Como funciona o sistema de controle de cruzeiro em carros?

Como funciona o sistema de controle de cruzeiro em carros?
Imagine ficar todos os tipos de animado para ir em uma longa viagem que você sempre sonhou em levar com seus melhores amigos. Então…. Você percebe que você é o único que pode dirigir. Um longo, 1000 km viagem fica à frente de você. A estrada é literalmente reta para centenas de quilômetros, eo pensamento de dirigir por 4-5 horas em linha reta os pneus para fora antes que você comece mesmo atrás da roda. Felizmente, isso é quando o controle de cruzeiro vem ao salvamento.

O controle de cruzeiro é uma característica inestimável em carros modernos. Sem ele, viagens de longo caminho seria muito mais cansativo, pelo menos para o motorista. É muito mais comum encontrar o controle de cruzeiro em carros americanos do que europeus ou asiáticos, como as estradas na América são geralmente maiores e mais reto, e destinos são muito mais distantes.

O que é o controle de cruzeiro?

O propósito de um sistema de controle de cruzeiro é manter com precisão uma velocidade definida pelo motorista sem qualquer intervenção externa, controlando o acoplamento do pedal acelerador-acelerador.
As primeiras variantes de controle de cruzeiro foram realmente em uso mesmo antes da criação de automóveis. O inventor e engenheiro mecânico James Watt desenvolveu uma versão já no século 17, que permitiu que as máquinas a vapor para manter uma velocidade constante para cima e para baixo inclina. O controle de cruzeiro como o conhecemos hoje foi inventado no final da década de 1940, quando a idéia de usar um dispositivo eletricamente controlado que poderia manipular velocidades de estrada e ajustar o acelerador em conformidade foi concebido.

Trabalhando.

O sistema de controle de cruzeiro controla a velocidade do seu carro da mesma forma que você – ajustando a posição do acelerador (acelerador). No entanto, o controle de cruzeiro encaixa a válvula de borboleta por um cabo conectado a um atuador, ao invés de pressionar um pedal. A válvula de borboleta controla a potência ea velocidade do motor, limitando a quantidade de ar que leva em (uma vez que é um motor de combustão interna).
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O eixo de controle utilizado para o controle de cruzeiro. (Fonte da imagem: flickr.com/hightechdad)
O condutor pode definir o controlo de cruzeiro com os interruptores de cruzeiro, que normalmente consistem de ON, OFF, RESUME, SET / ACCEL e COAST. Estes são comumente localizados no volante ou no limpador de pára-brisa ou haste de sinal de volta. O botão SET / ACCEL define a velocidade do carro. Uma torneira irá acelerá-lo por 1 mph, dois por 2 mph e assim por diante. Apertar o botão na direção oposta desacelerará o veículo. Como um recurso de segurança, o sistema de controle de cruzeiro irá desativar assim que você acertar o pedal do freio.
No entanto, com o número de carros em estradas aumentando mais do que nunca, a funcionalidade do controle de cruzeiro normal está se tornando obsoleto. Controle de cruzeiro adaptativo está rapidamente ganhando popularidade, e com razão!
Adaptive Cruise Controlé a próxima grande coisa em termos de gestão de velocidade automatizada em carros novos. É uma forma inteligente de controle de cruzeiro que desacelera e acelera automaticamente para manter o ritmo com o carro na frente de você.

Como funciona o controle adaptativo de cruzeiro?

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A visualização de drivers no ACC (Imagem source: commons.wikimedia.org)
O driver define uma velocidade máxima semelhante à que se faria com o controle de cruzeiro normal. Um sensor radar situado na extremidade dianteira do carro localiza o tráfego à sua frente e trava para o carro à frente. Este sensor, em seguida, controla a velocidade do seu carro para que ele permaneça sempre 2-3 segundos atrás do carro na frente.
Usando a entrada dos sensores do radar, a unidade do computador mede a distância do carro adiante e calcula a velocidade relativa a ela. Se houver múltiplos veículos no campo de cobertura do sensor ao mesmo tempo, ele seleciona automaticamente qual dos veículos o sistema deve rastrear.
Por exemplo, se você está se aproximando de um veículo mais lento à frente ou se outro veículo cortes na frente de você, o controle de cruzeiro adaptativo diminui o carro, iniciando controles corretivos na gestão do motor e, se necessário, no sistema de travagem também.
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Trabalho do Controle de Cruzeiro Adaptativo (Image source: Wikipedia.org)
ACC é muito consciencioso quando se trata de segurança. Se você está dirigindo muito perto do carro na frente, ele irá avisá-lo em duas fases. Primeiramente, alertar-lhe-á com sinais visuais e acústicos, e então com um choque de frenagem curto. Se necessário, o sistema trará o seu carro para uma parada completa. Algumas unidades empregam um laser, enquanto outras usam um sistema óptico baseado em câmeras estereoscópicas. Independentemente da tecnologia, o ACC trabalha de dia ou de noite, mas suas habilidades podem ser dificultadas por condições extremas, como chuva pesada, nevoeiro ou neve.

Aplicações futuras do ACC.

Google lançou seu auto-condução carro alguns anos atrás, que depende completamente da tecnologia de controle de cruzeiro autônomo.
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Carro de auto-condução do Google. (Fonte da imagem: wikimedia.commons.org)
Este carro tem um total de oito sensores. O mais notável é o Lidar rotativo do telhado – uma câmara que utiliza uma matriz de 32 ou 64 lasers para medir a distância dos objectos, a fim de construir um mapa 3D numa distância de 200m, permitindo ao automóvel analisar os perigos potenciais .
O carro também ostenta outro conjunto de olhos na forma de uma câmera padrão que aponta através do pára-brisas. Isso também olha para os perigos próximos, tais como pedestres, ciclistas e outros motoristas, enquanto também a leitura de sinais de trânsito e detecção de semáforos. O radar montado no pára-choque, que já é usado no controle de cruzeiro autônomo, olha para os veículos na frente e atrás do carro.
Todos os sensores no carro sem drivers do Google. (Fonte da imagem: monicaodo)
Todos os sensores no carro sem drivers do Google. (Fonte da imagem: monicaodo)
Em seu lado exterior, o carro tem uma antena aérea montada na traseira que recebe informações de geolocalização de satélites GPS e um sensor de ultra-som em uma das rodas traseiras que monitora os movimentos do carro. O interior do carro tem altímetros, giroscópios e um tacômetro para produzir medições ainda mais finas na posição do carro. Todos estes sensores agem perfeitamente em uníssono e obter dados precisos da localização do carro, proporcionando assim segurança adicional.
Depois de testes rigorosos, o Google anunciou que seus carros auto-dirigidos cobriram mais de 700 milhões de quilômetros sem um acidente registrado causado por um de seus veículos (um foi atingido por trás, mas o outro motorista foi culpado). Essa é uma figura incrivelmente impressionante, considerando quantos acidentes ocorrem todos os dias devido a erro humano.
O controle de cruzeiro autônomo será em breve obrigatório em todos os carros futuros. Portanto, da próxima vez que você ver alguém adormecido atrás do volante, não freaked out …. Cruise control tem tudo figurado!
Estou apenas me perguntando quanto tempo levará para os carros para começar a tomar decisões autônomas e revolta contra nós ‘Insignificante’ humanos!

Referências:

  1. Wikipedia
  2. Como as coisas funcionam
  3. Sistemas Adaptáveis ​​de Controle de Cruzeiro para Modelagem de Veículos Usando Manobras Stop and Go – CiteSeerX
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