Диссертация (1173097), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Проведен анализ экспериментальных данных об эффективности действияСАЭТ на различных типах опорных поверхностей и с различными типамипрепятствий движению.93. СозданаматематическаяфункционированиямодельСАЭТ,усовершенствованноговключающаявсебяалгоритмамеханизмпрогнозирования сцепных свойств поверхности дороги.4. Разработана методика оценки возможной величины коэффициентасцепления шин с опорной поверхностью состоящая из двух этапов:предварительного прогнозирования состояния дорожного покрытия иуточнение коэффициента сцепления на основе анализа параметровконтрольного торможения, производимого одновременно с активациейсигнала предупреждения о возможном столкновении.5.
ПроведенаоценкаэффективностидействияСАЭТпоусовершенствованному алгоритму при различном состоянии дорожногопокрытия.Теоретическая значимостьРазработана математическая модель функционирования САЭТ,учитывающая изменение коэффициента сцепления шин с опорной поверхностью.Практическая значимостьРезультаты работы используются при подготовке и проведении испытанийпо оценке эффективности действия САЭТ. Результаты диссертационной работымогут быть использованы для совершенствования алгоритмов функционированиясистем автоматического экстренного торможения и представляют интерес дляразработчиков подобных систем.Реализация результатов работыРезультаты диссертационной работы используются Центром испытаний«НАМИ» при подготовке и проведении испытаний по оценке эффективностидействия систем автоматического экстренного торможения и в учебном процессекафедры автомобилей МАДИ.10Положения, выносимые на защиту:1.
Экспериментальная методика оценки эффективности действия САЭТ.2. Анализ экспериментальных данных об эффективности действия САЭТсерийных автомобилей.3. МатематическаяфункционированиямодельСАЭТ,усовершенствованногоучитывающаяизменениеалгоритмакоэффициентасцепления шин с опорной поверхностью.4. Сравнительная оценка эффективности действия САЭТ по существующему иусовершенствованному алгоритму при различном состоянии дорожногопокрытия.Апробация работыОсновные результаты исследований были доложены, обсуждены иодобрены на 74-й, 75-й, 76-й и 77-й научно-методических и научноисследовательскихконференцияхМАДИ,на102-йконференцииААИ(«Интеллектуальные системы помощи водителю: разработка, исследование,сертификация», НГТУ им.
Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, 2018), 103-йконференции ААИ («Конструктивная безопасность автотранспортных средств»,НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ», Дмитров 2018).ПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 4статьи в журналах рецензируемых ВАК РФ, 1 статья в журнале, входящем вмеждународную базу цитирования Scopus.Структура и объѐм работыДиссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, спискалитературы (122 наименования) и двух приложений. Работа содержит 130 страницосновного текста, включающего в себя 10 таблиц, 90 рисунков и 2 приложения на37 страницах.111.
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ1.1 Системы автоматического экстренного торможенияПредпосылки к созданию САЭТ были заложены в 1975 году А.А.Юрчевским (1934 – 2015), когда он начал работу рамках нового направления поавтоматизации управления автомобилем. Проект основывался на существующейэлементной базе. В качестве средств «технического зрения» предусматривалосьиспользование СВЧ-локаторов [77].Концепция САЭТ сформирована Юрчевским в 1977 г.
под названием:«Система предотвращения столкновений автомобилей» (СПСА) [78]. Даннаясистема управляет скоростным режимом движения ТС и функционирует наоснове информации об относительных координатах ТС.Алгоритм рабочего процесса СПСА состоит из следующих операций: обнаружение объекта, представляющего помеху для дальнейшегодвижения; измерение дистанции до данного объекта; измерение скорости этого объекта; измерение собственной скорости ТС, оборудованного СПСА; расчет безопасной дистанции между двумя ТС на основе данных об ихпотенциально возможных тормозных путях; сравнение расчетного значения безопасной дистанции с действительнымзначением между ТС и препятствием; вывод о необходимости изменениярежима движения ТС; определение момента времени, когда начнется изменение режимадвижения ТС; формирование сигнала водителю о начале смены режима движения ТС.Функциональная схема СПСА приведена на рис.1.1.12Рис. 1.1.
Функциональная схема СПСА [77]1 –приемная антенна радиолокатора; 2 –излучающая антенна радиолокатора;3 –исполнительный механизм привода тормоза; 4 – исполнительный механизмпривода топливоподачи; 5 – аккумуляторная батарея автомобиля;6 – акселерометр; 7 ‑ датчик скорости; 8 – СВЧ генератор; 9 – селектор (блоклогики); 10 – модулятор командного сигнала; 11 – формирователь команд;12 – блок защиты от ложных срабатываний; 13 – ключевое устройство;14 – бортовой компьютер; 15 – приѐмник сигнала о дистанции до препятствия.Появление действующих образцов СПСА сдерживалось существующей натот момент элементной базой, которая не позволяла создать компактнуюбыстродействующую систему, включая блок управления.Первые разработки САЭТ, предназначенные использования на автомобиляхсерийного производства, были инициированы в январе 1995 года консорциумомво главе с компанией Delphi-Delco Electronic Systems.
В число участниковвходили как государственные учреждения, так и крупные промышленныекомпании: General Motors Corporation/NAO Safety and Restraint Center, GeneralMotorsResearch andDevelopment, HughesResearch Laboratoriesи т.д.Демонстрация системы была проведена группой американских инженеров иучѐных из HRL Laboratories LLC (бывшая Hughes Research Laboratories,13Калифорния) в 1995 году [122]. В дальнейшем американское Национальноеуправление безопасностью движения на трассах – National Highway Traffic SafetyAdministration(NHTSA)сделалообязательнымприменениесистемпредупреждения столкновений и систем контроля схода с полосы движения [94].Появление и внедрение систем ADAS и САЭТ в частности сопровождаетсяпроведением научно-исследовательских работ в области их влияния на активнуюбезопасность автомобиля. Главным образом данные работы ведутся за рубежом иих результаты мало представлены в открытой печати.
Между тем продолжаютсяисследования и в области тормозной динамики автомобиля. Можно отметитьработы следующих ученых: Ахметшин А.М.[2], Барашков А.А., Бойко А.В. [7],Высоцкий М.С., Гуревич Л.В., Дыгало В.Г. [15], Клименко В.И., КристальныйС.Р. [36], Мальцев Н.Г., Меламуд Р.А., Науменко Б.С., Нефедьев Я.Н.
[48],Никульников Э.Н. [50], Попов А.И., Попов Н.В. [52], Портнягин Е.М. [53],Пчелин И.К., Сальников В.И. [64], Селифонов В.В., Соцков Д.А. [66], СорокинВ.Г., Ревин А.А. [56], Федотов А.И., Фрумкин А.К., Mitschke M. и др.Изучение эффективности функционирования САЭТ невозможно безисследования и уточнения механизма взаимодействия пневматической шины сопорной поверхностью. Работами в этой области занимались: Балабин И. В.,Балакина Е.В.[4] , Бухин Б.Л., Давыдов А.Д., Дик А.Б. [12], Зотов Н.М, Кнороз В.И., Кузнецов Ю.В., Малюгин П.Н., Петров В.А., Ракляр А.М., Томило Э. А. [70],Морозов М.В., Pacejka H.B. [115] и др.1.2 Устройство и принцип работы САЭТКомбинированием различных датчиков для функционирования различныхсистем, в том числе и САЭТ, занимаются такие компании как TRW, Continental,Bosch, VTI, SensorDynamics, BMW, Freescale, Invensense и STMicroelectronics,используя мультиосевые и мультисенсорные решения.Системы помощи водителю, которые разрабатываются в настоящее время,условно можно разделить на две группы: индикаторные и автоматические.14В индикаторных системах используются локаторы, обнаруживающиепрепятствие на пути движения и рассчитывающие расстояние до него, а такжескорость сближения.
Водитель только предупреждается сигналом о возможномстолкновении. И водитель сам должен предпринимать необходимые действия попредотвращениюстолкновения.Системаневмешиваетсявуправлениеавтомобилем.Автоматические системы не только предупреждают водителя об опасности,но и посредством исполнительных механизмов воздействуют на системутопливоподачи двигателя, приводы сцепления и тормозных механизмов. Врезультате система сама (без участия водителя) способна изменять режимыдвижения в зависимости от сложившейся дорожной ситуации.
Для устойчивойработы САЭТ, она должна получать достоверную информацию об участникахдорожного движения как о возможных препятствиях движению. Поэтому вструктурной схеме устройств, входящих в систему, обязательно должно бытьустройство технического зрения. Сама структурная схема САЭТ (рис. 1.2) состоитиз трѐх блоков: блока технического зрения, блока управления и системыавтоматического торможения (САТ), которая базируется на исполнительныхмеханизмах антиблокировочной системы (АБС) и системы электронного контроляустойчивости (ЭКУ).Рис. 1.2. Структурная схема САЭТВ качестве устройств технического зрения могут быть применены: радары,лидары, сонары (ультразвуковые локаторы) и оптические устройства.
В лидарахиспользуются электромагнитные волны оптического диапазона; в ультразвуковыхлокаторах – акустические волны, а в радарах – электромагнитные ультракороткиеволны (микроволны). На данный момент для определения угрозы потенциальногостолкновения используются радарные датчики, стереокамеры (получающая15объѐмное изображение) или устройства, созданные по технологии лидара. На рис.1.3показаныосновныеместаавтомобиля,гдемонтируютсяприборытехнического зрения. Устройства технического зрения позволяют измерятьотносительные параметры движения ТС и других объектов, обнаруживатьпрепятствия на пути движения.Рис. 1.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
