печатная версия
журнала /
дек 2016 /
#48
Про автомобили в деталях

Компоненты

Смотреть в оба

Попутные столкновения — наиболее распространенные на дорогах происшествия. Человек может отслеживать дистанцию до двигающегося перед ним транспортного средства, но для этого ему нужно в буквальном смысле «загружать» голову. В системе «водитель — автомобиль — дорога — среда» (ВАДС) водитель — слабое звено. Исключить человеческий фактор помогают технические решения. Технические устройства способны оказывать существенное влияние на общество в том случае, если они производятся серийно.

 

Промышленное производство радиолокационных датчиков, способных в составе установленной на автомобиле системы измерять расстояние между транспортными средствами, компания Robert Bosch GmbH начала в 2000 году. За 13 лет на заводе в Ройтлингене (городок вблизи Штутгарта) производен один миллион радаров.

По прогнозу Bosch, следующий миллион будет изготовлен уже через год с небольшим, а 10-миллионный — в 2016 году. Спрос будет подогреваться возрастающим интересом автопроизводителей к системам активной безопасности, построенной на основе радаров.

Конечно, желание производителей — это хорошо. Когда государство управляет этими интересами — намного лучше. Уже много лет основным трендом для изготовителей легковых автомобилей являются требования рейтинга Euro NCAP.

Организация NCAP (European New Car Assessment Programme — Европейская программа оценки новых автомобилей) основана в 1997 году. Оценка активной безопасности ведется с 2009 года. Тестирование проводится в рамках программы сокращения смертности на европейских дорогах на 50 % к 2020 году. Страховые компании также поддерживают преференциями владельцев автомобилей с электронными системами активной безопасности.

С начала следующего года требованиями рейтинга предусмотрено, что для получения оценки «пять звезд» автомобиль должен иметь хотя бы одну систему помощи водителю. С 2016 года устроители тестов Euro NCAP будут требовать установки на автомобили систем, обеспечивающих безопасность пешеходов. Таким образом, радарам обязанностей только прибавится. По правде говоря, в системах активной безопасности используются не только радары. Функционирование систем предупреждения пересечения линии — LDWS (Lane Departure Warning Systems) — основано на работе камер.

 

 

Bosch не был первым производителем радаров для применения на автомобилях. Компания Delphi начала производство таких радаров на год раньше — в 1999-м. В настоящее время Delphi изготавливает сенсоры ESR (Electronically Scanning Radar). Датчики Delphi сочетают в себе возможности радара — как дальнего диапазона действия, так и среднего. Радар среднего диапазона имеет угол охвата 90 градусов, дальнего — 20 градусов. Радарная система ESR может идентифицировать до 64 объектов одновременно. Электроника заключена в корпусе размером 130×90 мм. ESR — это не единственный продукт компании для систем активной безопасности. Для тех случаев, когда требуется камера, компания предлагает блок, объединяющий и радар, и камеру, — RACam. Устройство имеет размеры 123×68×38 мм. Его можно закрепить на салонном зеркале заднего вида. Кроме этого, Delphi предлагает радарные системы для «бокового и заднего зрения» — RSDS (Rear and Side Detection System). Такой радар работает на частоте 76 ГГц и обеспечивает дальность 30 м и охват под углом 80 градусов.

Bosch и Delphi предлагают комплексные системы активной безопасности. Получая сигналы от различных датчиков, обрабатывая ее в блоке управления, такие системы воздействуют на работу двигателя, тормозов, рулевого управления.

За прошедшие годы инженеры компаний постоянно занимались совершенствованием выпускаемой продукции. Первый радар Bosch — LRR1 (long-range radar) — имел генератор на основе арсенида галлия (GaAs, так называемый диод Ганна). Сенсор размером 124×91×97 мм весил 600 г, работал на дистанцию до 150 м, имел угол охвата 8 градусов. Производство радара второго поколения стартовало в 2004 году. LRR2 «похудел» в два раза — его вес уменьшился до 300 г. А угол «обзора», наоборот, увеличился в два раза, до 16 градусов. «Дальнобойность» сенсора увеличилась до 200 м. Габариты LRR2 уменьшились до размеров 73×70×60 мм. В 2009 году LRR2 был заменен третьим поколением радаров Bosch. В основу радара был положен чип без корпуса на основе SiGe MMICs. Вес датчика составлял 285 г, габаритные размеры — 77×74×58 мм. Сегодня Bosch производит радиолокационные датчики LRR3, имеющие угол охвата 30 градусов и действующие на расстояние до 250 м. Снизить стоимость новых радиолокационных датчиков позволяют новые технологии. «С каждым поколением радарных датчиков нам удается вдвое сократить себестоимость и удвоить их технические возможности», — говорит Бернхард Лукас, начальник инженерного отдела компонентов радаров.

 

 

В настоящее время Bosch подготавливает производство для серийного выпуска нового радара среднего диапазона — MRR. Сенсор будут производить в двух вариантах — для установки спереди и сзади автомобиля. В этом году начнется производство фронтального датчика. Он работает на дистанцию до 160 м. Угол его охвата — 45 градусов. Сенсор может использоваться в системах опережающего экстренного торможения — AEBS (Advanced Emergency Braking Systems), а также в адаптивном круиз-контроле до скорости 150 км/ч. Радар весом 200 г имеет габариты 60×70×30 мм.

В 2014 году начнется производство радиолокационных датчиков, которые будут устанавливаться в задней части автомобиля. Эти радары предназначены для обнаружения приближающихся сзади автомобилей с тем, чтобы система предупредила водителя об опасности при смене полосы движения. Для выполнения этой задачи угол охвата сенсора увеличен до 150 градусов. Дистанция обнаружения объектов уменьшилась до 100 м. Радар имеет такие же габариты, что и фронтальный, но на 10 г легче.

Все радиолокационные датчики Bosch работают в полосе частот 77 ГГц. Такой датчик позволяет производить измерения 20 раз в секунду. По сравнению с 24-гигагерцевыми версиями такой радар в три раза точнее определяет объект, а скорость и дистанцию — в три-пять раз точнее.

В следующем году начнется производство сенсоров для стереовидеокамер. Такая камера измеряет дистанцию на расстоянии до 50 м и может использоваться для систем, позволяющих предотвратить не только попутное столкновение, но и наезд на пешехода.

Роль электроники в управлении автомобилем будет только возрастать, а ее возможности — расширяться. К примеру, в обиход войдут автоматические парковочные системы с ультразвуковыми датчиками. Сейчас системы автоматического управления автомобилем находятся на стадии тестирования. Уровень таких систем уже позволяет проводить их испытания на дорогах общего пользования для отработки принципов двойного контроля за движением автомобиля. Предполагается, что первоначально технологии автоматического управления автомобилем будут реализованы при движении по автомагистралям. Здесь нет встречного движения, светофоров, перекрестков, пешеходов и велосипедистов.

Только в компании Bosch над системами активной безопасности работают 5 тыс. инженеров. Разработки ведутся в двух центрах: в Германии, в местечке Абштат вблизи Штутгарта, и в США, в Пало-Алто (Калифорния).

Новости по теме

Статьи по теме

Тесты по теме