نظام الكبح الطارئ الأوتوماتيكي (AEB) – Automatic Emergency Braking

bysalah naji -

نظام الكبح الطارئ الأوتوماتيكي (AEB) – Automatic Emergency Braking

1. المقدمة ونظرة عامة

نظام الكبح الطارئ الأوتوماتيكي (AEB) هو أحد أهم أنظمة السلامة الحديثة التي تساعد في منع الاصطدامات أو تقليل شدتها عن طريق الكشف التلقائي عن العقبات وتفعيل الفرامل دون تدخل السائق. يعمل النظام في سرعات مختلفة ويُعتبر إلزاميًا في العديد من الدول بسبب فعاليته الكبيرة في تقليل الحوادث.

أنواع AEB:

  1. AEB للمركبات (Vehicle-to-Vehicle): يركز على تجنب الاصطدام بالسيارات الأخرى.

  2. AEB للمشاة (Pedestrian AEB): مصمم للكشف عن المشاة وراكبي الدراجات.

  3. AEB للسرعات العالية (High-Speed AEB): يعمل عند السرعات فوق 80 كم/ساعة.

  4. AEB للسرعات المنخفضة (Low-Speed AEB): فعال في الازدحامات والمدن.

2. كيفية عمل النظام (التفصيل التقني)

يعتمد AEB على ثلاث مراحل رئيسية:

أ. الكشف عن الخطر (Detection Phase)

يستخدم النظام مجموعة من المستشعرات لتحديد العقبات المحتملة:

  • الرادار (Radar):

    • يعمل على تردد 77 جيجاهرتز، ويغطي مسافة تصل إلى 200 متر أمام السيارة.

    • يقيس سرعة الجسم المتحرك والمسافة بينه وبين السيارة.

  • الكاميرات (Cameras):

    • تستخدم كاميرات ستريو (ثنائية العين) بدقة 2 ميجابكسل لتحليل المشهد المروري.

    • تقوم بتصنيف الأجسام (مركبة، مشاة، دراجة) باستخدام خوارزميات التعلم العميق (Deep Learning).

  • الليدار (LiDAR):

    • موجود في السيارات المتطورة (مثل تسلا)، يوفر خريطة ثلاثية الأبعاد للطريق.

ب. تقييم الاصطدام (Risk Assessment)

تقوم وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) بتحليل البيانات من المستشعرات لتحديد مستوى الخطر:

  • حساب زمن الاصطدام (Time to Collision - TTC):

    • إذا كان TTC أقل من 2 ثانية، يُعتبر الموقف خطرًا.

  • تقييم مسافة الكبح الآمنة:

    • تأخذ في الاعتبار سرعة السيارة، حالة الطريق (مبلل، جاف)، ووزن المركبة.

ج. التنفيذ (Actuation Phase)

  1. التحذير الأولي:

    • تنبيه صوتي ("اصطدام وشيك!") وضوء أحمر على لوحة العدادات.

  2. التدخل الجزئي:

    • إذا لم يستجب السائق، يُجهز النظام الفرامل للكبح السريع (Pre-fill Braking).

  3. الكبح التلقائي الكامل:

    • يتم تفعيل الفرامل بنسبة 100% إذا لم يتدخل السائق قبل 0.5 ثانية من الاصطدام.

3. متطلبات تركيب وتشغيل النظام

أ. المتطلبات الفنية

  • المستشعرات:

    • رادار بعيد المدى (مثل Bosch MRR) وكاميرا أمامية (مثل Mobileye EyeQ5).

  • نظام الفرامل:

    • يجب أن يكون مزودًا بتقنية Brake-by-Wire للاستجابة السريعة (زمن تفعيل < 150 مللي ثانية).

  • القدرة الحاسوبية:

    • معالج مخصص للذكاء الاصطناعي (مثل NVIDIA Drive Xavier).

ب. المتطلبات التشريعية

  • معايير Euro NCAP: يجب أن يعمل النظام حتى سرعة 80 كم/ساعة للحصول على التصنيف الأعلى.

  • القوانين الأمريكية (NHTSA): إلزامية AEB في جميع السيارات الجديدة بحلول 2025.

4. مكونات النظام الداخلية

أ. المكونات Hardware

  1. رادار الكشف الأمامي:

    • يرسل موجات الراديو ويعكسها لقياس المسافة والسرعة النسبية.

  2. كاميرا الرؤية الأمامية:

    • مزودة بعدسة واسعة الزاوية (120 درجة) للكشف عن المشاة من الأطراف.

  3. وحدة التحكم (ECU):

    • تحتوي على معالجات متوازية لتحليل البيانات في الوقت الفعلي.

ب. المكونات Software

  1. خوارزميات التعرف على الصور:

    • تستخدم نماذج مثل YOLOv7 للكشف عن المشاة بدرجة دقة تصل إلى 98%.

  2. نظام تحديد الأولويات:

    • يقرر ما إذا كان الكبح الكامل ضروريًا أو أن تجنب الاصطدام ممكن عن طريق التوجيه.

5. تحديات النظام وحلولها

أ. التحديات

  • الأجسام الصغيرة (مثل الأطفال):

    • الحل: استخدام كاميرات عالية الدقة + الرادار لزيادة دقة الكشف.

  • الظروف الجوية الصعبة (ضباب، أمطار):

    • الحل: دمج بيانات الرادار (الذي لا يتأثر بالطقس) مع الكاميرا.

ب. أمثلة واقعية

  • في تويوتا: يعمل نظام Pre-Collision System (PCS) مع AEB لتفعيل فرامل الطوارئ.

  • في فولفو: يُستخدم نظام City Safety للكبح التلقائي عند السرعات المنخفضة.

6. مستقبل النظام

  • التكامل مع V2X:

    • سيتمكن النظام من تلقي تحذيرات من سيارات أخرى عن العقبات غير المرئية.

  • الكبح الوقائي الاستباقي:

    • استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بحركة المشاة قبل دخولهم مسار السيارة.


Tags

إرسال تعليق

أحدث أقدم

نموذج الاتصال