Датчик холла что это в автомобиле: где находится устройство, проверка на неисправности мультиметром и замена своими руками

Содержание

Датчик холла принцип работы и какова его роль в системе зажигания?

На блоге мы уже рассматривали различные системы зажигания, в частности, бесконтактных, у которых механический прерыватель в трамблёре заменён хитрым датчиком. О нём и поговорим, о датчике Холла, так его называют. Датчик Холла принцип работы его заключается в том, что он дает отсечку в нужной точке для поджига рабочей смеси в цилиндре, но давайте по порядку.

[contents]

Датчик Холла принцип работы

Как мы видим, наш сегодняшний герой выполняет крайне ответственное задание в системе зажигания, но пока что он остаётся для нас тёмной лошадкой. Исправим данный недостаток. Итак, датчик холла что это и как работает?

Для начала немного истории. Своё название это устройство получило благодаря одному из сотрудников балтиморского университета Э. Холла, который в конце ХIХ века открыл эффект возникновения напряжения на краях полупроводниковой пластины при изменении магнитного поля, в котором она находится.

Другими словами, если специальную пластинку поместить в место, где будет периодически проскакивать магнит или что-либо, что может изменить имеющееся магнитное поле, к примеру, металлический предмет, то на её краях будут появляться импульсы напряжения, а они в свою очередь могут использоваться электроникой в качестве сигналов к действию.

Одно из ключевых преимуществ подобных датчиков – отсутствие каких-либо механически контактирующих элементов, а это значит, что нет износа и, как следствие, продолжительный срок безотказной работы узла.

Надо отметить, что эффект Холла стал массово использоваться в промышленности лишь во второй половине ХХ века, когда полупроводниковые материалы стали доступными.

Своё место датчики Холла нашли и в автомобилях, а если точнее – в двигателях, где их полезные свойства пригодились в системах зажигания.

Устанавливается такое устройство в корпус трамблёра. Внутри него, как мы уже знаем, имеется вал, именуемый в литературе валом прерывателя-распределителя.

В определённом месте на этом валу закреплена магнитопроводящая пластина, имеющая столько сердечников, сколько и цилиндров в силовом агрегате.

 

Вращаясь синхронно с распредвалом и коленвалом, она в момент прохождения одного из сердечников мимо датчика, возбуждает в нём импульс электрического напряжения, который затем поступает в коммутатор системы зажигания, где используется для управления работой катушки зажигания. Этот импульс является отправной точкой для генерации искры свечи.

Система зажигания сгенерирует искру именно в тот момент, когда необходимо поджечь топливно-воздушную смесь – ни на мгновение раньше, ни на мгновение позже, иначе мотор просто-напросто не сможет нормально работать. Такой вот нехитрый алгоритм.

Как проверить датчик Холла?

Как и любой другой электронный элемент, наш герой тоже может выходить из строя, и узнать об этом мы можем по плохой работе двигателя авто, а именно:

  • мотор сложно завести или он вообще отказывается стартовать;
  • на холостом ходу заметны перебои или просадки оборотов;
  • при движении машина внезапно глохнет;
  • на высоких оборотах авто начинает дёргать.

Конечно же, не факт, что эти симптомы связаны именно с датчиком Холла, но, тем не менее, проверить его нужно. Сделать это можно своими силами.

  1. Попросите у друзей или где-нибудь на время проверки, переставьте и убедитесь в том, является ли причиной ваших бед именно датчик Холла;
  2. Просто замерьте напряжение на выходе, оно должно быть в точке разрыва 0,4 В, а в точке прохода пластины — 11В.;
  3. Разобрать трамблер, провод высокого напряжения с надсвечником и свечей положите на корпус автомобиля с гарантией контакта на минус. Включите зажигание и замкните контакты 6 и 3 на панели коммутатора. Если искра на контактах свечи зажигания появится, то ваш датчик вышел из строя.

https://www.youtube.com/watch?v=loxwayrjpVM

Но все-таки наиболее простой и примитивный способ – замена датчика на заведомо исправный. На видео ниже, видно как это просто.

 

Все-таки проверка требует квалифицированного подхода, если вы им не обладаете, не стоит экспериментировать.

Надежно и с гарантией успеха лучше обратиться к специалистам и сделать все как положено.

Пожалуй, вот так кратко, датчик Холла принцип работы и его значение вам понятны. Надеюсь, вы почерпнули минимальные полезные знания из этой статьи.

На этом разрешите откланяться и напомнить, читайте свежие и интересные публикации, появляющиеся на блоге, поможет подписка. До скорых встреч!

 

Датчик Холла - описание, схема, как проверить и заменить

Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла, и при необходимости – уметь его заменить.

Этот материал мы разделили на две части: теоретическую (назначение, устройство и принцип работы датчика Холла) и практическую – признаки неисправности, методы проверки и способы замены.

В конце статьи смотрите видео-инструкцию по самостоятельной замене Датчика Холла.

А перед тем, как проверять датчик Холла на наличие неисправностей, давайте разберемся с его назначением и принципом работы.

Что такое датчик Холла и как он работает

Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе. Также внутри датчика находится постоянный магнит.

Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.

Датчик Холла имеет три клеммы:

  • одна соединяется с "массой",
  • ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
  • с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.

Признаки неисправности датчика Холла

Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.

Вот несколько самых распространенных симптомов:

  1. Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
  2. На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
  3. Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
  4. Силовой агрегат глохнет во время движения.

При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла.

Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.

Как проверить датчик Холла

Простой способ проверки датчика положения распредвала (Холла) показан на следующем видео.

Существует несколько способов, позволяющих проверить исправность датчика Холла.

Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:

  1. Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо "родного". Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
  2. При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
  3. Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.

Если в результате проверки обнаружится, что датчик Холла неисправен, тогда его необходимо заменить на новый.

Замена датчика Холла

Заменить датчик Холла не составит особых затруднений. С этой работой под силу справится своими руками даже начинающему автолюбителю.

Чуть ниже на видео достаточно подробно показан процесс замены датчика в трамблере автомобиля УАЗ.

Обычно замена датчика Холла состоит из нескольких этапов:

  • Прежде всего, трамблер снимается с машины.
  • Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
  • Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
  • При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
  • Вал вытаскивают из трамблера.
  • Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
  • Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
  • Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.

Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.

Видео, как заменить датчик Холла своими руками

принцип работы и применение устройства в автомобиле

Датчик Холла — это устройство, которое применяется в современных автомобилях с бесконтактным принципом зажигания. Назначение и использование прибора зависит от его технических характеристик.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Принцип работы

Закон работы заключается в том, что при перемещении проводника через магнитное поле возникает потенциал ЭДС. Такое действие было разработано известным американским ученым Э. Холлом еще в 1879 году.

Эффект Холла состоит в возникновении напряжения на пластинах датчика при изменении магнитной индукции электромагнитного поля.

Схема работы устройства Холла

Бесконтактный датчик Холла — это устройство, которое работает по следующему принципу:

  1. Через пластины полупроводника протекает электрический ток.
  2. В магнитном поле возникает разность потенциалов, которая гасится постоянным магнитом. Диапазон напряжения на выходе составляет от микровольт до сотен милливольт.
  3. При прохождении сигнала на вход устройства возникает постоянный прямоугольный импульс, который можно увидеть только на осциллографе.
  4. Происходит преобразование индукции магнитного поля в электрическое напряжение, поступающее на элемент управления мотором автомобиля. Значение угла опережения зажигания зависит от ЭДС датчика.
  5. Измеритель определяет положение распределительного и коленчатого вала автомобиля. Двигатель при несоответствии положения ГРМ может выйти из строя.

Каналом Радиолюбитель представлено описание работы датчиков Холла.

Основные виды

Прибор Холла имеет следующую классификацию:

  1. Аналоговый. Превращает магнитную индуктивность в ЭДС.
  2. Цифровой. Действует при превышении значений магнитной индуктивности электрического поля. Эти устройства делятся на униполярники и биполярники. Первые датчики выполняют свои функции при увеличении электромагнитного поля. Вторые — реагируют на прямую или обратную полярность. Цифровые приборы обладают зависимой чувствительностью при изменении индуктивности электрического поля.
Аналоговый датчик Цифровой датчик

Для чего нужен датчик Холла

Применение датчика в автомобилях обеспечивает правильный угол опережения системы зажигания.

В старых моделях авто он используется для разрешения подачи искры на высоковольтные свечи. Аналоговые приспособления в основном встроены в электрические средства измерений и систему учета электроэнергии. Современные цифровые вольтметры и амперметры производят замер значений с помощью системы Холла. В крупном производстве можно встретить эксплуатацию датчиков на электрических приводах конвейеров.

 Загрузка ...

Видео «Обзор датчиков Холла»

На видео от канала chipdip представлен подробный обзор и техническое описание датчиков Холла.

Была ли эта статья полезна?

Спасибо за Ваше мнение!

Статья была полезнаПожалуйста, поделитесь информацией с друзьями

Да (100.00%)

Нет

Датчик Холла что это такое в машине, принцип работы

На вопрос, что собой представляет прибор под названием датчик Холла, можно ответить просто – это радиоэлемент, созданный для измерения характеристик магнитного поля в токопроводящих носителях. Основой работы датчика служит эффект, открытый учёным физиком Холлом. Суть его в том, что при помещении проводников или полупроводников в магнитное поле, в них образовывается электрическое поле. При этом следует отметить, что направление возникающих заряженных частиц электрического поля не хаотично, а строго перпендикулярно магнитному.

Фиксирование появления магнитного поля и определение изменения его значений – основное предназначение датчика Холла. В область измерений контролируемых датчиком попадает как переменный, так и постоянный токи. В этом его отличие от других измерительных приборов, таких как, допустим, трансформатор, способный выполнять похожую функцию, но ограниченный наблюдением за значениями только переменного тока.

Как датчик Холла выполняет свою функцию

Работа датчика заключается в том, что он подаёт электрический сигнал для прибора, считывающего и обрабатывающего полученную информацию. Сигнал образовывается за счёт изменения напряжения существующего в датчике магнитного поля, созданного встроенным постоянным или электрическим магнитом. Изменяется напряжение поля в тот момент, когда через него или рядом с ним проходит проводник электрического тока.

Применение датчика в электронной начинке автомобилей заключается в выработке им импульсов, которые через коммутатор попадают на катушку зажигания, преобразовываются в высокое напряжение и передаются на свечи зажигания.

Принципиальное отличие, а также главное преимущество датчика Холла перед другими измерительными приборами – в отсутствии электромеханического контакта с диагностируемым объектом. Он получает данные о напряжении в полупроводнике бесконтактным путём.

Объективная проверка работы Датчика Холла

Оценить работу прибора можно, не демонтируя его с места установки. Для проверки работоспособности датчика, установленного на автомобиле, существуют несколько доступных способов:

  • самый точный – это диагностика его показаний при помощи тестера. Но следует иметь в виду, что для уверенности в правильной оценке работоспособности необходимо знать точные показатели конкретного датчика. На разных марках авто установлены датчики с разными номинальными данными. Поэтому напряжение на выходе в исправном датчике системы зажигания должно варьироваться в пределах, указанных именно в его электрической характеристике;
  • способ чуть сложнее – использовать самодельный «тестер», который состоит из проводов светодиода и сопротивления. Последовательно соединяются провод, светодиод, сопротивление и снова провод. Затем при включенном зажигании проводами нужно коснуться крайних клемм датчика. Загоревшийся светодиод указывает на то, что в цепи есть напряжение. Убедившись в наличии тока, следует перекинуть провод с крайней клеммы на среднюю и провернуть распредвал. Мигание светодиода подтвердит работоспособность датчика. Следует отметить, что распредвал нельзя проворачивать при помощи стартера во избежание включения мотора автомобиля;
  • убедиться в том, что датчик вышел из строя, можно бесконтактно, не касаясь его корпуса. Для этого к 3-му и 6-му контактам штекера выдернутого из гнезда трамблёра присоединяется провод. Затем включается зажигание. Появившееся между контактами искрообразование свидетельствует о необходимости замены датчика в связи с его неисправностью;
  • есть ещё один «народный» метод проверки, при котором выкрученная, но подключенная к трамблёру свеча укладывается на металлическую часть двигателя. После включения зажигания в прорезь открученного с трамблёра и подключенного к своему разъёму датчика вставляется плоский предмет. Если при этом возникает импульс и между контактами свечи появляется искра, значит, датчик полностью справляется со своей функцией.

Где устанавливаются датчики Холла

Перечисление автомобильных агрегатов, дополнительно оснащённых датчиком Холла, не ограничивается только системой распределения зажигания. Благодаря способности считывать электромагнитные импульсы этот прибор может устанавливаться в спидометрах и тахометрах. В отличие от карбюраторных авто в машинах с дизельным двигателем датчик Холла служит для определения положения поршней в цилиндрах.

Видео: как работает датчик Холла

Понравилась статья?

Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях:

А еще у нас интересные e-mail рассылки, подписывайтесь! (1 раз в неделю)

Интересные материалы

Датчик Холла - назначение, принцип действия

На примере датчика Холла, применяемого в бесконтактной системе зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Назначение датчика Холла

Датчик Холла предназначен для определения момента искрообразования в бесконтактной системе зажигания (БСЖ) автомобиля.

Принцип действия датчика Холла

Принцип действия датчика основан на эффекте Холла, когда магнитное поле проводника изменяется при прохождении в нем специального экрана с прорезями.

На практике это выглядит так: датчик Холла автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 установлен на опорной пластине трамблера и состоит из двух частей – магнита и элемента Холла с усилителем. На датчик Холла подается напряжение с коммутатора (вывод 5) через токовый красный провод. «Масса» так же с коммутатора – бело-черный провод с вывода 3. Магнит создает магнитное поле, элемент Холла принимает его, создает напряжение, которое усиливает усилитель и через зеленый импульсный провод напряжение подается на коммутатор (вывод 6).

Для изменения магнитного поля применяется экран с четырьмя прорезями, который вращается вместе с валом распределителя зажигания (трамблера) проходя между магнитом и принимающей частью датчика Холла. При прохождении в пазу датчика прорези экрана магнитное поле имеет определенную величину и соответственно датчик выдает на коммутатор электрический ток определенного напряжения (9-12 В). При прохождении в пазу датчика зубца экрана магнитное поле экранируется и не поступает на приемник датчика, при этом напряжение, поступающее на коммутатор, падает (0-0,5 В).

Соответственно коммутатор прерывает электрический ток, подающийся на катушку зажигания, магнитное поле в ней резко сжимается и, пересекая витки обмотки, производит ЭДС 22-25 кВ (ток высокого напряжения). Ток через бронепровода попадает на распределитель трамблера и далее на свечи зажигания, производя разряд, поджигающий топливную смесь. Прохождение каждого из четырех зубцов экрана в прорези датчика соответствует такту сжатия в одном из четырех цилиндров двигателя.

Примечания и дополнения

— На эффекте Холла основан принцип действия еще нескольких автомобильных датчиков, например, датчика скорости инжекторных ВАЗ 21083, 21093, 21099.

TWOKARBURATORS VK -Еще информация по теме в нашей группе ВКонтакте
TWOKARBURATORS DZ -и в Яндекс Дзен

Еще статьи по датчикам автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка датчика Холла

— Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Принцип действия бесконтактной системы зажигания

— Схема «устройство датчика кислорода ЭСУД ВАЗ 21083, инжектор»

— Датчик давления масла ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Датчик уровня тормозной жидкости ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Датчик уровня топлива ВАЗ 2108, 2109, 21099

принцип работы, применение, принципиальная схема, подключение

Датчики стали незаменимой частью жизни людей. Они делают ее проще. Датчики света, звука, движения управляют разными техническими системами. Ту же функцию – управление системами выполняют датчики на основе эффекта Холла (далее ДХ – датчик Холла). Далее будет рассмотрено устройство и особенности датчика Холла, разновидности контроллера, его применение, а также принцип работы.

Описание и применение

Контроллер, в основе которого лежит действие эффекта Холла, относится к датчикам магнитного типа. Они выдают электрический сигнал в зависимости от изменения магнитного поля вокруг них.

Эффект Холла состоит в появлении напряжения в проводнике при прохождении через него электрического тока. Электрический ток меняет магнитное поле, за ним меняется индукция этого поля, в итоге создается разность потенциалов.

Регистр Холла работает следующим образом:

  • вокруг него создается магнитное поле, активирующее контроллер;
  • при внесении в поле какого-либо объекта, оно выходит за первоначальные границы; датчик этот процесс фиксирует и генерирует напряжение, пропорциональное изменению.

Напряжение называется напряжением Холла.

На основе датчика Холла собирают контроллеры приближения, движения, переключатели и другие полезные в быту и промышленности устройства.

Виды, устройство и принцип действия

Всего выделяют два вида датчиков на основе эффекта Холла. Первые – цифровые, вторые – аналоговые. Они значительно отличаются друг от друга в плане конструкции и принципа функционирования.

Цифровые

Цифровые регистры имеют два устойчивых положения: ноль или единица – то есть они срабатывают при определенной величине изменения магнитного поля. В основе таких датчиков лежит устройство под названием триггер Шмитта, которое имеет два устойчивых состояния: логический ноль и логическая единица.

Контроллеры подобного типа делятся на три вида:

  1. Униполярные.
  2. Биполярные.
  3. Омниполярные.

Каждый из этих видов далее будет подробно рассмотрен.

Униполярные

Контроллеры подобного вида работают только в том случае, если к ним прикладывается магнитное поле положительной полярности от южного полюса. Только при этом условии происходит срабатывание и отпускание контроллера.

Биполярные

Эти цифровые датчики работают под действием магнитного поля и южного, и северного полюса. Их особенность состоит в том, что срабатывают они под действием поля от южного полюса, а отпускаются под действием северного полюса.

Омниполярные

Уникальность этих контроллеров Холла состоит в том, что они могут включаться и выключаться под действием поля от любого полюса.

Аналоговые

В отличие от цифровых аналоговые датчики способны выдавать на выходе не два стабильных уровня сигнала, а бесконечное множество. Их принцип работы основан на преобразовании величины индукции поля в напряжение.

Конструкция этих устройств содержит элемент Холла (сам контроллер) и усилитель сигнала.

Применение

И аналоговые (линейные), и цифровые контроллеры нашли широкое применение во всех сферах жизни.

Линейные

Из-за большого количества уровней выходного напряжения такие контроллеры часто применяют в измерительной технике.

Датчик тока

Регистр тока на ДХ сделать очень просто. Необходимо установить лишь правильный преобразователь, который из напряжения, создаваемого в результате прохождения тока через проводник, будет получать ток. Ток с напряжением связаны законом Ома.

Тахометр

Тахометр измеряет частоту вращения чего-либо. Например, вала. Сделать такое устройство на ДХ очень просто. Достаточно установить датчик рядом с вращающимся объектом, а на сам объект повесить небольшой магнит.

Как только магнит будет проходить рядом с датчиком, индукция поля будет изменятся, как и величина напряжения на выходе соответственно.

По изменению последней можно судить о скорости вращения вала.

Датчик вибраций

На основе ДХ можно сконструировать простой регистр вибрации, который будет реагировать на изменение магнитного поля в результате микроперемещений магнита, создающего поле для проводника с током.

Детектор ферромагнетиков

Ферромагнетики – магнитоактивные вещества. Они искажают магнитное поле планеты. По величине этого искажения можно определить, насколько сильный тот или иной ферромагнетик.

Как измерить это искажение? Это можно сделать с помощью ДХ. Если внести в поле магнита, создающего напряжение в проводнике, магнитный материал (ферромагнетик), то поле изменит индукцию и это повлияет на создаваемую разность потенциалов.

Датчик угла поворота

ДХ способны измерять угол вращения какого-то либо объекта. Например, если на нем установлены магнит и контроллер Холла, то по величине индукции (близости магнита к датчику) можно определить угол вращения.

Потребуется лишь правильно определить зависимость между индукцией и углом. В этом поможет университетский курс физики и механики.

Бесконтактный потенциометр

Напряжение с током связаны по закону Ома через сопротивление. Зная ток через проводник и напряжение, не сложно рассчитать подключенное к проводнику сопротивление. Этот факт позволяет строить на ДХ бесконтактные потенциометры.

ДХ в бесколлекторном двигателе постоянного тока

Подобные контроллеры часто применяются в бесколлекторных двигателях в качестве измерителей угла поворота.

Датчик расхода

Датчик расхода на аналоговом ДХ устроен так, что объем пропущенного через этот датчик вещества пропорционален изменению магнитной индукции поля вокруг него.

Датчик положения

Чтобы собрать датчик положения на ДХ, нужно к отслеживаемой цели подключить магнитную пластину. Когда эта пластина будет менять положение относительно магнита в ДХ, поле будет менять свой состав и по изменению индукции этого поля можно будет определить положение объекта.

Цифровые

Такие контроллеры применяются в электронике и промышленности для управления включением и выключением, например, станков с численным программным управлением, а также для регулирования работы автоматизированных систем.

Датчики

На цифровых ДХ собирают различные контроллеры, способные отслеживать изменение различных величин и реагировать на изменения.

Контроллер частоты вращения

Контроллеры Холла, измеряющие частоту вращения чего-либо, называются энкодерами. Обычно их несколько устанавливается на определенную позицию, через которую проходит несколько магнитов с вращающегося объекта.

Как только магнит пересекает первый датчик, последний выдает на выходе уровень логической единицы. С другими контроллерами аналогично. Момент появления логической единицы на одном из датчиков позволяет оценить частоту вращения объекта.

Контроллер системы зажигания авто

Система зажигания устроена таким образом, что имеет два устойчивых состояния: включено-выключено. Такие же устойчивые логические уровни имеют цифровые ДХ. Соединить эти приборы в одно устройство не составляет труда: к системе зажигания присоединяется магнитная пластина.

Когда система находится в положении «включено», пластина пересекает магнитное поле ДХ и разность потенциалов в проводнике контроллера изменяется. Этим изменением можно управлять различными системами авто.

Контроллер положения клапанов

Если к клапану подсоединить магнитную пластину, а ее расположить рядом с контроллером Холла, то при открытии (или, наоборот, закрытии) клапана индукция поля и, как следствие, напряжение в проводнике изменится, а это изменение переведет контроллер в одно из логических состояний (ноль, единица).

Так можно фиксировать открывание и закрывание клапанов.

Контроллер бумаг в принтере

Наличие бумаги в принтере можно фиксировать точно так же, как и положение клапанов. Есть флажок, который устанавливается и пересекает поле постоянного магнита ДХ, если в принтер поступает бумага.

Устройства синхронизации

Датчики синхронизации активно применяются в автомобилестроении, где они регулируют время и объем подачи топлива, углы опережения зажигания и поворота распределительного вала, а также других показателей.

Такие датчики представляют собой намагниченный сердечник с медной обмоткой, на концах которой фиксируют разность потенциалов.

Счетчик импульсов

С помощью эффекта Холла можно считать поступающие в проводник импульсы. Импульс – сигнал высокого уровня. Соответственно, есть сигнал низкого уровня (обычно это 0). Если импульс поступает на проводник, то на его концах создается разность потенциалов под действием магнитного поля. Когда импульс пропадает, разность потенциалов тоже исчезает. По скорости появления-пропадания напряжения в проводнике можно судить о количестве импульсов: зная время и скорость можно определить количество.

Блокировка дверей

Магнит контроллера располагается на двери машины, например, а сам контроллер – на дверной коробке. Как только замок, не снятый с сигнализации, попытается кто-то открыть и потянет на себя ручку двери, подключенная система заблокирует двери и предотвратит доступ в машину. Так и работает блокировка дверей с применением ДХ.

Вместо системы блокировки дверей к датчику можно подключить сирену или другую сигнализацию.

Измеритель расхода

Расходометр на ДХ устроен таким образом, что каждое изменение магнитного потока, фиксируемое контроллером, равняется определенной порции прошедшего вещества (жидкости, например).

Бесконтактное реле

Бесконтактные реле на ДХ так устроены, что при изменении магнитной индукции поля вокруг проводника на нем меняется напряжение и это изменение разности потенциалов провоцирует переключение реле.

Детектор приближения

Контроллер приближения на цифровом ДХ аналогичен контроллеру на линейном ДХ с той лишь разницей, что цифровой выдает только два уровня сигнала – высокий и низкий – а аналоговый –бесконечное множество, то есть, например, цифровым контроллером можно только включить и выключить свет, а аналоговым включить на определенную величину, сделать свет ярче или тусклее, а потом выключить.

Какие функции выполняет в смартфоне

Когда человек подносит смартфон близко к уху, экран телефона гаснет для предотвращения случайных нажатий. Как это удалось реализовать разработчикам? При помощи цифрового датчика приближения, основанного на эффекте Холла.

Как изготовить своими руками

Чтобы сделать простейший ДХ своими руками, понадобится:

  1. Ферритовое кольцо.
  2. Проводник для тока.
  3. Элемент Холла (микросхема ACS 711, например).
  4. Дифференциальный усилитель.

В кольце необходимо пропилить зазор, в котором расположится элемент Холла. Его потребуется подключить к дифференциальному усилителю, который представляет особой ОУ с отрицательной обратной связью.

Если изменение индукции – это своеобразная «ошибка», то ОУ выступает в роли усилителя ошибки, как показано на принципиальной схеме подключения на рисунке 1.

Рис. 1. Принципиальная схема подключения элемента Холла.

Вместо усилителя можно установить микроконтроллер и через ограничительный резистор подключить его к выводу микросхемы ACS 711 в режиме АЦП. Тогда к другому выводу микроконтроллера можно подключить полевой транзистор и получится генератор импульсов, который можно использовать в режиме широтно-импульсной модуляции, например.

Преимущества и недостатки

К преимуществам ДХ можно отнести:

  1. Многофункциональность. Контроллеры Холла, как описано выше, могут играть роль десятков видов датчиков.
  2. Надежность. Не подвержены износу т.к. не имеют движущихся частей. На их работе не влияет ни влага, ни пыль (вибрация в меньшей степени).
  3. Простота. Практически не требует обслуживания.

Среди недостатков ДХ выделяют:

  1. Низкий радиус действия. Обычно ДХ не работает на расстоянии больше 10 см. В противном случае придется использовать очень сильный магнит.
  2. Сложно обеспечить стабильность измерений. Из-за постоянно меняющегося магнитного поля точность измерений ДХ всегда будет немного колебаться.

Главный недостаток ДХ – температурная нестабильность.

Чем выше температура, тем быстрее движутся заряды в проводнике, тем чувствительнее датчик ко всем колебаниям магнитного поля.

Беспилотные автомобили даже безопасны?

Автомобиль без водителя никогда не может быть таким же безопасным, как машина, где решает человек. В конце концов, у машины никогда не может быть опыта, накопленного за годы вождения. Однако, вопреки тому, что вы думаете, люди на самом деле ужасно умеют не попадать в аварии.

Беспилотные автомобили безопаснее людей?

Даже если мы сможем установить, что беспилотные автомобили безопаснее, т. Е. Они меньше попадают в аварии, все равно остается непростой вопрос: кто виноват, когда они попадают в аварии.Необходимо решить проблему безопасности автономных автомобилей и этических норм, лежащих в основе беспилотных машин, прежде чем они станут обычным явлением в современном обществе.

Чтобы решить эти проблемы, давайте посмотрим, насколько безопасными должны быть автономные автомобили, чтобы побеждать людей. Исследование, опубликованное Национальным управлением безопасности дорожного движения Министерства транспорта США (USDOT NHTSA), показало, что 94% всех автомобильных аварий, произошедших в период с 2005 по 2007 годы, были результатом ошибки водителя.

СВЯЗАННЫЕ С: ШЕСТЬ УРОВНЕЙ АВТОНОМНОГО ВОЖДЕНИЯ И БУДУЩЕЕ АВТОНОМНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ В КИТАЕ

То есть почти все автомобильные аварии в США можно было бы устранить, если бы один или все водители, попавшие в аварию, уделяли больше внимания и реагируя соответственно. Итак, похоже, что автономные транспортные средства не обязательно должны быть идеальными; им просто нужно иметь возможность предотвратить больше несчастных случаев, чем это могут сделать люди.

Изучив некоторые данные, собранные в ходе многих проектов по созданию беспилотных автомобилей по всему миру, мы можем начать понимать, как обстоят дела с автономными автомобилями.Еще в феврале автономный автомобиль Google врезался в автобус, и это была лишь одна из дюжины аварий с момента начала проекта.

Хотя программа Google, очевидно, все еще находится в разработке, любая авария с автономным управлением вызывает беспокойство у широкой публики. По иронии судьбы, пресс-секретарь Google сказала следующее о программе беспилотных автомобилей до того, как произошли какие-либо аварии:

«Вчера мы снова остановились на светофоре в Маунтин-Вью. где водитель сбил нас сзади, в то время как мы были полностью остановлены на светофоре! Таким образом, мы получаем 13 второстепенных изгибов крыльев более чем за 1. 8 миллионов миль автономного и ручного вождения - и все же беспилотный автомобиль ни разу не стал причиной аварии ».

Однако даже после аварий показатели самоуправляемых автомобилей намного лучше, чем у любого человека-водителя. Проблема в том, что в настоящее время не так много данных, на которых можно было бы делать выводы.

Илон Маск, генеральный директор Tesla, которая, по общему признанию, является одним из лидеров индустрии автономных автомобилей, сказал, что в конечном итоге беспилотные автомобили станут настолько безопасными, что регулирующим органам придется решать, запрещать ли ручное вождение.Оглядываясь назад на проект Google по созданию беспилотных автомобилей, который является наиболее обширным исследованием технологий беспилотного вождения, мы можем начать анализировать некоторые необработанные данные.

Их автономные транспортные средства были задействованы в 13 отбойных станках на 1,8 миллиона миль езды по проекту, и ни один из них не был виной машины. Из этих данных мы видим, что автомобили с автономным управлением намного безопаснее, чем их аналоги, управляемые человеком. Однако, учитывая, что технологии автономного вождения все еще развиваются, к сожалению, не так много достоверных данных, кроме общих предположений.

Если посмотреть на отрасль в целом, беспилотные автомобили участвуют в гораздо меньшем проценте аварий, чем их автомобили, управляемые людьми. Казалось бы, беспилотные автомобили безопаснее, чем автомобили, управляемые человеком.

Какие правила потребуются для беспилотных автомобилей?

Теперь, когда мы продемонстрировали, что беспилотные автомобили кажутся безопасными, сколько испытаний потребуется, чтобы доказать, что они безопасны? Для того, чтобы правительство и другие регулирующие органы могли определить приемлемый стандарт автономной безопасности, должен быть какой-то метод тестирования.

Карта, показывающая, в каких штатах США разрешено использование автономных транспортных средств с водителем безопасности или без него, а также в соответствии с законодательством или постановлением исполнительной власти. Источник: TUBS / Wikimedia

NHSTA работает с методами безопасности дорожного движения, разработанными в 1960-х годах, создатели которых даже не считали, что люди исключены из этого уравнения. По мнению некоторых исследователей, учитывая нынешние методы определения безопасности, потребуется много лет вождения, чтобы определить, была ли безопасна хотя бы одна версия беспилотного автомобиля.

Это вызывает дальнейшую дискуссию о необходимости для регулирующих органов пересмотреть свои методы определения безопасности, чтобы подготовиться к созданию парка машин с компьютерным управлением.

СВЯЗАННЫЙ: ЭТА ИГРА ПОЗВОЛЯЕТ ВАМ ПОПРОБОВАТЬ И РАЗРЕШИТЬ СИТУАЦИИ, КОТОРЫЕ БУДУТ БЫТЬ У АВТОНОМНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ В БУДУЩЕМ -приводные автомобили, но нужно проделать много работы, чтобы это доказать.Беспилотные автомобили сделаны безопасными, поскольку их датчики и время отклика являются электронными и механическими, что делает их по своей природе быстрее, чем люди.

Благодаря разнообразным сенсорным технологиям и творческому программированию беспилотные автомобили смогут преодолевать практически все препятствия, с которыми они могут столкнуться в мире дорожного движения. Итак, беспилотные автомобили безопасны, потому что, честно говоря, совсем немного, чтобы стать водителем лучше людей.

Все это говорит о том, что главным препятствием на самом деле не являются данные, доказывающие, что беспилотные автомобили безопаснее, чем люди-водители, у нас это уже есть.Основным препятствием является установление общественного доверия к автономным системам вождения и разработка правил, поэтому каждый раз, когда автономное транспортное средство попадает в аварию, автопроизводитель не может получить иск на миллионы.

Автопроизводители не решатся выдвигать автономные технологии, если не будет государственного регулирования, дающего им четкий путь вперед, в основном из-за опасений судебных разбирательств со стороны общественности. Общественное доверие к автономному вождению также в значительной степени необходимо, поскольку в конечном итоге люди будут покупать эти автомобили только в том случае, если они готовы доверить им свою жизнь.

Итак, беспилотные автомобили безопасны, фактически, уже намного безопаснее, чем водители-люди, по статистике. Тем не менее, у нас все еще вероятно от 5 до 10 лет , прежде чем мы увидим, что этот тип технологии регулируется таким образом, что он станет заметным на наших дорогах.

Этика автономных автомобилей, самоуправления и проблема тележки

За последние несколько лет в автомобили было встроено все больше и больше автономных функций. А всего пару месяцев назад Tesla выпустила следующее видео, в котором хвастается своим достижением «Полное самоуправление.

В статье Techopedia сообщается, что даже более ранние автомобили Tesla содержали «необходимое оборудование для автономного вождения», хотя активация этой способности зависела от обновления программного обеспечения. В статье также предусматривается разница между тем, как построенные сегодня автономные автомобили будут отличаться от автомобилей будущего.

В настоящее время автомобили Tesla оснащены необходимым оборудованием для автономного вождения, но для полной активации этой функции требуются обновления программного обеспечения. Хотя это позволит полностью автономное вождение, оно также позволит водителю-человеку взять на себя управление, когда ситуация требует вмешательства.

Однако следующему поколению автономных транспортных средств не потребуются рулевые колеса, педали или трансмиссии. Преимущество таких автомобилей заключается в возможности уменьшения количества аварий и предоставления необходимого транспорта для людей, не способных управлять автомобилем, таких как пожилые люди или люди с ограниченными возможностями зрения или физическими недостатками.

Но есть и потенциальный недостаток: потребность в человеческом агентстве, которое настраивает программирование автомобиля, чтобы предвидеть все возможные сценарии и направлять машину, чтобы выносить те суждения, которые люди должны делать, когда сценарий требует действий, которые неизбежно причинить вред в той или иной форме.

Хотя Tesla может быть самым известным именем на фронте ИИ для транспортных средств, она, безусловно, не единственный игрок на этом растущем рынке. Некоторые гораздо более почтенные имена в индустрии также участвовали в этом процессе.

СВЯЗАННЫЕ С: ИНТЕРЕСНАЯ ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Бернард Марр недавно написал о миллиардных инвестициях Toyota в беспилотные автомобили и искусственный интеллект. Компания поставила перед собой цели, которых она хочет достичь к 2020 году:

«Благодаря инвестициям Toyota в технологические стартапы, такие как Perceptive Automata, она надеется создать технологию, которая позволит автономным транспортным средствам иметь более человеческую интуицию, когда они находятся в движении. Дорога больше похожа на то, как водители-люди взаимодействуют с пешеходами.”

Опыт безопасности автономного вождения

Конечно, мы еще не достигли этого. Но вопрос в том, является ли это конечной целью и должны ли мы ее преследовать без полного рассмотрения последствий полностью независимого автомобиля.

В каждом случае ДТП и смерти самоуправляемого автомобиля перечислено девять ДТП с участием автономных транспортных средств, только четыре из которых привели к гибели людей. Однако, несмотря на претензии к названию, список неполный, поскольку после публикации статьи в таких авариях были жертвы.

Последний случай со смертельным исходом, о котором сообщалось, был связан с автомобилем Tesla Model X 23 марта 2018 года. Водитель автомобиля погиб, когда он врезался в шлагбаум. Тесла обвинил это в том, что барьер мешал автономной системе вождения автомобиля:

«Причина, по которой эта авария была настолько серьезной, заключается в том, что амортизатор столкновения, барьер безопасности на шоссе, который предназначен для уменьшения удара о бетонный разделитель полосы движения, имел был раздавлен в предыдущей аварии без замены », - говорится в заявлении Tesla.

Компания добавила: «Мы никогда не видели такого уровня повреждений Model X при любой другой аварии».

К сожалению, на этом аварии беспилотных автомобилей Tesla со смертельным исходом не закончились. Ряд из них произошел в этом году.

Среди инцидентов был один 1 марта 2019 года. Национальный совет по безопасности транспорта США (NTSB) подтвердил, что полуавтономное программное обеспечение автопилота использовалось на Tesla Model 3, когда он врезался в тягач с прицепом, пытающимся пересек шоссе Флориды, водитель автомобиля погиб.

Хотя они все еще относительно редки, по сравнению с дорожно-транспортными происшествиями, вызванными водителями-людьми, тот факт, что в результате беспилотных автомобилей случаются несчастные случаи и несчастные случаи со смертельным исходом, заставляет людей опасаться их безопасности и программирования. Фактически, в этом году Quartz поставил под сомнение заявления Tesla о безопасности.

Как и в случае аварии Tesla, в большинстве аварий с автономными автомобилями погибает человек, сидящий на водительском сиденье. Тем не менее, были случаи, когда люди, находившиеся вне автомобиля, сбивались и убивались автономными автомобилями.

Самым печально известным инцидентом такого рода может быть инцидент с участием Uber в результате гибели Элейн Херцберг в марте 2018 года. 49-летняя женщина шла и толкала свой велосипед по Милл-авеню в Темпе, штат Аризона, когда ее сбила машина Uber.

Вы можете увидеть видео инцидента, опубликованное полицией здесь:

В результате этого Uber принял политику, предусматривающую включение людей в свои автомобили. История сообщается здесь: Uber возвращает к работе беспилотные автомобили, но с водителями-людьми.

Это способ для Uber обойти проблему, с которой нам придется столкнуться, если и когда полностью автономные автомобили станут нормой: как запрограммировать их, чтобы они включали в себя инстинкт сохранения человеческой жизни.

Программирование ИИ с заботой об этике

Как мы видели в другой статье, Наш дивный новый мир: почему развитие ИИ вызывает этические опасения, с огромной силой ИИ приходит большая ответственность - убедиться, что технологии не создают ситуации хуже во имя прогресса.Изучение этики ИИ привлекло внимание людей, которые думают о том, что нужно сделать перед внедрением автоматизированных решений.

Один из этих людей, Пол Тагард, доктор философии, канадский философ и ученый-когнитивист, поднял некоторые из проблем, с которыми мы должны сейчас столкнуться в отношении этики программирования в ИИ, в книге «Как создать этический искусственный интеллект».

Он поднимает следующие 3 препятствия:

  1. Этические теории весьма противоречивы.Некоторые люди предпочитают этические принципы, установленные религиозными текстами, такими как Библия или Коран. Философы спорят о том, должна ли этика основываться на правах и обязанностях, на высшем благе для наибольшего числа людей или на добродетельных поступках.
  2. Этичное поведение требует удовлетворения моральных ценностей, но нет единого мнения о том, какие ценности подходят или даже какие ценности. Без учета соответствующих ценностей, которые люди используют, когда действуют этично, невозможно согласовать ценности систем ИИ с ценностями людей.
  3. Чтобы построить систему ИИ, которая ведет себя этично, представления о ценностях, правильном и неправильном должны быть достаточно точными, чтобы их можно было реализовать в алгоритмах, но точность и алгоритмы крайне не хватает в текущих этических обсуждениях.

Тагард действительно предлагает подход к преодолению этих проблем, говорит он и ссылается на свою книгу Естественная философия: от социального мозга к знаниям, реальности, морали и красоте . Однако в ходе статьи он не предлагает решения, специально предназначенного для программирования беспилотных автомобилей.

Беспилотные автомобили и проблема тележки

В идеале водители избегают столкновения ни с чем, ни с кем-либо. Но можно попасть в ситуацию, в которой невозможно избежать столкновения, и единственный выбор - в кого или людей ударить.

Эта этическая дилемма известна как проблема тележки, которая, как и сама тележка, возникла более века назад. Обычно его представляют следующим образом:

Вы видите, как сбежавший троллейбус движется к пяти связанным (или иным недееспособным) людям, лежащим на рельсах.Вы стоите рядом с рычагом, который управляет переключателем. Если вы потянете за рычаг, тележка будет перенаправлена ​​на боковой путь, и пять человек на главном пути будут спасены. Однако на обочине дороги лежит одинокий человек.

У вас есть два варианта:

  1. Ничего не делать и позволить тележке убить пять человек на главном пути;
  2. Потяните за рычаг, отклонив тележку на боковую колею, где она убьет одного человека.

Конечно, хорошего выбора здесь нет.Вопрос в том, какой из двух плохих вариантов меньше. Именно такую ​​дилемму Зеленый Гоблин представил Человеку-пауку в фильме 2002 года, пытаясь заставить его выбирать между спасением канатной дороги, полной детей, или женщины, которую он любит:

Быть супергероем, Человек-паук смог использовать свои способности прядения паутины и силу, чтобы спасти их обоих. Но иногда даже супергероям приходится делать трагический выбор, как это было в фильме 2008 года « Темный рыцарь », в котором Бэтмен решил оставить любимую женщину во взорвавшемся здании.

Таким образом, даже те, кто обладает превосходными способностями, не всегда могут спасти всех, и такая же ситуация может применяться к автомобилям с поддержкой ИИ.

Тогда возникает вопрос: какой этический кодекс мы применяем, чтобы запрограммировать их на такой выбор?

Что должен делать беспилотный автомобиль?

MIT Technology Review привлек внимание некоторых исследователей, которые несколько лет назад пытались сформулировать ответы в своей книге «Как помочь самоуправляемым автомобилям принимать этические решения». Среди исследователей в этой области - Крис Гердес, профессор Стэнфордского университета, который изучал «этические дилеммы, которые могут возникнуть, когда самоуправляемое транспортное средство внедряется в реальном мире»."

Он предложил более простой выбор: иметь дело с ребенком, выбегающим на улицу, который заставляет машину что-то удариться, но позволяет ему выбирать между ребенком и фургоном на дороге. Для человека это не должно быть - мозговой ум, что защита ребенка важнее, чем защита фургона или самого автономного автомобиля.

Но что подумает ИИ? А что насчет пассажиров в автомобиле, которые могут получить травмы в результате такого столкновения?

Гердес заметил: «Это очень трудные решения, с которыми каждый день сталкиваются разработчики алгоритмов управления для автоматизированных транспортных средств.

В статье также цитируется Адриано Алессандрини, исследователь, занимающийся автоматизированными транспортными средствами в Университете де Рома Ла Сапиенца в Италии, который возглавлял итальянскую часть европейского проекта CityMobil2 по тестированию автоматизированных транспортных средств. Смотрите видео об этом ниже:

Она инкапсулировала проблему тележки для водителей и беспилотных автомобилей в следующем суммировании:

«Вы можете увидеть что-то на своем пути, и вы решите сменить полосу движения, и как и вы, на этой полосе есть что-то еще.Так что это этическая дилемма ».

Еще один видный специалист в этой области - Патрик Лин, профессор философии из Калифорнийского политехнического университета, с которым работал Гердес. TED-Ed Линя рассматривает этические проблемы программирования беспилотных автомобилей для принятия решений о жизни или смерти, представленный в виде мысленного эксперимента в этом видео:

Если бы мы управляли автомобилем с коробкой в ​​ручном режиме, Какой бы способ мы ни отреагировали, это будет восприниматься как реакция, а не намеренное решение », - говорит Линь в видео.Соответственно, это будет пониматься как «инстинктивный панический шаг без предусмотрительности или злого умысла».

Совершенно реальная возможность гибели людей не в результате неисправности, а в результате следования программам машин - вот что делает так важным заранее продумать, как поступить с тем, что Лин описывает как «своего рода алгоритм нацеливания». "

Он объясняет, что такие программы будут «систематически отдавать предпочтение или дискриминировать определенный тип объекта, в который можно врезаться.«

В результате те, кто находится в целевых транспортных средствах, будут страдать от негативных последствий этого алгоритма не по своей вине».

Он не предлагает решения этой проблемы, но это предупреждение, о котором мы должны подумать о том, как мы собираемся справиться с этим:

«Обнаружение этих моральных крутых поворотов сейчас поможет нам маневрировать по незнакомой дороге технологической этики и позволит нам уверенно и сознательно отправиться в наше прекрасное новое будущее».

Это, вероятно, докажет. это даже более сложная задача для навигации, чем дороги, по которым должны ехать автономные транспортные средства.

Беспилотные автомобили: как беспилотные автомобили завоевывают мир

Автоматизация захватывает мир. Эпоха традиционных пилотируемых автомобилей подходит к концу. Мы должны признать тот факт, что мир в 21 веке меняется гораздо быстрее, чем ...

Автоматизация захватывает мир. Эпоха традиционных пилотируемых автомобилей подходит к концу.Мы должны признать тот факт, что мир в 21 веке меняется гораздо быстрее, чем в предыдущие десятилетия. Универсальная автоматизация становится все более распространенной во многих отраслях и на заводах, и теперь автомобильная промышленность также переходит к этой новой тенденции. Несомненно, вы уже слышали об автономных автомобилях на дорогах будущего - или, другими словами, об автомобилях без водителей.

Однако отношения с роботизированными решениями непростые, и не все понимают, что это за новая технология и какие риски она несет.Прочтите наши материалы, чтобы идти в ногу с технологическим прогрессом и понять, чего ожидать в ближайшем будущем и какую пользу инновационные технологии принесут автомобильной промышленности.

Эпоха беспилотных автомобилей

Автономные машины медленно, но неуклонно становятся реальностью. Сначала мы должны понять простое определение: автомобиль, который управляет собой с помощью современного оборудования и программного обеспечения. Скоро мы будем поражены количеством различных автомобилей на дорогах, которые будут иметь автоматизированные системы вождения.В многочисленных прогнозах указываются разные даты, но нет сомнений, что 30-50% автомобилей в мире будут оснащены системами автопилота через десять-два десятилетия. Довольно скоро вы сможете расслабиться в машине и проводить время за чтением, работой, просмотром новостей или фильмов. Вы сможете удобно расположиться на заднем сиденье, выбрать маршрут и не терять время нервничать в очередной пробке.

Автономные автомобили: текущая реальность

Если вы все еще думаете, что все это сегодня невозможно и что до технологического развития еще далеко, знайте, что U.Департамент транспорта С. решил, что по закону бортовой компьютер с искусственным интеллектом уже может быть признан водителем. Фактически, технология беспилотных автомобилей уже превратилась в глобальную отрасль.

Почему эти системы часто называют полуавтономными? Несмотря на все функции автономного автопилота, современные автомобили по-прежнему не могут путешествовать без водителя. Например, при обгоне другого транспортного средства водитель должен контролировать скорость и управлять транспортным средством, потому что современные радиолокационные системы транспортных средств недостаточно совершенны, чтобы позволить электронике точно оценивать скорость близлежащих автомобилей.

Кроме того, на данный момент внедрение этих систем все еще запрещено во всем мире из-за их недостаточной эффективности. Дело в том, что у всех электронных систем автопилота есть серьезные проблемы.

Основная проблема - это правильный выбор действий автомобиля в случае аварии. Например - куда повернет беспилотный автомобиль, если на дорогу выбежит ребенок? Что, если электроника решит совершить маневр в направлении тротуара, чтобы предотвратить смерть ребенка - однако возможно, что в этот же момент по тротуару идут другие дети.Как и на каком основании автономная система должна принимать решение? Кроме того, может быть множество неоднозначных ситуаций. Перед внедрением этих систем эти сценарии должны быть зарегистрированы в алгоритмах автопилота беспилотного транспортного средства. Многое нужно сделать на законодательном уровне, чтобы определить, кто будет нести ответственность в случае автомобильных аварий или травм людей. Как видите, список можно продолжать и продолжать ...

Когда родилась идея автономного автомобиля?

До сих пор многие люди, знакомые с беспилотными автомобилями, ошибочно полагали, что автономные транспортные средства были только результатом технологических достижений 21 века.Однако это не так. Например, в 1994 году компания Mercedes совместно с Мюнхенским университетом разработала автономный автомобиль «VaMP» на базе седана S-класса E500. Однако из-за программных ошибок и дефектов датчиков автомобиль мог самостоятельно проехать чуть более 150 км без аварийной ситуации.

Мощность самоходных автомобилей

Однако все не так удручающе. В настоящее время разработанные и внедренные системы могут вас уже впечатлить - ведь экспериментальные бортовые тестовые системы позволяют довольно быстро ездить.Например, новое поколение Mercedes-Benz E-class может гарантировать, что ваша поездка не будет напоминать поездку на черепахе при использовании бортовой системы автопилота. Автономная система может работать на скорости до 120 км / ч и даже управлять автомобилем в полуавтоматическом режиме без вашего участия в гонке!

Кроме того, новая система разработана таким образом, чтобы оставлять значительный промежуток между автомобилями и плавно снижать скорость, чтобы избежать аварии. Однако, если кто-то быстро отреагирует перед вами, автоматическая система может действовать с задержкой или слишком сильно замедляться.Вот почему водитель все еще должен контролировать дорогу, даже когда включен режим автопилота.

Какова роль водителя в автономном автомобиле? Можно задаться вопросом, но с самого начала развития автомобилестроения на законодательном уровне предполагалось, что водитель должен находиться на переднем сиденье и держать руки на руле. Однако с появлением автономных автомобилей вскоре все изменится - теперь водитель может стать просто пассажиром на заднем сиденье.Если водитель предпочитает классический стиль и предпочитает сесть на переднее сиденье, он может просто не пользоваться рулем и читать во время вождения и не обращать внимания на дорогу.

Как работают беспилотные автомобили

Автономные автомобили оснащены различными датчиками и скоростными камерами - в частности, в них используются ультразвуковые системы, инфракрасные или лазерные датчики.

При использовании этих систем автомобиль просто сканирует окружающую среду каждые несколько миллисекунд, используя всю эту технологию.Эти специальные сканирующие системы могут определять окружающую среду и другие транспортные средства вокруг них не только на шоссе, но и в большом мегаполисе.

К сожалению, в настоящее время невозможно обеспечить полную безопасность, поскольку автономные транспортные средства не могут превосходить транспортные средства, в которых все еще требуется участие водителя. Тем не менее, технология постепенно развивается и адаптируется, и большинство прогнозов показывают, что это нововведение станет идеальным инструментом в ближайшие несколько лет.

А как насчет вождения ночью? Здесь все еще сложнее. К сожалению, современные технологии не позволяют автономному автомобилю путешествовать по дороге в любое удобное для вас время. Даже наличие качественных видеокамер не может быть полностью эффективным из-за низкого качества видео после захода солнца. Что уж говорить, если даже при дневном свете камера не может определить цвет светофора со 100-процентной точностью?

Таким образом, в существующей отрасли существует значительная проблема создания полностью автономного автомобиля, поскольку современные оптические системы не могут справиться с яркостью некоторых объектов - почти такая же проблема существует в человеческом глазу.Например, в сумерках камера может неправильно определять цвет светофора. А при очень ярком свете система может вообще не полностью видеть светофор.

А как насчет суровых погодных условий? Это разочаровывает, потому что в настоящее время нет технологий, позволяющих использовать автономный автомобиль, когда идет снег. На сегодняшний день датчики, разработанные для автономных транспортных средств, распознают снег как препятствие. Как результат - когда идет снег, машина просто не едет!

Отдельный вопрос - действительно ли снизится количество аварий, если на дороге будет больше автономных машин? Можно отметить, что ситуаций точно будет меньше.Автономная система способна производить экстренное торможение при необходимости более эффективно, чем человек. С другой стороны, автономные системы на данный момент могут эффективно работать только в том случае, если расстояние до другого автомобиля незначительно. В результате это может повлиять на образование пробок из-за резкого снижения скорости движения по трассе.


Читайте также: Беспилотный Uber убил водителя велосипеда


Дело в том, что система автоматического торможения срабатывает только тогда, когда движущийся впереди автомобиль находится в зоне действия датчиков, которые еще далеки от совершенства в своих способностях сканирования.Вот почему автономные автомобили до сих пор не могут снижать скорость так плавно, как обычные водители.

Другое дело - по поводу загруженности дорог. При довольно распространенной проблеме, такой как пробка, автономный автомобиль незаменим, потому что он быстрее реагирует на потоки транспорта, что, следовательно, способствует более быстрому движению автомобиля и решению проблемы дорожного движения.

Таким образом, необходимо принять во внимание многочисленные недостатки систем, прежде чем системы автопилота войдут в массовое производство и станут широко доступными.

Еще один важный вопрос - безопасны ли такие автомобили? Такие автомобили проверялись много раз, но до сих пор результаты этих первоначальных испытаний не соответствуют стандартам гарантированной безопасности. Поэтому говорить об их полной безопасности пока рано.

Типы автомобилей нового поколения и лидеры технологий

Так когда же это произойдет? На данный момент ни одна страна в мире официально не разрешила использование полностью автономных автомобилей на дорогах общего пользования.

Единственное исключение - U.Южные штаты Калифорнии и Невада, где власти разрешили использование экспериментальных автономных автомобилей Google на некоторых дорогах.


Читайте также: На дорогах Калифорнии появятся полностью беспилотные автомобили


В настоящее время Audi разрабатывает автономный автомобиль A9, который дебютирует после 2018 года. Этот автомобиль оснащен уникальными автономными технологиями, которые приближают автомобильную промышленность к фантастическому будущему. Эта экспериментальная автономная модель имеет оборудование с высокой степенью автономности управления без участия водителя.

Кроме того, власти Германии также в настоящее время готовят закон, который официально разрешит использование автономных автомобилей на дорогах страны начиная с 2020 года.

Mercedes также инвестировал миллионы долларов в разработку инновационного автомобиля будущего, который будет иметь полностью автономный автопилот. В основе модели лежит футуристический концепт-кар, который в 2015 году был представлен в нескольких автосалонах. Концепт получил название Mercedes-Benz F015, и это практически настоящий автомобиль самообслуживания.

Volkswagen также полностью разработал свой VW Golf VII, который оснащен полноценной автономной системой управления. Выход данной модели на рынок планируется в следующем году - в конце 2019 года.

Итак, технология полноценного автопилота для автопрома уже полностью разработана. Например, VW Golf VII с автопилотом может автоматически управлять автомобилем со скоростью до 130 км / ч.

Однако немецкие автомобильные компании готовятся не только к великой эре автономных автомобилей.Большинство автомобилей, которые находятся в разработке, также оснащены электродвигателями, работающими от батарей. Например, Audi работает над автономным автомобилем под рабочим названием A9.

модели Tesla также могут стать победителями в этой гонке. У известной компании по производству электромобилей уже есть одни из самых сложных планов по разработке полуавтономных автомобилей на рынке. В последних планах компании указано, что она может запустить собственную службу аренды пассажиров и даже позволить отдельным лицам сдавать их в аренду.Что ж, это должны быть приняты во внимание другими игроками отрасли!

В ближайшем будущем такие компании, как Apple и Google, которые добились успеха на рынке телефонов и электронных технологий, могут войти в новый бизнес в качестве автопроизводителей. Многие из вас, вероятно, уже слышали об автономном автомобиле Google. Многочисленные Uber-подобные сервисы будут удобнее и не будут подвержены влиянию человеческого фактора.

Когда это произойдет? Какая дата выпуска этих машин?

С 2020 года на автомобильном рынке начнется серийное производство беспилотных автомобилей различных марок.Завоевание всего мира в ближайшем будущем - это еще больше маркетингового шума, но большинство аналитиков полагают, что к 2030-м годам 20-30% новых автомобилей, продаваемых по всему миру, будут полностью автономными, а к 2050 году технологии станут повсеместными.

Сколько будут стоить эти автомобили?

Должно быть, у читателя закралась мысль - могу ли я уже купить беспилотный автомобиль? В любом случае цена будет определять влияние автономных транспортных средств на мировой рынок.

К сожалению, вы все еще не можете купить полностью автономный автомобиль по многим причинам, указанным выше. К тому же, скорее всего, вы все равно не сможете себе это позволить, поскольку добавление экспериментальной технологии автопилота к любому автомобилю может резко увеличить начальную цену с 50 000 до 100 000 долларов.

Google планирует использовать комплекс LIDAR (радар, но с лазерами), камеры, цензоры и GPS, что позволит вам точно управлять компьютером. Первые компоненты LIDAR, использованные Google, несколько лет назад стоили около 75 000 долларов за автомобиль.

Говоря об оценках стоимости за милю для будущих автономных транспортных средств, мы предоставим вам наиболее достоверные оценки:

1,00 $ за милю

Ford утверждает, что он может снизить стоимость высокоавтоматизированных автомобилей примерно до 1 доллара за милю, что делает их весьма конкурентоспособными по сравнению с такси, стоимость которых составляет около 6 долларов за милю.

50 центов за милю (2030)

По оценкам Morgan Stanley, к 2030 году автономные транспортные средства будут стоить около 50 центов за милю по сравнению с 74 центами за милю для стандартных частных автомобилей.

29 центов за милю (2040)

По оценкам

Barclay, стоимость автономных транспортных средств к 2040 году составит 0,29 доллара за милю по сравнению с 66 центами за милю для обычных частных автомобилей сегодня.

Более того, Кэти Хуберти из Morgan Stanley считает, что общая рыночная стоимость достигнет 2,6 триллиона долларов всего за 14 лет. Она также считает, что это тот рынок, на который Apple стремится распространять слухи о своем проекте Titan. По ее расчетам, к 2030 году компания может получить 16% этого рынка - около 400 млрд долларов.

Как учит история, технический прогресс остановить невозможно. Человечеству необходимо понять, что текущие и будущие события, несомненно, сделают жизнь более удобной, но люди по-прежнему обязательны во многих профессиях и областях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *