Одной из главных автомобильных новинок Франкфуртского автосалона 2017 года стал новый флагман модельного ряда Audi — лимузин A8, который одним из первых серийно получил систему полного автопилота. В основе этой системы лежит мехатронная разработка компании NTN-SNR, которая, в свою очередь, является составляющей частью лазерного радара компании Valeo. О том, как все это работает, — в нашем кратком ликбезе.
Собственно, главной отправной точкой любой системы автопилота является самоопределение транспортного средства в пространстве. То есть в нашем случае автомобиль должен «понимать», где он находится, и главное, что вокруг него происходит, чтобы оперативно реагировать на возникновение тех или иных препятствий. Для этого в современной машине установлен целый комплекс различных радаров, из-за количества которых некоторые модели представляют собой, по сути, локационные станции.
Одним из главных радаров на новейшей Audi A8, определяющих обстановку впереди автомобиля, и является результат сотрудничества компаний NTN-SNR и Valeo с инженерами Audi.
Система автопилота Audi A8 — Eyes off — позволяет водителю отпустить педали и руль в процессе движения. Правда, есть пока и ряд ограничений. В частности, автопилот работает на скоростях до 60 км/ч и только на двухполосной дороге с разделительным ограждением. Также автомобиль может самостоятельно осуществлять парковку в гараж
Лазерный радар, или лидар (от анг. LIDAR — Laser Imaging Detection and Ranging), работает, в общем-то, по традиционной схеме. Внутри устройства имеются излучатель и приемник: когда испускаемый световой луч достигает объекта, он отражается и попадает в приемник, создавая электрический сигнал. Расстояние между излучателем и препятствием определяется временем возвращения сигнала.
Прогресс заключается в скорости и сверхточности лидара, который помогает автомобилю определять обстановку впереди себя в режиме реального времени.
Лидар включает в себя четыре лазерных диода и проецирует их луч на треугольную призму с двумя отражающими поверхностями. Непрерывно вращаясь, зеркала сканируют угол 145 градусов 25 раз в секунду и направляют отраженные лучи в оптический приемник.
Вращаться зеркалам с такой скоростью как раз и помогает датчик угла поворота NTN-SNR, который состоит из магнитного кольца и двух дорожек, установленных на двигателе ротора зеркал. Кроме того, здесь же находится и неподвижный сенсор, измеряющий угловое положение ротора.
Этот высокоточный сенсор излучает 5000 импульсов за оборот, благодаря чему удается достигать точности измерения до десятой доли градуса. А благодаря второй магнитной дорожке контрольный импульс определяет абсолютное угловое положение зеркала и подтверждает его на каждом обороте. Именно применение магнитного сенсора взамен оптического позволило добиться столь выдающихся характеристик.
Далее происходит формирование 3D-изображения окружающей автомобиль обстановки с точностью до нескольких сантиметров. Измерения, полученные при каждом сканировании местности, сравниваются между собой, позволяя определять и относительную скорость объектов.
Valeo’s SCALA — первый лидар с подобными характеристиками, предназначенный для массового производства. Интерес к данному устройству, помимо Audi, проявили и другие автомобильные бренды, приступив к тестовым испытаниям. После запуска массового производства в 2017 году ежегодный выпуск датчиков NTN-SNR превысит 150 тыс. штук. Уже начата совместная работа NTN-SNR и Valeo над вторым поколением лидаров.
Источник: Движок