همه چیز درباره سنسور رادار خودرو ADAS

همه چیز درباره سنسور رادار خودرو ADAS

عیب یابی و تعمیر رادار تمامی خودروهای موجود در ایران توسط تیم متخصص با پیشرفته ترین تجهیزات دنیا 

 سنسور رادار خودرو 

سنسور رادار خودرو ADASچیست؟

سنسور رادار خودرو ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)، یکی از اجزای کلیدی فناوری های هوشمند خودرو است که بهبود قابلیت ایمنی و کارایی در رانندگی را ممکن می‌سازد. سیستم ADAS با استفاده از سنسورهای راداری، قادر به تشخیص اشیاء، مانند خودروهای جلویی، پیاده‌ها، یا موانع در مسیر رانندگی است و در صورت شناسایی خطر یا تصادف احتمالی، اقدامات ایمنی را انجام می‌دهد.

سنسور رادار در سیستم ADAS از امواج راداری استفاده می‌کند تا فاصله، سرعت و جهت اشیاء را در اطراف خودرو اندازه‌گیری کند. این سنسورها با دقت بالا و قدرت تشخیص برتر، اطلاعات لازم را جمع آوری کرده و به سیستم کنترل خودرو منتقل می‌کنند. سیستم ADAS بر اساس این اطلاعات، قادر است اقداماتی مانند هشدار صوتی و تصویری، تنظیم خودکار سرعت، ترمزگیری اضطراری و یا تغییر مسیر را انجام دهد.

برخی از وظایف سنسور رادار در سیستم ADAS شامل تشخیص و هشدار درباره تصادفات احتمالی، کنترل فاصله با خودروهای جلویی، تشخیص و پیشگیری از تصادفات جانبی و تشخیص و هشدار درباره ورود خودروهای در کنار خطوط جانبی می‌باشد.

تعداد زیادی  از اتومبیل های جدید به سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS) مجهز شده اند.

برخی از رایج ترین کارهایی که رادار انجام می دهد  عبارتند از:

• هشدار برخورد به جلو
• ترمز اضطراری خودکار
• کروز کنترل تطبیقی
• هشدار خروج از خط
• کمک نگهداری در خط
• نظارت بر نقاط کور
• هشدار ترافیک متقاطع عقب
• کمک پارکینگ / پارکینگ خودکار
• چراغهای جلو تطبیقی ​​که با خودرو هدایت می شوند
• فعال سازی و کاهش نور چراغ های جلو به صورت خودکار

شکل 1. سنسورهای معمولی ADAS. LIDAR هنوز در خودروهای تولیدی استفاده نشده است. 

سنسور رادار یا ADAS برای انجام وظایف خود به ورودی های مختلف سنسورها متکی است که به سیستم ها اجازه می دهد. آنچه را که در اطراف خودرو اتفاق می افتد ببینند. رایج ترین آنها سنسورهای دوربین  رادار و اولتراسونیک هستند.

همچنین از سنسورهای فرمان برای تعیین جهت حرکت وسیله نقلیه استفاده می شود. برخی از سیستم ها از اطلاعات یک نوع سنسور استفاده می کنند. اما برخی دیگر از اطلاعات چندین سنسور – روندی به نام همجوشی سنسور  را ترکیب می کنند تا “نمای” دقیق تری از وضعیت بدست آورند.

بیشتر سنسورهای ADAS بسیار دقیق هدف گرفته شده اند و اگر موقعیت آنها به هر طریقی مختل شود ، نیاز به کالیبراسیون دارند. در نظر بگیرید که یک سنسور روی اتومبیل که کسری از اینچ یا حتی یک درجه از تراز خارج شود ، در یک منطقه به طور قابل توجهی خارج از محور 50 یا بیشتر از جاده قرار دارد. سنسورهای  استفاده شده اغلب در اثر برخورد به وجود می آیند – حتی یک خم کن گلگیر کوچک می تواند سنسورهای ADAS را از تراز خارج کند. با این حال ، کالیبراسیون همچنین می تواند به عنوان یک محصول جانبی از خدمات معمول ماشین مانند تعویض شیشه جلو اتومبیل ، تعمیر سیستم تعلیق یا تنظیم چرخ مورد نیاز باشد.

عدم کالیبراسیون سنسور در صورت لزوم می تواند منجر به اطلاعات معیوبی شود که باعث عملکرد نادرست یا اصلاً ADAS می شود.

ورودی سنسور معیوب می تواند باعث شود:

چراغ یا پیغام هشدار دهنده روی صفحه ابزار یک کد عیب یابی تشخیصی (DTC) که در حافظه رایانه خودرو ذخیره می شود لرزش فرمان – فرمان کشیدن وسیله نقلیه افزایش فرمان مشکلاتی از این قبیل می تواند باعث شود راننده اعتماد خود به توانایی حمل و نقل ایمن را از دست بدهد. خرابی های ADAS همچنین ممکن است س aboutالاتی را در مورد کیفیت کارگاه تعمیرات اتومبیل ایجاد کند.

انواع سنسور

متداول ترین سنسورهای ADAS دوربین ها ، واحدهای راداری ، فرستنده های فراصوت و حسگرهای زاویه فرمان هستند.

سنسورهای دوربین جلو

بسیاری از وسایل نقلیه به سنسورهای دوربین جلو مجهز شده اند. این سنسورها معمولاً برای ترمز اضطراری خودکار ، کروز کنترل تطبیقی ​​، هشدار خروج از خط ، کمک نگهدارنده خط و فعال سازی نور و نور زیاد چراغ های جلو به کار می روند.

شکل 2. سیستم دوربین دوگانه ADAS سوبارو

از آنجا که دوربین ها دستگاه های نوری هستند که باید بتوانند جاده را ببینند  تشخیص اینکه ماشین با این سنسور مجهز است معمولاً آسان است. بسیاری از سنسورهای دوربین به عنوان بخشی از مجموعه ای است که با آینه دید عقب در داخل شیشه جلو نصب می شود. دیگران به داخل سقف متصل می شوند – مستقیماً یا به عنوان بخشی از محفظه آینه. برخی از خودروسازان از جمله سوبارو و لندرور از دوربین های دوتایی با فاصله ای از یکدیگر برای ارائه درک عمق بیشتر استفاده می کنند.

گیرنده های تصویری با کیفیت بالا که در سنسورهای دوربین استفاده می شوند تفاوت چندانی با آنچه در سایر برنامه های دوربین دیجیتال یافت می شود ندارند. آنچه سنسورهای دوربین ADAS را منحصر به فرد می کند ، ریزپردازنده های پرقدرت و الگوریتم های پیشرفته پردازش داده است که در مونتاژ تعبیه شده است. این مولفه ها تصویر آنالوگ مداوم دوربین را مشاهده می کند و به اطلاعات دیجیتالی تبدیل می کند که ADAS می تواند برای کنترل سیستم های حیاتی مختلف ایمنی استفاده کند.

سنسورهای دوربین “از طریق شیشه جلو اتومبیل” جهان را می بینند و برای سرعت خاصی از انتقال نور از طریق شیشه طراحی شده اند که دارای حداقل نقص و اعوجاج است. یک مشکل در هر یک از این مناطق می تواند توانایی سنسور در ارائه اطلاعات دقیق را مختل کند. به همین دلیل ، بسیاری از خودروسازان تعیین می کنند که در صورت نیاز به تعویض خودرو با سنسور دوربین ، از شیشه جلو اتومبیل اصلی (OEM) استفاده شود. در واقع ، برخی از فروشندگان اتومبیل از کالیبراسیون سنسور دوربین بر روی اتومبیلی که شیشه جلو اتومبیل نصب کرده است امتناع می کنند.

حسگرهای دوربین دیگر

برخی از اتومبیل های جدید دارای سیستم دوربین 360 درجه ای «دورنمای» هستند که از چندین دوربین کوچک در جلو ، عقب و کناره های خودرو استفاده می کنند تا نمای بالایی از اطراف خودرو را نشان دهند. این دوربین ها نسبت به دوربین های مورد استفاده برای ADAS ، دوربین های با رزولوشن ساده و کمتری هستند ، اگرچه به کالیبراسیون نیز احتیاج دارند. دوربین ها معمولاً در سپر جلو یا جلوپنجره ، زیر آینه های جانبی و درب صندوق عقب یا بالابر قرار دارند. رایانه كنترل كننده سیستم چندین تصویر را “بخیه می زند” تا نمای كلی را روی صفحه اطلاعات و سرگرمی در خط تیره نمایش دهد.

سنسورهای راداری رو به جلو

کروز کنترل تطبیقی ​​، هشدار برخورد به جلو و ترمز اضطراری خودکار ، ADAS است که بیشتر با سنسورهای راداری روبرو مرتبط است. سنسورهای راداری موج میلی متری مورد استفاده در وسایل نقلیه سیگنال رادیویی با فرکانس بالا را منتقل می کنند که اجسام را منعکس می کند و به سنسور برمی گردد. مدت زمان دریافت سیگنال برگشت برای محاسبه فاصله ماشین از یک جسم استفاده می شود.

شکل 3. این تصویر “دیدن از طریق” نشان می دهد که چگونه یک سنسور رادار می تواند در پشت یک پوشش پلاستیکی جامد در جلو پنجره قرار گیرد. (تصویر: مرسدس بنز)

سنسورهای رادار معمولاً در سپر جلو یا جلو پنجره مشبک نصب می شوند. در چند مورد ، سنسور رادار در قسمت جلوی دوربین جلوی آینه عقب نصب شده است. امواج رادیویی می توانند از میان سپرهای شیشه ای و پلاستیکی یا مواد کوره ای عبور کنند و سنسور معمولاً دارای پوششی است تا از آن در برابر سنگ و سایر آوارهای جاده محافظت کند. در حالی که بسیاری از سنسورهای راداری به صورت مرکزی نصب شده اند ، برخی دیگر با یک طرف خودرو جابجا می شوند ، که بر روند کالیبراسیون تأثیر می گذارد.

از آنجا که بعضی اوقات پنهان هستند ، تعیین اینکه یک وسیله نقلیه دارای سنسور رادار است می تواند دشوارتر از تشخیص حضور سنسور دوربین باشد. اگر یک بازرسی بصری خارجی وجود سنسور را نشان ندهد ، باز شدن هود می تواند حسگر را نشان دهد. روش دیگر بررسی سوئیچ های کنترل کروز تطبیقی ​​در داخل اتومبیل (معمولاً روی فرمان) یا چراغ هشدار برای ترمز اضطراری اتوماتیک و / یا سیستم کنترل کروز تطبیقی ​​است که هنگام شروع کار اتومبیل روی داشبورد روشن می شود .

حسگرهای دیگر رادار

برخی از سیستم های هشدار برخورد عقب و نظارت بر نقطه کور از سنسورهای راداری کوچکی استفاده می کنند که در زیر آینه های نمای جانبی ، پشت درپوش سپر عقب یا حتی در چراغ های عقب نصب شده اند. سنسورهای نصب شده بر روی سپر و چراغ عقب نیز ممکن است هنگام خارج شدن از جای پارک ، هشدارهای عبور متقابل را در عقب ارائه دهند.

برای جلوگیری از تداخل احتمالی ، بیشتر تولیدکنندگان خودرو اجازه تعمیر مناطقی از پوشش سپر را که در جلوی سنسورهای رادار است قرار نمی دهند. آنها همچنین استفاده از فقط کاورهای OEM را توصیه می کنند تا اطمینان حاصل کنند که مواد استفاده شده با سیگنال های سنسور تداخل ندارند. ضخامت رنگ بیش از حد پوشش سپر نیز می تواند در برخی از وسایل نقلیه مشکل ساز شود و خودروسازان توصیه می کنند از قرار دادن برچسب های سپر در هر نقطه نزدیک سنسورهای رادار استفاده نکنند.

حسگرهای فراصوت

سنسورهای اولتراسونیک در درجه اول برای سیستم های کمکی پارکینگ و خود پارکینگ استفاده می شوند. این سنسورها در جلوی سپر جلو و / یا عقب نصب می شوند که از امواج صوتی با فرکانس بالا منعکس شده (به روشی مشابه رادار) برای شناسایی افراد ، اتومبیل ها و سایر اشیا در نزدیکی خودرو استفاده می کنند. از سنسورهای این نوع در کناره های اتومبیل در برخی سیستم های خود پارک استفاده می شود و ممکن است به عنوان سنسورهای تکمیلی در سیستم های نظارت بر نقاط کور عمل کنند.

شکل 4. یک سنسور فراصوت در لبه چاه چرخ باز می شود.

سنسورهای اولتراسونیک ADAS نیازی به کالیبراسیون ندارند. با این حال ، آنها طراحی شده اند تا در موقعیت بسیار دقیق در پوشش سپر ، یا هر جای دیگری که نصب می شوند ، قرار بگیرند. به همین دلیل ، برخی از خودروسازان استفاده از قطعات بدنه بازسازی شده ، بازیافتی یا بازیافتی را که ممکن است مخدوش باشد و یا فاقد سوراخ های قبل از حفاری در مکان های مناسب برای نصب سنسورها باشد ، تأیید نمی کنند. اگرچه بیشتر سنسورهای اولتراسونیک یک الگوی صوتی دایره ای متقارن را پخش می کنند ، برخی از آنها الگوی بیضی نامتقارنی را ایجاد می کنند که برای کارکرد صحیح آنها نیاز به نصب آنها با یک جهت خاص دارد.

سنسورهای زاویه فرمان

از سنسورهای زاویه فرمان در هشدار خروج از خط ، نگه داشتن خط و چراغ جلو تطبیقی ​​ADAS استفاده می شود. اطلاعاتی که آنها ارائه می دهند برای سایر سیستم های مرتبط با عملکرد و ایمنی مانند کنترل پایداری الکترونیکی و سیستم تعلیق سازگار نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این سنسورها معمولاً در ستون فرمان تعبیه شده و میزان چرخش فرمان را اندازه گیری می کنند.

ADAS چیست و چه سیستم‌هایی رو شامل میشه؟

ببین دوست من، ADAS مخفف “سیستم‌های پیشرفته کمک راننده” است. این سیستم‌ها مجموعه ای از تکنولوژی های هوشمند هستن که به راننده کمک میکنن تا رانندگی ایمن تر، راحت تر و هوشمندانه تری داشته باشه. سیستم هایی مثل کروز کنترل تطبیقی، ترمز اضطراری خودکار، هشدار خروج از خط، تشخیص نقاط کور و … همگی جزو سیستم های ADAS به حساب میان. در واقع ADAS قراره نقش کمک راننده رو ایفا کنه و از بروز حوادث جلوگیری کنه.

سنسور رادار چه نقشی در سیستم های ADAS داره؟

سنسور رادار یکی از مهمترین سنسورهای به کار رفته در سیستم ADAS هست. این سنسور با ارسال امواج رادیویی، فاصله، سرعت و موقعیت اجسام اطراف خودرو رو تشخیص میده. اطلاعاتی که سنسور رادار جمع میکنه برای سیستم هایی مثل کروز کنترل تطبیقی، ترمز اضطراری خودکار و هشدار برخورد از جلو حیاتیه. در واقع، سنسور رادار مثل چشم سیستم های ADAS عمل میکنه و به اونها امکان میده که محیط اطراف رو به درستی درک کنن.

انواع سنسور رادار در خودروها کدامند و چه تفاوت‌هایی دارند؟

سنسورهای رادار بر اساس فرکانس کاری و بردشون به انواع مختلفی تقسیم میشن. رایج ترین نوعش رادار با فرکانس 77 گیگاهرتز هست که برد بلند داره و معمولا برای سیستم کروز کنترل تطبیقی و ترمز اضطراری استفاده میشه. یه نوع دیگه هم رادار با فرکانس 24 گیگاهرتز هست که برد کوتاه تری داره و معمولا برای سیستم هایی مثل تشخیص نقاط کور و کمک پارک استفاده میشه. تفاوت اصلی این سنسورها در برد، دقت و قدرت تشخیص اونهاست.

چگونه سنسور رادار، فاصله و سرعت خودروهای دیگر را تشخیص می‌دهد؟

سنسور رادار با ارسال امواج رادیویی به محیط اطراف کار میکنه. وقتی این امواج به یک جسم برخورد می کنن، بخشی از اونها به سمت سنسور بازتاب داده میشه. سنسور با بررسی زمان رفت و برگشت موج و تغییرات فرکانس اون، میتونه فاصله و سرعت جسم رو محاسبه کنه. این یه تکنولوژی فوق العاده است که به ماشین اجازه میده تا با دقت بالایی محیط اطراف رو اسکن کنه.

آیا سنسورهای رادار در شرایط آب و هوایی نامناسب هم کار میکنند؟

خوشبختانه بله! یکی از مزیت های سنسور رادار اینه که در شرایط آب و هوایی مختلف مثل باران، برف و مه هم به خوبی کار میکنه. برخلاف سنسورهای دوربین که ممکنه در شرایط نامناسب دید خوبی نداشته باشن، سنسور رادار میتونه اطلاعات دقیقی رو ارائه بده. البته ممکنه در شرایط خیلی بد آب و هوایی، کمی دقت سنسور کاهش پیدا کنه، اما همچنان عملکردش قابل قبوله.

چرا سنسور رادار نیاز به کالیبراسیون دارد؟

کالیبراسیون سنسور رادار یعنی تنظیم دقیق زاویه و موقعیت سنسور نسبت به خودرو. این کار باعث میشه تا سنسور به درستی محیط اطراف رو ببینه و اطلاعات دقیقی رو به سیستم ADAS بفرسته. اگه سنسور رادار کالیبره نباشه، ممکنه سیستم های ADAS عملکرد درستی نداشته باشن و حتی باعث بروز خطر بشن. مثلاً کروز کنترل تطبیقی ممکنه فاصله رو درست تشخیص نده یا ترمز اضطراری به موقع عمل نکنه.

چه عواملی باعث اختلال در عملکرد سنسور رادار می شود؟

عوامل مختلفی میتونه باعث اختلال در عملکرد سنسور رادار بشه. ضربه خوردن به سپر جلو یا سنسور رادار، کثیف شدن سطح سنسور، آسیب دیدگی سیم کشی، تغییر زاویه سنسور به دلیل تصادف و حتی وجود اختلالات الکترومغناطیسی میتونه باعث کاهش دقت یا از کار افتادن سنسور بشه. برای جلوگیری از این مشکلات، سعی کنید مراقب ماشینتون باشید و در صورت بروز مشکل، سریعا به تعمیرگاه مراجعه کنید.

آیا همه خودروهای مجهز به ADAS، از سنسور رادار استفاده می کنند؟

نه لزوما! بعضی از خودروهای مجهز به ADAS به جای سنسور رادار از سنسورهای دوربین و لیدار استفاده میکنن. اما به طور کلی سنسور رادار یکی از رایج ترین و مهمترین سنسورها در سیستم های ADAS هست، به ویژه برای سیستم هایی که نیاز به تشخیص فاصله و سرعت دقیق دارن. در خودروهای پیشرفته، معمولا ترکیبی از سنسورهای رادار، دوربین و لیدار برای دستیابی به عملکرد بهتر استفاده میشه.

چگونه می توانیم از سالم بودن سنسور رادار خودرو مطمئن شویم؟

اگه سیستم های ADAS ماشینتون درست کار نمیکنه یا چراغ هشدار مربوط به این سیستم ها روشن شده، احتمالا سنسور رادار دچار مشکل شده. برای اطمینان از سالم بودن سنسور رادار، بهترین راه اینه که به یک تعمیرگاه مجاز یا یک متخصص ADAS مراجعه کنید. اونا با استفاده از دستگاه های دیاگ و تجهیزات تخصصی میتونن عملکرد سنسور رو بررسی کنن و در صورت لزوم اون رو تعمیر یا کالیبره کنن.

آینده سنسور رادار در خودروهای خودران چگونه خواهد بود؟

سنسور رادار نقش کلیدی ای رو در توسعه خودروهای خودران ایفا میکنه. با پیشرفت تکنولوژی، سنسورهای رادار پیشرفته تری با دقت و برد بیشتر در حال توسعه هستن. در آینده، خودروهای خودران برای رانندگی کاملا اتوماتیک، به مجموعه ای از سنسورها از جمله سنسور رادار، دوربین، لیدار و سنسورهای اولتراسونیک نیاز دارن. سنسور رادار به این خودروها کمک میکنه تا محیط اطراف رو به طور کامل اسکن کنن و با اطمینان بیشتری رانندگی کنن.