машину точно по центру ряда, что дополнительно снизило нагрузку на водителя, особенно при одновременном задействовании адаптивного круиз-контроля.

Японцы говорят, что опыт развёртывания первого комплекса TSS (а он уже установлен на пяти миллионах машин) и статистика аварий свидетельствуют о снижении на 50% риска наезда на машину и на 90% — в сочетании с системой Intelligent Clearance Sonar (это «виртуальный бампер» с автоматическим торможением для предотвращения столкновений с препятствиями при маневрировании на малых скоростях). Второе поколение TSS должно снижать риск ДТП ещё больше.

К возможностям TSS добавлена система распознавания знаков RSA, которая различает не только знаки ограничения скорости, но и «кирпич», Stop, «обгон запрещён». Она дублирует знак на приборке, а также выдаёт водителю предупреждение при нарушении правил.

Опциональная «фишка» Safety System+ — активный ассистент рулевого управления, объезжающий пешехода, если затормозить прямо перед ним не удаётся.

Одновременно премиальное отделение Тойоты представило следующее поколение своего комплекса Lexus Safety System+, которое по сути является калькой с нового TSS. И тот и другой наборы будут постепенно внедрены на серийной продукции фирмы в Японии, Северной Америке и Европе, начиная с новых моделей, запускаемых на рынок в 2018 году.

Поделиться

Поделиться

Лайкнуть

Источник: https://www.drive.ru/news/5a1e769cec05c4b94a0000bd.html

Роботы от Toyota. Домашний робот – помощник

Жизнь в гармонии с людьми — главная мелодия Toyota Partner Robots (фото: Toyota).

Очередное поколение персонального робототехнического транспорта — Mobility Robot и андроида-скрипача — Violin-playing Robot от Toyota.

Последний является продолжением целой линейки андроидныхроботов-партнёров от Toyota, разработанных для того, чтобы помогать людям (пожилым, например) в их повседневной жизни.

Первых из этих Toyota Partner Robots, дабы продемонстрировать их ловкость и сообразительность, японские инженеры обучили игре на духовых и ударных инструментах, а также — дирижированию.

Обратите внимание

Основные области действия линейки Toyota Partner Robots: помощь в быту, сфере обслуживания, в госпиталях, на производстве. И ещё в их задачу входит персональная транспортировка.

Иллюстрации: Toyota

Теперь настала очередь скрипки. Для того, чтобы белоснежный андроид смог играть на этом инструменте, авторы Violin-playing Robot обеспечили каждую из его рук аж 17 степенями свободы (сочленениями) и, разумеется,соответствующей программой. Японцы утверждают, что этот робот играет практически как человек, и его руки обладают схожей с человеческими силой и точностью движений.

Высота нового андроида составляет 1,52 метра, а вес — 56 килограммов.

Собственно, как Violin-playing Robot управляется со смычковым инструментом, можно увидеть в этом ролике на YouTube.

Но скрипка — лишь реклама возможностей этой «прямоходящей железяки». Главное назначение андроида, утверждают инженеры, — это работы по дому, уход за детьми и медицинская помощь.

Пока ещё скрипач не готов орудовать сковородками или вешать картину на стену. Но его создатели говорят, что намерены ещё поработать над гибкостью и ловкостью человекоподобной машины, чтобы она могла использовать самые разные ручные инструменты.

А вот на второй новинке от японского автостроителя уже можно кататься. Mobility Robot является дальнейшей эволюцией персональных транспортных средств, которые Toyota также относит к своей категории роботов-партнёров.

Эти аппараты являются чем-то промежуточным между маленькими авто, самоходными инвалидными креслами и ходячими (либо ездящими) роботами. Тут надо вспомнить i-foot и i-unit, яркий i-swing и, наконец, новейшее кресло-автомобиль i-Real, показанное Toyota в октябре нынешнего года.

Деталей о том, как именно Mobility Robot балансирует на своих колёсах и как перешагивает небольшие ямы и кочки, компания не приводит. Но на этой странице можно увидеть видео, ближе к концу которого показана пара кресел в действии (фото Toyota).   

Развитие темы удалось на славу.  Mobility Robot может самостоятельно объезжать препятствия и преодолевать небольшие неровности путём перешагивания. Mobility Robot оснащён двумя колёсами, но каждое из них может независимо перемещаться вверх-вниз, как ноги. Так что эта ездящая машина – ещё и немножко ходящая.

Как сказано в пресс-релизе компании, Mobility Robot призван оказать помощь владельцу в передвижении на коротких расстояниях, в тех местах, где люди обычно ходят. Направленность на инвалидов и пожилых тут явно прослеживается, хотя сфера применения новинки – куда шире.

Важно

Запас хода Mobility Robot на одном заряде аккумулятора равен 20 километрам, максимальная скорость — 6 километров в час, время зарядки батареи — один час, а максимальный преодолеваемый подъём — 10 градусов. Высота робота на стоянке равна 1 метру, а в движении — 1,1 метра. Вес же этой машины составляет 150 килограммов.

Важно, что новейшее робот-кресло может не только автономно транспортировать своего владельца в пункт назначения или приезжать к нему по вызову, но и просто следовать за определённым человеком, играя роль носильщика.

В следующем году Toyota планирует начать практическое использование (и, одновременно, испытание) Mobility Robot в своих подразделениях.

Президент Toyota Катсуаки Ватанабе (Katsuaki Watanabe) заявил, что робототехника станет основным бизнесом для компании в наступающих годах. 

Toyota объявила, что первые испытания таких машин в больницах должны пройти в 2008-м, а практическое применение её серийных роботов-партнёров должно начаться уже в начале следующего десятилетия.

Для столь разносторонней компании, которая обладает опытом не тольков производстве автомобилей и роботов, но даже в возведении ультрасовременных коттеджей и выведении генмодифицированных растений — не столь уж невыполнимая цель.

Источник: http://www.lookatme.ru/flow/posts/gadgets-radar/64898-robotyi-ot-toyota-domashniy-robot-pomoshnik

Ссылка на основную публикацию