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电子制动辅助系统的传感器解决方案

2018-03-19 09:54 232 查看
  甚至在自主车辆出现之前,毫无疑问,先进的汽车应用程序正把汽车从驾驶员手中拔出,特别是当基于传感器的系统确定高速碰撞即将来临时。一个领域,尤其是汽车制造商正越来越多地试图减少可能致命的崩溃是自动刹车系统。
  研究表明,几乎一半的司机都没有快速刹车,而且在紧急情况下也足以使车辆停下来。因此,自动刹车结合了先进的驾驶员辅助系统和电子稳定控制(ESC),以减缓车辆和减少碰撞时不可避免的严重程度的影响。自动刹车配合驾驶员的干预,将前视雷达和视频系统的数据结合起来,为前方道路提供完整、准确和实时的图像。当这些数据表明撞击即将来临时,如果驾驶员的转向和制动干预不足以避免碰撞,制动压力将自动施加,一旦驾驶员启动制动器,立即提供最大的制动助力。这最后的行动是实现充分ABS制动,并确保最大的速度降低。
  最近的新闻是一个新的“防撞车”的作品在宝马。汽车具有主动辅助功能,一种制动系统,使车辆能够在其他车辆的一定范围内行驶,然后自动接管驾驶员的制动。使用激光传感器,该系统有效地扫描车辆周围360度,并会自动和轻轻地刹车之前,车辆击中任何静止物体。
  它的工作方式与巡航控制系统不同,当你在前面的汽车上关闭太快时,车辆自动减速:宝马测试车中的传感器跟踪墙壁、柱子和其他静止物体,不断维护和更新周围区域的数字地图。该公司已经证明,如果你驾驶它的主动辅助汽车全面油门在墙上,该系统将停止车辆英寸远离冲击没有司机接触刹车。
  宝马现在正致力于扩展系统,以包括移动对象,这是一项更困难的任务,因为所涉及的算法不仅必须显示行人或汽车在何处,而是将在何处显示。
  宝马并不孤单。丰田刚刚宣布其自动制动技术的可用性和提供扩展他们现有的雷克萨斯SUV车型成本更低的版本在2017年底提供这些制动特点。丰田的刹车辅助(图1显示了反应和制动时间和没有这项功能)检测试图恐慌制动的力量施加到制动踏板和速度是多么快司机踩踏板。当系统识别突然刹车时,它会给刹车增加额外的压力。当你的脚是在制动辅助释放,制动功率减少,并轻松调节刹车。
  反应和制动时间的图像和丰田刹车辅助  

  图1:自动制动系统通过加强制动功率和提高反应时间来支持驾驶员。(由凯利讯半导体)
  与大多数技术一样,随着使用量的增加,价格下降了,期望的是系统价格会从目前的2000美元或更多的高端车辆下降到300美元到650美元之间的低成本版本。
  类似地,梅塞德斯-奔驰辅助制动技术利用驾驶员按制动踏板的速度感觉紧急制动,并立即应用最大可用功率升压。它可以通过消除人类不易刹车和足够快的刹车来减少停车距离。除了自动刹车,奔驰的PRE-SAFE系统采用传感器网络(他们中的许多人已经为其他安全系统在车辆)检测某些条件表明事故即将发生,如极限轮滑。然后收紧前安全带,调整前头限制和乘客座椅,甚至可以关闭窗户和天窗,所有更好地准备乘员从约束系统更有效的结果。
  目前,大多数的防撞系统都可以作为可选包的一部分,但好消息是在标准设备类别中可用性越来越高。根据美国公路损失数据所青岛,超过他们的车辆特征数据库2014型号20%提供了一个正面碰撞预防系统的自动刹车功能,加倍的可用性就在两年前。前碰撞警告作为2014种车型中的近40%种选择,2015种型号中有超过51%种作为标准或可选功能提供前碰撞警告,但仅有27%种与自动制动相结合。
  技术推动了当联合国欧洲经济委员会3(UNECE)裁定,这些系统是强制性的新的重型车辆今年开始。

  传感器的例子
  虽然存在许多制动技术,但它们都依赖于一种传感器输入形式。激光、雷达或视频数据的传感器输入决定了车辆路径中物体的存在。一个重要的因素是车辆的速度差异,与要避免的物体的速度相比。当速度差很大时,碰撞更加确定,这些系统会自动启动刹车。
  英飞凌科技tle4921-5u差分霍尔效应传感器(图2),例如,提供高灵敏度和较好的稳定性,特别适用于铁磁齿轮如防抱死制动系统转速检测和定时应用。集成电路提供数字信号输出,其频率与旋转速度成比例。
  英飞凌的差分霍尔效应传感器图  

  图2:英飞凌的差分霍尔效应传感器被广泛应用在汽车上的应用,包括自动制动系统。(由凯利讯半导体)
  如前所述,自适应巡航控制系统也开始使用自动刹车。这些系统能够测量领先车辆的速度并与之匹配。他们也可以降低速度切削油门,减速,最后激活制动器。
  讴歌、奔驰和沃尔沃的苯,用自动制动系统作为标准设备的几个模型;最后的汽车制造商采用了先进的汽车制动系统作为标准设备的沃尔沃S60和XC60、S80。
  紧急制动系统也可以在轮胎爆裂时启动,制动压力从液压电源传递到每个车轮气缸。利用车辆的偏航率信号,紧急自动制动系统的控制器判断操作条件并调整每个轮缸内的压力振幅。在这种情况下,一个传感器,如模拟设备adxrs620偏航率陀螺仪可以使用(图3)。
  模拟设备adxrs620图  


  图3:模拟设备adxrs620具体地址自动制动时轮胎爆裂occurs-a必要性,尤其是什么将是一个无人驾驶的未来。(由模拟设备提供)
  这是一个adxrs620汽车级陀螺仪是100%引脚封装,温度,和功能兼容的公司的工业级adxrs652陀螺。输出信号,rateout,就是角速度正常的包的顶表面的轴线成比例的电压。输出比例,相对于提供参考电源。外部电容器设置带宽。其他外部电容器需要运行。为补偿技术提供温度输出。两个数字自检输入机电激发传感器检测的传感器和信号调理电路的正确操作。应用包括用于汽车的惯性测量单元。
  当然,有许多传感器和传感器类型可以结合起来提供自动刹车系统。例如,模拟设备adis16364惯性系统包括一个三轴陀螺仪和三轴加速度计。每个传感器都有自己的动态补偿公式,提供精确的传感器测量。用于平台稳定、控制和导航应用,所有必要的运动测试和校准都是工厂生产过程的一部分,减少系统集成时间。紧正交对准简化导航系统中的惯性框架对准。SPI和寄存器结构为数据收集和配置控制提供了一个简单的接口。这个紧凑的模块是约23毫米,23毫米和23毫米××提供灵活的接口,使多个安装方向的选择。

  总之
  新技术正在被集成到一段时间内已经在车辆中的系统中。大多数汽车制造商目前都在选择的车型上提供自适应巡航控制或防撞系统,而且在它们普及之前,只需很短的时间,就可以通过协助驾驶员或将车轮完全从人类手中推走而成的各种技术来拯救生命。
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