Autonome hulpsystemen 2000-2015

Inleiding In deze PowerPoint is het de bedoeling dat we iets bijleren van de autonome systemen in auto’s die vandaag de dag al beschikbaar zijn en gebruikt worden.

Index In deze powerpoint gaan we de volgende items bespreken: Sensoren die gebruikt worden bij autonome voertuigen Adaptieve cruise control (ACC) Rijstrookondersteuning Autonomous emergency braking (AEB) Zelf parkerende voertuigen Autonome voertuigen

Gebruikte sensoren

Gebruikte sensoren Om al deze systemen mogelijk te maken heeft men een aantal sensoren nodig: Radar Lidar Ultrasoon Laser Infrarood Camera

Gebruikte sensoren Radar -, Lidar -,laser -, infrarood - en ultrasoon sensoren werken vrijwel volgens het zelfde principe. De sensor zendt een elektromagnetische golf uit die botst tegen een obstakel voor zich en weerkaatst en zo terug de sensor raakt. Door middel van de golflengte en de tijdsduur kan men dan bepalen hoe ver het obstakel zich voor de wagen bevindt. De ECU slaagt deze info op en vergelijkt continue of er iets verandert is. Zo ja? Dan zal het systeem ingrijpen.

Gebruikte sensoren De camera die tussen de achteruitkijkspiegel en voorruit zit, is een stuk moeilijker uit te leggen. Kortweg: De camera die gebruikt wordt hiervoor heeft een herkenningsmodus. De Computer gaat objecten uit de foto’s van de camera herkennen en vergelijken met de vorige foto’s. Wanneer iets niet klopt gaat het systeem ingrijpen net zoals bij de sensoren. Meestal gaat het de bestuurder eerst waarschuwen alvorens remmen en dergelijke in te schakelen

Adaptieve Cruise Control (acc)

Adaptieve Cruise Control (acc) Regelt snelheid en afstand tot voorliggers Optioneel ook inclusief AEB, dat de maximale remcapaciteit kan benutten bij dreigend gevaar Bij sommige auto's is er ook al stuurhulp aanwezig, die zelf stuurt bij flauwe bochten => De auto rijdt dan eigenlijk helemaal autonoom, maar alleen als de bestuurder zijn handen op het stuur heeft.

Adaptieve cruise control werking (acc) De ondersteuning van de longitudinale rijtaak gebeurt op basis van de gemeten en geschatte tijd, afstand en snelheidsverschil met de voorligger met behulp van een sensor gemonteerd in de voorbumper. Die sensor kan een radar, lidar of lasersensor zijn. Het voertuig zal uit zichzelf afremmen of accelereren naar de ingestelde wenssnelheid, afhankelijk van de rijsnelheid en afstand tot de voorligger.

Adaptieve Cruise Control (acc) Eerste generatie ACC: Reikwijdte: 150 m en detectieveld van 8° Tweede generatie ACC Reikwijdte: 180 m en detectieveld van 16° Derde generatie ACC Reikwijdte 200 m en detectieveld van 16°

Adaptieve Cruise Control (acc) Een ACC systeem detecteert geen stilstaande objecten/voertuigen. Dit is om te voorkomen dat het systeem bij ieder stilstaand object (bijvoorbeeld een lantaarnpaal of een geparkeerd voertuig aan de kant van de weg) zou gaan afremmen en zo een goede doorstroming van het verkeer onmogelijk zou maken

Adaptieve Cruise Control (acc) Een standaard ACC systeem heeft een snelheidsbereik van 30 tot 200 km/u. Dat willen zeggen dat onder 30 km/u en boven 200 km/u het ACC systeem niet kan geactiveerd worden. Bij een uitgebreidere versie van ACC, in combinatie met een automaat, wordt ook het bereik van 0 tot 30 km/u meegenomen. Dit is vooral nuttig voor stop&go verkeer zoals files. Dit uitgebreide ACC systeem kan het voertuig volledig tot stilstand brengen wanneer het voorliggende voertuig stopt en kan het ook automatisch doen volgen wanneer het voorliggende voertuig opnieuw vertrekt.

Adaptieve Cruise Control (acc) Voordelen: Lange afstandsritten worden minder vermoeiend omdat de bestuurder niet continue moet letten op een veilige volgafstand Veiliger; deze techniek is onvermoeibaar, raakt niet afgeleid en heeft een veel sneller reactievermogen Betere doorstroming, als alle wagens dit hebben is er een uniform rijgedrag, geen bumperklevers en geen wagens die continue van snelheid veranderen

Adaptieve cruise control (acc) Gebruikte sensoren: Radar (voorbumper) GPS (antenne op dak) Laser (voorbumper) Lidar (voorbumper)

Rijstrookondersteuning

Rijstrookondersteuning Zorgt dat de auto binnen de rijbaanmarkeringen blijft, door te waarschuwen (Lane Departure Warning) en soms te corrigeren (Lane Keep Assist). Er zijn ook al systemen die tegenliggers in de gaten houden en de auto met een actieve remingreep weer snel naar het midden van de rijbaan kunnen afbuigen

Rijstrookondersteuning Dit systeem werd eerst geïntroduceerd bij Mercedes Actros vrachtwagens in 2000. Vandaag de dag vindt men dit ook terug bij de duurdere wagens. Het systeem zal altijd een melding geven (geluid, visueel, vibratie) als het voertuig zijn baanvak verlaat zonder te pinken. Sommige systemen gaan dan zelf sturen om het voertuig terug in zijn baanvak te krijgen.

Rijstrookondersteuning Gebruikte sensoren: Camera (tussen voorruit en achteruitkijkspiegel) Infrarood (voorruit of onder het voertuig) Laser (voorbumper)

Autonomous emergency braking (AEB)

Autonomous emergency braking (AEB) Noodremsysteem in 3 varianten, dat waarschuwt en zelf kan ingrijpen om een aanrijding te voorkomen of te verzachten: voor in de stad (snelheden tot 30 km/h en soms 50 km/h); inclusief voetgangersherkenning; voor hogere snelheden, buiten de bebouwde kom

Autonomous emergency braking (AEB) Omdat dit systeem ook gebruikt wordt bij volledig autonome voertuigen is het zeer belangrijk en gaan we hier verder op ingaan met een video:

Autonomous emergency braking (AEB) Zoals in de video te zien is, is niet elk voertuig even veilig. Vooral bij de systemen voor hogere snelheid zien we dat verdere ontwikkeling noodzakelijk is. Zo weet het systeem in de Honda Civic alleen de impactsnelheid te verlagen, maar een botsing is in geen van de testscenario's helemaal te vermijden. Het AEB-systeem in de Mercedes E-klasse doet het juist in alle scenario's goed.

Autonomous emergency braking (AEB) Ondanks de verschillen, die hieronder in de tabel te zien zijn, is een voertuig met AEB gegarandeerd veiliger. Merk en model Naam AEB-systeem Tot 50 km/h (max 3) > 50 km/h (max 3) Mercedes-Benz E-klasse PRE-SAFE Brake 3 2,705 Volkswagen Golf (VII) Front Assist n.v.t. 2,204 Honda Civic Collision Mitigation Brake System 0,439 Mitsubishi Outlander Forward Collision Mitigation 2,107 1,866 Fiat 500L City Brake Control 1,75 Volvo XC60 City Safety 1,914 Ford Focus Active City Stop 1,693 Volvo V40 City Safety & Collision warning with Full Auto-Brake 2,908 2,552

Autonomous emergency braking (AEB) Gebruikte sensoren: Camera met objectherkenning (tussen voorruit en achteruitkijkspiegel) Lidar (voorbumper) Radar (voorbumper)

Zelf parkerende voertuigen Dit systeem helpt de bestuurder om een ​​parkeerplaats te vinden Door gebruik te maken van de in-cabine navigatiescherm kan men de auto vertellen waar te parkeren. Systeem maakt gebruik van sensoren rondom de auto te begeleiden in een parallelle parkeerplaats en heeft hierbij ook de positie van de auto ernaast nodig. Een stuurwielmotor bevestigd op de stuurkolom draait aan het stuur. Rekening houdend dat de parkeerplaats 1,8 meter langer moet zijn dan de auto.

Zelf parkerende voertuigen Gebruikte sensoren: Ultrasoon sensoren op de achter en voorbumper die de bestuurder voor onzichtbare obstakels kunnen waarschuwen tijdens het parkeren - Camera met object herkenning (voor- en/of achter bumper)

Zelf parkerende voertuigen

Autonome voertuigen

Autonome voertuigen De voornaamste merken die met autonome voertuigen bezig zijn: Google in samenwerking met Toyota (ook Lexus) De VW groep (vooral Audi) BMW Tesla

Autonome voertuigen Er bestaan twee soorten: Zoals bij Tesla: een assistent, de bestuurder moet nog kunnen ingrijpen Volledig autonome voertuigen waar de rest van de merken nog mee bezig is De meeste hiervan zijn nog in een testfase MAAR ze rijden al wel degelijk op de openbare weg!

Autonome voertuigen (Tesla) Bij Tesla was dit eigenlijk een software update op een bestaand voertuig, de Model S. Door Autopilot kan de Model S voortaan zelf een rijstrook volgen en de snelheid daarin aan ander verkeer aanpassen. (zie rijstrookondersteuning en ACC) Daarnaast kan de bestuurder de auto in deze modus door een tik met de richtingaanwijzer opdracht geven om van rijstrook te wisselen.

Autonome voertuigen (tesla) Ook bevat de Version 7.0-software een automatische inparkeerfunctie voor als je je grote Model S moet fileparkeren. Autopilot is een zelflerend systeem en als één auto bepaalde zaken 'te weten komt', dan gaat die kennis ook naar de andere Tesla's.

Autonome voertuigen (tesla) Het Autopilot-systeem gebruikt de volgende sensoren: GPS-systeem camera de radar ultrasone golven Tesla beweert dat Autopilot de bestuurder 'de vervelendste en gevaarlijkste taken tijdens het rijden uit handen neemt'.

Autonome voertuigen (google) Google heeft een grote stap genomen naar het concept van autonome voertuigen. Google heeft een hele vloot voertuigen die nu al in Amerika talrijke kilometers hebben afgelegd. De vloot bestaat uit de volgende modellen: Toyota Prius Lexus RX 450h Google car

Autonome voertuigen (google) De voertuigen hebben al 800 000 km gereden op de openbare weg in Amerika zonder een botsing te hebben. Hierbij moet je rekening houden dat de gemiddelde Amerikaan wel een botsing heeft gehad als hij/zij 800 000 km heeft gereden met de wagen. Tegen 2018 zal dit voor iedereen beschikbaar zijn, iedereen die 75 000 dollar wil uitgeven. De prijs zal nog wel zakken in de toekomst.

Autonome voertuigen (google) Google gebruikt een systeem dat Lidar (light detection and ranging) noemt. Dit systeem werkt zoals sonar en radar alleen veel preciezer. Door de 64 roterende lasers die meer dan een miljoen metingen per seconde creëren kan het systeem een 3D model van de omgeving schept, accuraat tot op 1 cm. Op voorrand opgeslagen kaarten zegt de computer waar alle statische dingen zijn opgeslagen (voetpaden, palen enz.), Lidar zorgt voor alle bewegende zaken.

Autonome voertuigen (google) Hoe herkent het systeem nu wanneer het verkeerslicht rood of groen is? Een sensor " actinometer " wordt gebruikt om de intensiteit van de straling te detecteren. Groen, oranje en rood hebben een verschillende intensiteit. Als de gedetecteerde intensiteit van rode kleur of oranje kleur is, zal de controller een commando sturen om het voertuig te laten stoppen. Een linkse inrit blijft voor de robot moeilijk te begrijpen.

Autonome voertuigen (google) Op legaal vlak zitten we nog heel ver. In Amerika zijn er een paar staten dit autonome voertuigen toelaten. Bij de rest van de wereld is het enkel op privé terrein toegelaten. In Europa geldt nog steeds de wet dat de bestuurder ten alle tijden de volledige controle moet hebben over zijn/haar voertuig. Ook zullen in de toekomst de wegen beter onderhouden moeten worden. Namelijk de verkeerslijnen, borden en lichten moeten duidelijker zijn.

Autonome voertuigen Voordelen Geen of minder verkeersagressie Betere doorstroming en Hoger snelheidslimiet is mogelijk Meer comfort en betere navigatiemogelijkheden Iedereen zonder een rijbewijs kan beschikken over zo’n voertuig Minder verkeersborden en lichten mogelijk door digitalisering Minder ongevallen, minder verkeerspolitie en lage verzekeringspremie’s Enz.

Autonome voertuigen obstakels Mensen die liever zelf nog rijden Onderhoud en gebreken hierdoor kunnen tot ongeval leiden Software betrouwbaarheid Camera’s en sensoren betrouwbaarheid Kunnen gebruikt worden als bomvoertuig Mensen die rijden voor hun werk verliezen hun job Enz.

Autonome voertuigen taakje Bedenk zelf nog enkele obstakels, voor- en nadelen voor een autonoom voertuig.

Einde