سیستم های الکترونیکی خودرو – ۶

سيستم ورودي بدون کليد از راه دور

سيستم هاي ورودي بدون کليد[۱] از راه دور در همه خودرو هاي فروخته شده در ايالات متحده يافت مي­شوند. اين سيستم ها به نگهدارنده کليد اجازه مي­دهند که درب راننده، تمامي درب ها و درب صندوق خودرو را تا حد فاصل ۵۰ فوتي با فشردن يک دکمه باز کنند. اين کليد ها يک سيگنال کدگذاري شده راديويي را به کامپيوتر اصلي ارسال مي­کند. برخي از اين سيستم ها توانايي روشن کردن موتور خودرو و فعال سازي آژير را دارند.

dd

سيستم کنترل ماشين با سنسور RF

اين سيستم، همان کنترل از راه دور رايج در خودروهاي داخلي است؛ منتهي در سيستمهاي جديد، کليد از خودرو حذف شده و کارتهايي جايگزين کليدهاي سابق شده است. لذا روشهاي متعارف سرقت خودرو با شاه کليد، ديگر در اين خودروها کارايي ندارد.

نکته مهم در اين سيستم، حالتهايي است که کارت خودرو به هر دليلي گم مي شود و لذا نياز است تا خود فروشنده و نمايندگيهاي وي بتوانند خودرو را مجددا راه اندازي کنند و کارت قبلي از اعتبار ساقط بشود. تهيه پروتوکولهايي براي راه اندازي خودرو توسط نمايندگي ها (همانند کليدهاي مادر) به گونه اي که امکان سوء استفاده را براي خود آنها نيز فراهم نکند، از جمله بخش هايي است که پيچيدگي اين خودروها را از خودروهاي معمول بيشتر کرده است.

از جمله بخش هايي که سازندگان داخلي مي توانند با کمک واحدهاي R&D خود بر روي آن کار کنند، ايجاد يک سيستم بومي مبتني بر الگوريتم هاي رمز نگاري خاص است به گونه اي که از همان سيستم هاي از پيش طراحي شده که اطلاعات آن در اختيار سازندگان خارجي قرار دارد استفاده نشود و اين سبب افزايش امنيت خودروهاي داخلي خواهد شد.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Continental, Delphi, Denso, Mitsubishi Electric, Valeo.

 

کنترل روشنايي داخلي

امروزه خودروها داراي ده ها چراغ داخلي ( عمدتا LED) مي­باشند. چراغ هاي داخلي عموما در سقف، درها، ميز فرمان، صندوق و جاهاي مختلف ديگر در درون خودرو قرار مي­گيرند. واحد کنترل روشنايي داخلي[۲] از اطلاعات گرفته شده از سنسورهاي موقعيت قفل درب، سنسور موقعيت مختلف درب، سوئيچ خودرو، سنسورهاي نور محيط و سوئيچ هاي قابل تنظيم توسط سرنشين و پتانسيومتر که براي هر چراغ ميزان روشنايي مناسب را تشخيص مي دهد، استفاده کرده و بر اين اساس چراغ هاي داخل خودرو را فعال مي­کند.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Delphi, Hella.

 

سيستم هشدار انحراف از مسير

سيستم هاي هشدار انحراف از مسير[۳]بر موقعيت خودرو نظارت مي­کنند و هنگامي که خودرو شروع به خارج شدن از مسير مي­کند؛ به راننده هشدار مي­دهند. انحرف از مسير غير تعمدي مي­تواند به دليل حواس پرتي، بي توجهي و خواب آلودگي راننده اتفاق بيافتد و باعث تصادفات خطرناکي شود.

اين سيستم ها عموما از يک سنسور ويديويي که علامت هاي مسير را تشخيص مي­دهد بهره مي­برند و سپس با آناليز عکس هاي گرفته شده توسط دوربين به وسيله واحد کنترل الکترونيکي، در صورت تشخيص خروج خودرو از محدوده مسير، به راننده با آژير و لرزش فرمان خودرو اعلام خطر مي­کند. ۴۰-۶۰ درصد تصادفات در آمريکا معمولا بصورت مستقيم يا غير مستقيم بدليل انحراف از مسير اتفاق مي افتد.

اين سيستم در صورت استفاده از چراغ راهنما در هنگام چرخش فعال نمي­شود.

در سيستم هاي پيشرفته اگر بعد از اخطار، راننده حرکتي انجام ندهد گشتاوري به فرمان -از طريق سيستم فرمان الکترونيک و يا اعمال نيروي ترمز به فرمان- اعمال مي شود و سبب هدايت خودرو به موقعيت امن مي­شود.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Aisin, Assistware Technology, Continental, Delphi, Denso, Iteris, Mobileye, TRW, Valeo.

cxcvv

نحوه تصميم گيري منطقي سيستم هشدار از انحراف

 

سيستم ناوبري

سيستم ناوبري[۴] به راننده يک خودرو کمک مي کند تا محل مقصد را شناسايي کرده و بهترين مسير را براي رفتن به آنجا انتخاب کند. بيشتر سيستم هاي ناوبري خودرو ازسيگنال هاي سيستم موقعيت ياب جهاني GPS[5] و نقشه هاي الکترونيکي استفاده مي­کنند. سيستم هاي ناوبري قابل حمل از باتري يا فندک خودرو استفاده مي­کنند و مي­توانند به راحتي از خودرويي به خودروي ديگر حمل شوند.

اگر چه بيشتر سيستم هاي ناوبري از GPS استفاده مي­کنند اما امواج راديويي مجاورتي يکي ديگر از موارد قابل استفاده مي­باشند. امواج راديويي مجاورتي تجهيزاتي هستند که بر روي کليد چهارراه ها و ديگر مناطق استراتژيک کنار جاده نصب مي­شوند. و توسط امواج کوتاه برد راديويي (مادون قرمز و مايکروويو) با خودرو در حال حرکت ارتباط برقرار مي­کنند. دريافت اين سيگنال ها باعث موقعيت يابي خودرو مي­شود.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Aisin, Bosch, Continental, Dash, Delphi, Denso, Garmin, Kenwood, Lowrance, Magellan, Mio, Nextar, Pioneer, TomTom.

bvnb

بلوک دياگرام سيستم ناوبري خودرو

سيستم هاي ديد در شب

سيستم هاي ديد در شب[۶] از سنسور هاي تصويري مادون قرمز براي تشخيص و نشان دادن اشياء که در هنگام فقدان نور کافي به سختي ديده مي­شوند، استفاده مي نمايند. سيستم هاي غير فعال و پسيو از دوربين هاي گرمايي با استفاده از تشعشعات مادون قرمز طبيعي اشيا براي نشان دادن آنها استفاده مي­کنند. سيستم هاي فعال از منابع چراغ مادون قرمز براي روشن ساختن اشياء در جلو خودرو استفاده مي­کنند و سنسور هاي مادون قرمز تصاوير را ضبط مي­کنند.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Bosch, Continental, Delphi, Flir.

mnmm

شماتيک سيستم ديد در شب

سيستم پارک خودرو

سيستم هاي پارک خودرو[۷] عموما از سنسور هاي ماوراء صوت يا فاصله رادار که حضور يا غياب خودرو هاي ديگر، ديوار يا مردم را در اطراف خودرو تشخيص مي­دهد،استفاده مي­کنند. اين سيستم ها ممکن است از سنسور هاي تصويري که وجود جدول و خط کشي هاي کف خيابان را تشخيص مي­دهند نيز بهره ببرند.

تصوير ‏شکل ۲-۳۸ که مربوط به شرکت فورد است؛ يک سيستم پارک مي باشد که با فشار يک دکمه بر روي پنل تجهيزات فعال شده و فاصله بين خودرو ها را با استفاده از سنسور هاي فراصوتي اندازه گرفته و تشخيص مي دهد که فضاي کافي براي پارک وجود دارد يا خير. و سپس به صورت خودکار فرمان را به کار مي اندازد و از راننده درباره تغيير دنده و به کار انداختن پدال گاز سؤال مي­شود.

kj

احيا کننده ترمز

سيستم هاي احياکننده ترمز[۸] مقداري از انرژي جنبشي خودرو را هنگامي که ترمز به کار گرفته مي­شود دوباره بدست آورده و اين انرژي را ذخيره مي­کنند که اين کار مي تواند براي کم کردن بار موتور در هنگام شتاب گرفتن خودرو استفاده شود. اين سيستم به صورت وسيعي در خودروهاي الکتريکي و هيبريدي که داراي باتري براي ذخيره انرژي بازپس گرفته شده هستند استفاده شود.

احيا کننده ترمز داراي کمترين اثر بر روي اقتصاد سوخت در هنگام رانندگي در بزرگراه است اما مي تواند مصرف سوخت خودرويي را که در ترافيک شهري رانندگي مي شود را به شدت بهبود بخشد. در خودروهاي سنگين که توقف هاي مکرر دارند، سيستم هاي احياکننده ترمز مي توانند اقتصاد سوخت را به طرز قابل توجهي بهبود بخشد.

خودروهاي الکتريکي و هيبريدي معمولا از ژنراتور- موتور که قابليت تبديل جريان الکتريکي به گشتاور و بر عکس را دارند بهره مي­برند. هنگام به کار گرفتن ترمز، اين موتور- ژنراتور مقاومت ضروري براي کند کردن خودرو مهيا مي­کند که به اين وسيله جريان لازم را براي باتري توليد مي­کند. در اين حالت موتور- ژنراتور نمي تواند با سرعت کافي خودرو را متوقف کند يا از سرعت آن بکاهد. به همين خاطر يک واحد تعديل کننده گشتاور به صورت ترمز هاي سنتي مقدار اضافه مورد نياز را تأمين خواهد کرد.

ggg

سيستم احيا کننده خودرو

برخي سيستم هاي احياکننده ترمز انرژي بازپس گرفته شده را به صورت مکانيکي به وسيله پمپاژ سيال هيدروليکي در انباره[۹] -در جايي که انرژي در يک گاز فشرده ذخيره مي­شود- ذخيره مي کنند.

اين سيستم ها هنوز نياز به تغييرات الکترونيکي زيادي دارند تا انرژي منتقل شده را تنظيم کنند و بايد در شرايط نياز، ترمز هاي اصطکاکي را بکار برند.

درگيري کلاچ هنگامي که خودرو ترمز مي گيرد باعث مي شود تغيير دهنده به کند کردن موتور کمک کند که اين عمل باتري را شارژ مي­کند. اين نوع از احياکننده ترمز نسبتا ارزان و براي اجرا در خودروهاي موجود آسان مي­باشد. اين سيستم مي­تواند مصرف کلي سوخت را در حدود ۴% بهبود  بخشد.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Bosch, Continental, Denso, TRW.

 

سيستم هاي امنيتي

سيستم هاي امنيتي[۱۰] يکي از بخش هاي اساسي و پرکاربرد در خودروهاي امروزين هستند. اين سيستم در لايه هاي مختلفي قابل دسته بندي مي باشند. در ادامه سطوح عنوان شده توسط U.S. National Insurance Crime Bureau را بررسي خواهيم کرد. اين لايه ها عبارتند از:

ابزارهاي هشدار: بيشتر سيستم هاي امنيتي خودرو از بوق خودرو يا يک آژير جدا براي هشدار استفاده مي کنند که معمولا به همراه چراغ است. برخي از سيستم­ها نيز توانايي تماس و پخش پيام ضبط شده را به صاحب خودرو دارند.

ايموبلايزر[۱۱]: ايموبلايزر يک وسيله ايمني است که سيستم هاي سوخت، فرمان و ايگنيشن (آتش­زنه) را براي جلوگيري از سرقت غير فعال مي­کند.

بازيابي خودرو: اين سيستم به صاحب خودرو کمک مي­کند تا خودرو سرقت شده را باز يابد. سيستم هاي امنيتي مجهز به GPS مي­توانند موقعيت خودرو را در هر لحظه پيدا کرده و از طريق تلفن يا وب اطلاع دهد. سيستم راديويي نيز با استفاده از فرکانس هاي راديويي که ارسال مي­کند مي­تواند به وسيله دريافت کننده هاي محلي بازيابي شود. مزيت آنها مواقعي که سيگنال هاي GPS قابل دريافت نيست مشخص مي­شود.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Autopage, Continental, Clifford, Crimestopper, Delphi, Denso, Mitsubishi Electric, Viper.

سيستم نظارت فشار تاير

اين سيستم TPMS[12] در تمامي خودرو هاي فروخته شده در ايالات متحده از سپتامبر ۲۰۰۷ اجباري است. اين سيستمها بر روي دما و فشار داخلي تاير خودرو نظارت مي­کند و هنگام کم بودن باد تاير، وجود سوراخ و يا کمبود فشار هواي داخل آن به دلايل طبيعي هشدار مي­دهد.

اين سيستم ها به دو صورت مستقيم و غير مستقيم وجود دارند.

سيستم مستقيم: يک سنسور انتقال دهنده فشار به درون مخزن هواي تاير وصل مي­شود. دريافت کننده درون خودرو اگر به هر دليل فشار پايين تر از مقدار خواسته شده را دريافت کند، به راننده هشدار مي­دهد.

سيستم غير مستقيم: از سنسور سرعت چرخ و سيستم ترمز ضد قفل خودرو استفاده مي­کند که  سرعت چرخشي يک تاير را با ديگر تاير ها مقايسه مي­کند. اگر يک تاير فشار پاييني داشته باشد با سرعتي متفاوت از سه تاير ديگر خواهد چرخيد.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Atmel, Beru, Continental, Doran, IQ mobile, Lear, Lionax, NIRA Dynamics, Orange Electronic, Pacific,Pressure Pro, Schrader, SmarTire, STE Engineering, STEMCO, TRW, VisiTyre.

 

کنترل گيربکس

واحد کنترل گيربکس[۱۳] يک ابزار است که گيربکس هاي خودکار پيشرفته را بر اساس ورودي هاي متفاوت کنترل مي­کند. اساس عملکرد اين واحد دريافت سيگنال از سنسور هاي مختلف و نيز داده هاي دريافتي به وسيله واحد کنترل موتور، پردازش اين ورودي­ها، محاسبه چگونگي و زمان تغيير دنده و توليد سيگنال خروجي مورد نياز براي انجام اين تغيير مي­باشد.

سنسورهاي الکترونيکي بر انتخاب موقعيت دنده، سرعت خودرو، موقعيت دستگاه تنظيم سوخت و تعداد ديگري از پارامترها نظارت مي­کنند. بر پايه اين داده ها، واحد کنترل، جرياني را براي بوبين تنظيم مي­کند که موقعيت دريچه ها و دنده هاي متفاوت را کنترل مي­کند.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Continental, Delphi, Hitachi, Magneti Marelli.

 

jku

نمونه از يک سيستم کنترل گيربکس

کنترل برف پاک کن

بيشتر برف پاک کن هاي امروزي از يک موتور الکتريکي که بوسيله دسته کنار فرمان کنترل مي شود، استفاده مي کنند.

اما اين برف پاک کن­ها مي­توانند به صورت متناوب کار کرده و چند ثانيه يکبار روشن و خاموش بشوند.

سيستم هاي برف پاک کن پيشرفته از سنسور باران براي تشخيص سرعت حرکت برف پاک کن استفاده مي­­کنند. يک ميکروپروسسور در بخش کنترل برف پاک کن[۱۴] سيگنال هاي ارسالي توسط سنسور را ارزيابي مي­کند و سرعت مورد نياز را محاسبه خواهد کرد.

برخي شرکتهاي توليد کننده اين سيستم در جهان عبارتند از:

Bosch, Continental, Denso, Preh, Rain Tracker, TRW, Valeo.

dewbgr

شمايي از يک سيستم برف پاک کن خودکار

 

جمع بندي

همان طوري که در اين گزارش ملاحظه شد، نقش بخش الکترونيک در خودروهاي جهاني روز به روز رو به افزايش بوده و کشور در آينده اي نه چندان دور چاره اي بجز ورود در اين حوزه نخواهد داشت.

خوشبختانه وضعيت نيروي انساني کشور در اين حوزه قابل توجه   مي­باشد و اين پتانسيل عظيم مي تواند در جهت رفع فاصله تکنولوژيک صنعت خودروي کشور با صنايع خودروسازي جهاني استفاده شود. لذا چنانچه از اين فرصت به خوبي استفاده شود، کشور ما مي تواند لااقل در زمينه قطعات مرتبط با الکترونيک خودرو در محدوده جهاني حرفهايي براي گفتن داشته باشد و صنعت خودرو کشور را به يک صنعت ارز آور تبديل کند. اما چنانچه به اين حوزه توجه مناسبي نشود، ممکن است کشور به نقطه اي برسد که ديگر هرگز امکان جبران فاصله خود با صنايع خودروسازي جهاني را پيدا نکند.

مرکز پژوهش هاي صنعت الکترونيک اين «گزارش فناورانه» را صرفا به عنوان فتح بابي دراين زمينه و ارائه يک گزارش اوليه در جهت آشنايي مسئولين و علاقمندان الکترونيک کشور تهيه کرده و در آينده بنا دارد به صورت تفضيلي تر حوزه الکترونيک خودرو کشور را در قالب يک «گزارش تحليلي» آسيب شناسي کرده و در راستاي پيشبرد اين حوزه، راهکارهايي عملياتي ارائه نمايد.

 

 


[۱] Remote Keyless Entry Systems

[۲] Interior Lighting Control

[۳] Lane Departure Warning Systems

[۴] Navigation Systems

[۵] Global Positioning System

[۶] Night Vision Systems

[۷] Parking Systems

[۸] Regenerative Braking

[۹] Accumulator

[۱۰] Security Systems

[۱۱] Immobilizer

[۱۲] Tire Pressure Monitoring Systems

[۱۳] Transmission Control

[۱۴] Windshield Wiper Controls

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *