ЛЕНТА

Радар отследил износ шин в реальном времени

WiTech Lab / YouTube

Американские инженеры разработали датчик, способный в реальном времени отслеживать износ автомобильных шин. В нем установлен радар, который излучает миллиметровые волны и по отражению определяет оставшуюся глубину протектора с точностью 0,68 миллиметра, а также способен обнаруживать в протекторе посторонние предметы. Статья о разработке была представлена на конференции MobiSys 2020.

Шины — это один из главных факторов, влияющих на то, как автомобиль двигается по дороге, управляется и тормозит. Эти параметры напрямую зависят от состояния колеса: износа шины и давления в ней. Во многих странах все новые автомобили должны быть оборудованы системой контроля давления в шинах, которая прямо или косвенно следит за давлением и сигнализирует о том, что в одной или нескольких шинах оно снизилось. Для контроля состояния самой шины пока применяются либо стандартные интервалы (пробег, после которого рекомендуется заменить шины), либо визуальный осмотр.

Инженеры из Университета Карнеги — Меллона под руководством Энтони Роув (Anthony Rowe) разработали систему, позволяющую в реальном времени отслеживать состояние протектора: износ и наличие в нем посторонних объектов. В ее основе лежит автомобильный радар, работающий в миллиметровом диапазоне на частотах от 77 до 81 гигагерца и изначально предназначенный для обнаружения препятствий. По задумке авторов радары можно размещать в колесных арках. Также во время части испытаний они размещали его на испытательном стенде недалеко от расположенного горизонтально колеса.

Радар излучает сигналы, принимает отражения и составляет карту глубины поверхности шины. Инженеры повысили изначальное разрешение радара двумя методами. Во-первых, в радаре есть восемь антенн, и это позволяет суммировать сигналы от них для улучшения точности. Во-вторых, они использовали метод обратного радиолокационного синтезирования апертуры (ISAR), при котором разрешения съемки объекта увеличивается благодаря его движению. В данном случае авторы использовали для увеличения разрешения вращение шины, благодаря которой одни и те же ее элементы отражают сигналы с разных положений.

Ограничение метода ISAR заключается в том, что радару необходимо знать угол поворота колеса в каждый момент. Разработчики использовали для этого алюминиевые полоски определенной длины, наклеенные на продольные углубления протектора. Поскольку полоски имеют разную и известную заранее длину, радар может в любой момент по их расположению определить фрагмент шины, который он снимает в данный момент. Кроме того, полоски позволяют отфильтровать в сигнале объекты, застрявшие в протекторе.

Наклеенные алюминиевые полоски в углублениях протектора

Akarsh Prabhakara et al. / MobiSys 2020

Поделиться

Инженеры проверили работу радара на шиномонтажном стенде, а также во время реальных поездок на автомобиле, в одной арке которого был закреплен прототип датчика. Они сначала испытали его на искусственных поверхностях с разным типом препятствий, создающих вибрации разной интенсивности. Испытания показали, что точность определения износа (разницы в высоте между выступами и углублениями протектора) составляет 0,21 миллиметра для малых вибраций, 0,68 для средних и 0,73 для высоких. Испытания на реальных дорогах с разными покрытиями показали точность от 0,19 до 0,68 миллиметра.

Недавно британские студенты разработали устройство, которое крепится рядом с шиной и собирает отлетающие от нее частицы микропластика. Испытания показали, что оно способно собирать примерно 60 процентов выделяемых шиной частиц.

Григорий Копиев

источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!
Установите приложение MEGANEWS на Google Play
УСТАНОВИТЬ
Закрыть
Закрыть

Обнаружен Adblock

Поддержите нас, пожалуйста, отключив блокировку рекламы.