در این مقاله، با اصول عملکرد، کاربردها و مزایای سیستم رادار خودرو آشنا خواهید شد. همچنین، به بررسی نقش رادار خودرو در خودروهای هوشمند و اتومبیلهای خودران پرداختهایم. اگر به دنبال اطلاعات دقیق و بهروز در مورد سیستمهای رادار خودرو هستید، این مقاله را از دست ندهید.
چکیده مقاله
سیستم رادار خودرو مجموعهای از سنسورها است که از امواج رادیویی برای تشخیص و اندازهگیری فاصله، سرعت و جهت اجسام در اطراف خودرو استفاده میکند. این سیستم میتواند اطلاعات را به راننده یا سیستمهای خودرو ارسال کرده و در صورت لزوم، هشدارها، ترمز خودکار یا کنترل کامل خودرو را فعال کند. به صورت کلی؛ سنسورهای رادار خودروها بر اساس برد به سه دسته تقسیم میشوند. رادارهای برد کوتاه (SRR) با فرکانس 24 گیگاهرتز برای تشخیص نقاط کور و کمک به پارک خودکار؛ رادارهای برد متوسط (MRR) با فرکانس 77 گیگاهرتز برای سیستمهای ایمنی مثل کروز کنترل تطبیقی؛ و رادارهای برد بلند (LRR) با برد 80 تا 200 متر برای شناسایی دقیق اشیاء در فواصل دور و اندازهگیری سرعت آنها.
رادارهای خودرو با اندازهگیری دقیق فاصله و سرعت نسبی بین خودرو و اشیاء اطراف، به بهبود امنیت و راحتی رانندگی کمک میکنند. این سنسورها در شرایط جوی نامساعد و در طول شبانهروز به خوبی عمل میکنند و میتوانند با ترکیب با فناوریهای دیگر، درک جامعتری از محیط اطراف خودرو فراهم کنند. فناوری رادار در خودروها برای افزایش ایمنی و خودکارسازی برخی وظایف رانندگی استفاده میشود. این کاربردها شامل سیستمهای پیشرفته کمکراننده (ADAS) هستند که از سنسورها و دوربینها برای جمعآوری اطلاعات محیطی بهره میبرند. از جمله کاربردهای اصلی این سیستمها میتوان به سیستم حفظ بین خطوط، مانیتورینگ نقاط کور، رادار عابر پیاده، رادار پارک خودکار، کروز کنترل تطبیقی و رادار شناسایی علائم ترافیکی اشاره کرد. این فناوریها به افزایش هوشیاری راننده، جلوگیری از تصادفات و ارتقای ایمنی خودرو کمک میکنند.
رادار خودرو چیست؟
رادار خودرو یک سیستم رادیویی است که با ارسال و دریافت امواج رادیویی، اطلاعاتی مانند فاصله، سرعت و جهت خودروها، عابران پیاده و موانع اطراف را به راننده منتقل میکند. این سیستم بهطور گسترده در کنترل خودروها بهویژه در سیستمهای ضدتصادف مورد استفاده قرار میگیرد. با استفاده از دادههای رادار، خودروها میتوانند به راننده هشدار دهند، ترمز خودکار را فعال کنند و حتی بهطور خودکار کنترل خودرو را برای جلوگیری از تصادف به عهده بگیرند. بهطور کلی، رادار خودرو یکی از فناوریهای کلیدی در خودروهای هوشمند و خودران است که نقش مهمی در بهبود ایمنی و راحتی رانندگی ایفا میکند.
رادار خودرو چگونه کار میکند؟
رادار خودرو با انتشار امواج رادیویی و تجزیه و تحلیل بازتاب آنها عمل میکند. فرآیند کار رادار خودرو بهصورت زیر است:
1. ارسال امواج رادیویی: سیستم رادار خودرو امواج رادیویی را به شکل پالسهای کوتاه و با فرکانس بالا به سمت اشیاء و خودروهای اطراف میفرستد.
2. بازتاب امواج: امواج رادیویی با برخورد به اشیا و سطوحی که در مسیر خودرو قرار دارند، بازتاب میشوند و هر کدام از این اشیا بازتابی منحصر به فرد با شدت و میزان خاص خود تولید میکنند.
3. دریافت بازتاب: سیستم رادار با بهرهگیری از آنتن خود، امواجی را که به آن بازتابیده شدهاند، دریافت میکند.
4. پردازش سیگنال: سیستم الکترونیکی رادار با تحلیل سیگنالهای بازتابشده، اطلاعاتی همچون زمان ارسال و دریافت امواج، فرکانس بازتاب و شدت آن را استخراج میکند.
5. تفسیر اطلاعات: با تحلیل اطلاعات دریافتی، سیستم رادار قادر است فاصله، سرعت و جهت اشیاء و خودروهای اطراف را شناسایی کند و این دادهها را بهصورت عددی یا تصویری به راننده یا سیستمهای خودرو ارسال کند.
6. عملکرد سیستم: رادار، با بهرهگیری از اطلاعات جمعآوری شده، قابلیت انجام اعمال مختلفی را دارد. به عنوان مثال، اگر رادار فاصلهی کم بین خودروها یا وجود مانعی در مسیر را تشخیص دهد، میتواند به روشهای گوناگونی به کمک راننده بیاید. این روشها شامل ارسال هشدار، فعالسازی ترمز به صورت خودکار یا حتی کنترل کامل خودرو است.
انواع سنسور رادار خودرو را بشناسید
سنسورهای رادار در خودروها بر اساس برد یا مسافتی که میتوانند اجسام را شناسایی کنند، به سه دسته تقسیم میشوند.
رادارهای برد کوتاه (SRR):
رادارهای برد کوتاه که معمولا از فرکانس 24 گیگاهرتز استفاده میکنند، ابزارهای هوشمندی هستند که در خودروها کاربردهای متنوعی دارند. از این رادارها برای تشخیص نقاط کور هنگام تغییر مسیر، کمک به پارک خودکار و حتی جلوگیری از برخورد با موانع غیرمنتظره استفاده میشود. در واقع، این فناوری به راننده کمک میکند تا با اطمینان بیشتری رانندگی کند و از بروز حوادث ناگوار جلوگیری کند.
رادارهای برد متوسط (MRR):
این حسگرها با کارکرد در فرکانس بالای 77 گیگاهرتز، توانایی تشخیص موانع را در مسافتهای طولانیتری نسبت به سنسورهای SRR دارند. به همین دلیل، از آنها در سیستمهای ایمنی پیشرفته خودرو مثل کروز کنترل تطبیقی، سیستم هشدار برخورد از جلو و ترمز اضطراری خودکار استفاده میشود. با کمک این حسگرها، خودرو قادر است به سرعت به تغییرات محیط اطراف واکنش نشان داده و از بروز تصادفات جلوگیری کند.
رادارهای برد بلند (LRR):
رادارهای برد بلند با بهرهگیری از امواج رادیویی در فرکانس 77 گیگاهرتز، قادرند اشیاء را حتی در فاصلههای دور با دقت بسیار بالایی شناسایی کنند. این نوع رادارها با ارسال و دریافت امواج رادیویی، علاوه بر اندازهگیری دقیق فاصله تا اجسام متحرک مانند خودروها، سرعت آنها را نیز محاسبه میکنند. به لطف پوشش گستردهی رادارهای برد بلند، میتوان محدودهی وسیعی را تحت نظر قرار داد و اشیاء مختلف را در آن شناسایی کرد. این رادارها معمولاً بردی بین 80 تا 200 متر یا حتی بیشتر دارند و در صنایع مختلف از جمله خودروسازی کاربردهای فراوانی دارند.
مزایای رادار خودرو چیست؟
رادارهای خودرو مزایای متعددی دارند که به بهبود امنیت و راحتی رانندگی کمک میکنند. این سنسورها توانایی اندازهگیری دقیق فاصله بین خودرو و اشیاء اطراف را دارند که برای ویژگیهای مهمی مانند کروز کنترل تطبیقی، هشدار برخورد و ترمز اضطراری حیاتی است. علاوه بر این، رادارها قادر به اندازهگیری سرعت نسبی بین خودرو و سایر وسایل نقلیه یا اشیاء مجاور هستند، که برای تنظیم سرعت خودرو مطابق با ترافیک بسیار مفید است. یکی از مزایای دیگر رادارها، استحکام آنها در شرایط جوی نامساعد مانند باران، برف یا مه است که در مقایسه با دوربینها و LiDAR کمتر تحت تاثیر قرار میگیرند. همچنین، رادارها به نور محیط وابسته نبوده و در طول شبانهروز به خوبی عمل میکنند. برخی از مدلهای رادار، مانند رادار برد بلند، میتوانند اجسام را از فاصلههای دور شناسایی کنند، که برای سیستمهای کروز کنترل تطبیقی که نیاز به تشخیص زودهنگام وسایل نقلیهی جلویی دارند، بسیار مفید است. علاوه بر این، رادارها میتوانند با سایر فناوریها مانند دوربینها و LiDAR ترکیب شوند و درک جامعتری از محیط اطراف خودرو فراهم کنند.
6 مورد از مهمترین کاربردهای رادار خودرو در وسایل نقلیه
فناوری رادار در سیستمهای پیشرفته کمکراننده (ADAS) و قابلیتهای رانندگی خودران کاربرد دارد. همانطور که از نام ADAS پیداست، این سیستم شامل مجموعهای از فناوریهاست که به هدف کمک به رانندگان طراحی شدهاند. این سیستم با بهرهگیری از سنسورها، دوربینها، رادار و سایر تکنولوژیها، اطلاعات محیط اطراف خودرو را جمعآوری کرده و بهصورت آنی بازخورد میدهد یا اقداماتی را بهطور خودکار انجام میدهد. ویژگیهای ADAS معمولا در خودروهای مدرن گنجانده میشوند تا به افزایش هوشیاری راننده، جلوگیری از تصادفات و خودکار کردن برخی وظایف رانندگی کمک کنند. از جمله ویژگیهای متداول ADAS میتوان به 6 مورد زیر اشاره کرد:
۱. سیستم حفظ بین خطوط (Lane Keeping Assist System)
یکی از دلایل اصلی تصادفات رانندگی، بیتوجهی رانندگان به خطکشیهای جاده و تغییر مسیرهای ناگهانی است. برای رفع این مشکل، فناوری جدیدی به نام رادار حفظ بین خطوط به بازار آمده است. این سیستم هوشمند با هشدار به راننده در صورت نزدیک شدن به خطوط جاده یا انحراف از مسیر، به او کمک میکند تا کنترل کامل بر روی وسیله نقلیه خود داشته باشد. این سیستم با نامهای دیگری مثل سیستم هشدار خروج از خطوط یا سیستم پیشگیری از خروج از خطوط نیز شناخته میشود و به طور قابل توجهی به کاهش تصادفات ناشی از عدم تمرکز راننده کمک میکند.
این سیستم بهمنظور جلوگیری از خروج ناخواسته خودرو از بین خطوط طراحی شده است، که ممکن است بهخاطر حواسپرتی، خستگی یا عوامل دیگر اتفاق بیفتد. برای این کار، از سنسورها و دوربینهای مختلف برای نظارت بر موقعیت خودرو نسبت به خطوط استفاده میشود و در صورتیکه خودرو بدون قصد راننده از خط خود خارج شود، سیستم هشدار میدهد.
این هشدارها میتوانند بهصورت بصری از طریق نمایش علامت هشدار روی داشبورد یا نمایشگر هدآپ، و همچنین بهصورت صوتی از طریق بوق و آلارم به شما اعلام شوند. سیستمهای پیشرفتهتر ممکن است کنترل خودرو را در دست بگیرند و آن را به مرکز خطوط هدایت کنند. با این حال، این رادارها همیشه قابلاعتماد نیستند و در شرایطی مثل کمرنگ بودن خطوط جاده یا پوشیده شدن سطح جاده با برف، عملکرد مناسبی ندارند؛ بنابراین در چنین مواقعی بهتر است این سیستم را خاموش کنید.
.jpg)
۲. سیستم مانیتورینگ نقاط کور خودرو (Blind Spot Monitoring)
رادار نقطه کور (BSM) یک سیستم کمکی برای رانندگان است که به نظارت بر نقاط کور اطراف خودرو کمک میکند. نقاط کور به نواحی اطلاق میشود که از طریق آینههای بغل و عقب به راحتی قابل مشاهده نیستند. سیستمهای نظارت بر نقاط کور با استفاده از فناوریهای پیشرفته مانند رادار و گاهی اوقات دوربین، به راننده کمک میکنند تا از وجود خودروهای دیگر در اطراف خود، به ویژه در مناطقی که با آینههای جانبی قابل مشاهده نیست، آگاه شود. این سیستمها با نصب حسگرهای رادار در قسمتهای جانبی عقب خودرو، به طور مداوم محیط اطراف را رصد میکنند. در برخی خودروها، دوربینهایی نیز در کنار آینههای جانبی تعبیه شدهاند تا دید راننده را نسبت به نقاط کور بیشتر بهبود بخشند. به این ترتیب، راننده میتواند با اطمینان بیشتری تغییر مسیر دهد و از بروز تصادفات احتمالی جلوگیری کند.
این سیستم با استفاده از حسگرهای پیشرفته، اطراف خودرو را زیر نظر دارد. هر زمان که وسیلهای مانند خودرو، موتورسیکلت یا حتی عابری وارد نقطهی کور راننده شود، سیستم بلافاصله با ایجاد یک آلارم صوتی یا روشن کردن یک چراغ چشمکزن روی داشبورد، راننده را مطلع میکند. در برخی مدلها، برای ایجاد حس هشدار بیشتر، فرمان یا صندلی راننده نیز به لرزش درمیآید. به این ترتیب، راننده در هر لحظه از موقعیت اطراف خود آگاه بوده و میتواند با خیالی آسودهتر رانندگی کند.
اهمیت استفاده از این سیستم بهویژه هنگام تغییر مسیر در معابر کاملاً واضح است، زیرا با وجود آن رانندگان با آگاهی بیشتری نسبت به نقاط کور خودرو میچرخند و این به کاهش خطر تصادفات هنگام تغییر مسیر و دور زدن کمک میکند. البته باید توجه داشت که وجود این رادار در خودرو به معنای بینیازی از آینههای بغل و عقب نیست، بلکه این سیستم تنها بهعنوان یک ابزار کمکی برای جبران خطاهای انسانی عمل میکند.
.jpg)
۳. رادار عابر پیاده خودرو (pedestrian radar)
رادار عابر پیاده فناوری است که در سیستمهای پیشرفتهی کمکراننده (ADAS) و خودروهای خودران به شناسایی و ردیابی عابران پیاده در نزدیکی وسیلهی نقلیه کمک میکند. این سیستم از یک یا چند حسگر راداری تشکیل شده که معمولاً جلوی شیشه جلو یا روی سپر خودرو نصب میشود. این حسگرها با ارسال امواج رادیویی و اندازهگیری زمان بازگشت آنها، حضور، فاصله و سرعت عابران پیاده را به طور دقیق تشخیص میدهند. با استفاده از فناوری پیشرفته، این سنسورها قادرند انسان را از اشیاء دیگر مانند خودروها یا موانع ثابت به طور کامل تفکیک کنند و اطلاعات دقیقی را در اختیار سیستمهای ایمنی خودرو قرار دهند.
مکانیزم عملکرد این سیستم بهطور خلاصه در چند مرحله است: ابتدا، وقتی که سیستم رادار یک عابر پیاده را شناسایی میکند، هشداری به راننده ارسال میشود که ممکن است شامل آلارم، نمایش روی داشبورد یا نمایشگرهای هدآپ، یا لرزش فرمان و صندلی باشد. اگر راننده به این هشدار واکنش نشان ندهد، سیستم رادار بهطور مستقیم وارد عمل شده و معمولاً به سیستم ترمز ABS خودرو متصل است، که در مواقع اضطراری قادر به فعال کردن ترمز خواهد بود.
۴. رادار پارک خودکار ماشین (Auto Park Radar)
سیستم اتوپارک، سیستمی است که با بهرهگیری از فناوری رادار، اشیاء و موانع اطراف خودرو را شناسایی میکند و به راننده کمک میکند تا راحتتر و با دقت بیشتر خودرو را پارک کند. سیستمهای رادار پارک خودکار معمولاً از چندین حسگر که بهطور استراتژیک در چهار طرف خودرو، از جمله سپرهای جلو و عقب، نصب شدهاند، تشکیل میشوند. این حسگرها امواج رادیویی را ارسال کرده و مدتزمان بازگشت این امواج را پس از برخورد با موانع اندازهگیری میکنند. بر اساس این اطلاعات، سیستم قادر است فاصله میان وسیله نقلیه و موانع را بهدست آورد و موقعیت نسبی آنها را تعیین کند.
هنگامی که راننده حالت اتوپارک را فعال میکند، سیستم با استفاده از سنسورهای پیشرفته، فضای پارک را به دقت بررسی میکند و به شما میگوید که آیا میتوانید در آن جا پارک کنید یا خیر. در برخی خودروهای مجهزتر، سیستم نه تنها به شما میگوید کجا پارک کنید، بلکه فرمان را هم در دست میگیرد و خودتان را به طور خودکار به جای پارک میرساند. در این حالت، شما فقط باید با استفاده از پدالهای گاز و ترمز، خودرو را کنترل کنید و به هشدارهای صوتی سیستم توجه کنید.
۵. رادار کروز کنترل ماشین (Radar Cruise Control)
کروز کنترل رادار، که به نامهای کروز کنترل تطبیقی (ACC) یا کروز کنترل هوشمند هم شناخته میشود، یکی از پیشرفتهترین امکانات خودرو است. این سیستم با بهرهگیری از فناوری رادار، به طور خودکار سرعت خودرو را تنظیم کرده و فاصلهای امن با خودروی جلویی را حفظ میکند. سنسورهای رادار در قسمت جلوی خودرو نصب میشوند و با ارسال امواج رادیویی، فاصلهی خودرو با خودروی جلویی را اندازهگیری میکنند. اگر این فاصله کمتر از حد مجاز شود، هشدار صوتی صادر میشود. اگر راننده به این هشدار توجه نکند، سیستم بهطور خودکار فاصلهای که قبلاً توسط راننده تعیین شده است را با خودروی جلویی حفظ میکند و بدین ترتیب احتمال برخورد کاهش مییابد.
۶. رادار علائم ترافیکی یا تابلوخوان (Traffic Sign Radar)
رادار علائم راهنمایی و رانندگی یکی از امکانات پیشرفتهای است که با استفاده از فناوری رادار، علائم راهنمایی و رانندگی موجود در جادهها را شناسایی و تفسیر میکند. این سیستم هوشمند، با بهرهگیری از دوربینها و حسگرهایی که معمولاً در قسمت بالای شیشه جلو یا نزدیک آینه عقب خودرو تعبیه شدهاند، به طور مداوم جاده پیش رو را زیر نظر دارد. این دوربینها تصاویر علائم راهنمایی مختلف مثل محدودیت سرعت، توقف و... را ثبت کرده و با استفاده از فناوری پیشرفته پردازش تصویر، آنها را آنالیز میکنند. در نهایت، سیستم اطلاعات و هشدارهای لازم را در مورد علائم شناسایی شده به راننده منتقل میکند تا او بتواند با اطمینان بیشتری رانندگی کند. این سیستم در شرایطی که راننده به دلیل علائم راهنمایی نامشخص یا حواسپرتی ممکن است مسیر را گم کند، بسیار کاربردی است و از بروز خطرات احتمالی جلوگیری میکند. در نهایت؛ به یاد داشته باشید که شما میتوانید برای خرید انواع قطعات برقی الکترونیکی روی فروشگاه یدکی وی آی پی حساب باز کنید.
رایجترین سوالات شما در مورد سیستم رادار خودرو:
1. سیستم رادار خودرو در چه قسمتهایی از خودرو نصب میشود؟
پاسخ: سیستم رادار معمولا در قسمت جلو و عقب خودرو نصب میشود تا دیدی کامل از محیط اطراف خودرو ارائه دهد. برخی از سیستمها نیز ممکن است در گوشههای خودرو نصب شوند تا نقاط کور را پوشش دهند.
2. کاربردهای اصلی سیستم رادار در خودرو چیست؟
پاسخ: سیستم رادار در خودرو برای انجام وظایفی مانند کروز کنترل تطبیقی، ترمز اضطراری خودکار، هشدار برخورد از جلو، هشدار خروج از خط و تشخیص نقاط کور استفاده میشود.
3. آیا شرایط آب و هوایی روی عملکرد سیستم رادار خودرو تاثیر میگذارد؟
پاسخ: در مقایسه با سایر سنسورها مانند دوربین و لیدار، رادار کمتر تحت تاثیر شرایط آب و هوایی مانند باران و مه قرار میگیرد. با این حال، شرایط بسیار شدید ممکن است به طور جزئی بر عملکرد آن تأثیر بگذارد.
4. آیا سیستم رادار میتواند به اشتباه هشدار دهد؟
پاسخ: بله، در شرایط خاص مانند برخورد با اشیاء کوچک یا بازتابهای غیرمنتظره، سیستم رادار ممکن است هشدارهای اشتباه دهد. با این حال، سیستمهای مدرن با استفاده از الگوریتمهای پیشرفته تلاش میکنند تا این خطاها را به حداقل برسانند.