mahonick Üye Puan: 1768.5  | Gönderilme Tarihi: 03 Aralık 2011 23:07:13
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
TEKNİK EĞİTİM
FAKÜLTESİ
MAKİNE RESMİ VE KONSTRÜKSİYONU
ÖĞRETMENLİĞİ
OTOMATİK KONTROL
HIZ KONTROL SİSTEMLERİ
Öğretim Görevlisi:Dr.Cengiz ELDEM
AKILLI HIZ KONTROL SİSTEMİ
Akıllı hız kontrol sistemi veya ayarlanabilen mesafe kontrol sistemi olarak da adlandırılmaktadır.
ACC sistemleri; önünde seyreden diğer araçları algılar ve öndeki araçla arada emniyetli bir mesafenin bırakılması için aracın hızını öndeki aracın hızına göre düzenleyen bir sistemdir.
Temel Teori
• Gerçek Performans Özelliklerinin Temelini Araçların Güvenli Takip Mesafesinde çalışmaları oluşturmaktadır .
AKILLI HIZ KONTROL SİSTEMİ
VE DİĞER ARAÇLARLA ETKİLEŞİMİ
AKILLI HIZ KONTROL SİSTEMİ VE MESAFE ÖLÇÜMÜNÜN YAPILMASI
• Öndeki Aracın Göreceli Hızı Ve Aradaki Mesafe Sürekli Ölçülür.
• Gerekli emniyet mesafesi araç hızı ile orantılı olarak değişir.
• Araç hızlı giderken mesafe fazla, yavaş giderken ise az olmalıdır.
• Şeridin boş veya öndeki aracın hızlı gittiği durumlarda sistem normal seyrine devam eder. Ancak önde daha yavaş giden bir araç algılandığında araç hızı da otomatik olarak düşürülür.
AKILLI HIZ KONTROL SİSTEMİNDEKİ ÖN TEDBİRLER
• Hız Ayarlama
• Uyarı veya Uyarma
• Frenleme
• Direksiyon veya Yönlendirme
• Ön-Çarpışma (Ön Gerilimli Emniyet Kemeri, Hava Yastığı, Yaya Koruma, Frenleme Işıkları...)
ACC SİSTEMİNİN TEMEL ÇALIŞMA ŞEMASI
LAZER RADAR SENSÖRÜNÜN ÖNDEKİ TAŞITI ALGILAMASI
AKILLI HIZ KONTROL SİSTEMLERİ 30 TAŞITI ALGILAYABİLME ÖZELLİĞİNE SAHİPTİRLER
AKILLLI HIZ KONTOL SİSTEMİNİN 3 ANA PARÇASI
1. Radar Tabanlı Sistem
- Öndeki Objelerin Hızını, Mesafesini ve Genişliğini Rapor Eder
2. Gelişmiş Kontrol Ünitesi
- Fren ve Gaz Kelebeği Kontrolünü Gösterge Panelinde Gösterir
3. İzlenim-İşlem
- Taşıtı Kontrol Eden Gelişmiş Kontrol Ünitesi Ondan Topladığı Bilgileri Birleştirir
AKILLLI HIZ KONTOL SİSTEMİNİN PARÇALARININ ARAÇTAKİ GÖSTERİMİ
ACC SİSTEMİNİN GECE GÖRÜŞÜNDE ÇALIŞMASINI SAĞLAYAN KAMERALAR
ACC SİSTEMİNİN VİRAJLARDA TAKİP MESAFESİNİ SAĞLAMASI
1- TARAMALI RADARLA ANTEN YÖNETİMİ
Bu yöntemde; anten, titreşimli bir motora bağlıdır ve saniyede on kez belli bir açıyı tarar. Algılanan nesne, o anki anten açısıyla eşleştirilir.
2- STEREOSKOPİK YÖNTEM
Bu yöntemde ise iki anten kullanılır. Tam karşıdaki nesnelerin yansıması her iki antene aynı gecikmeyle gelirken, açılı nesnelerde antenlere ulaşacak ekoların gecikmesi farklı olacaktır. Sayısal sinyal işleme birimi, direksiyon algılayıcısından gelen direksiyon açısı bilgisi ile, algılanan nesnenin uzaklık ve açısı bilgilerini karşılaştırarak nesnenin bulunduğu şeride karar verir.
ACC SİSTEMİNİN MOTORA MÜDAHALESİ
Hız kontrolü, bir elektronik motor güç yönetim sistemi gerektirir.
Böyle bir sistem; taşıtın arzulanan hıza çıkmasına olanak verir ya da eğer bir engel algılanırsa, otomatik olarak gaz kelebeğini kapamayla taşıtın hızını keser.
ACC SİSTEMİNİN AKTİF FREN MÜDAHALESİ
Yapılan deneyler; gaz kelebeği müdahalesinin, tek başına taşıtın yavaşlamasını yeterince sağlayamadığını göstermiştir.
Bunda dolayı, önde yavaş hareket etmekte olan bir taşıtın ani olarak şerit değiştirmesi gibi durumlarda vuku bulmasında acil frenleme mümkün olamamaktadır.
ACC sistemi, sadece yumuşak fren müdahalesine izin verir.
ACC Sisteminin Taşıtı Frenlemesi İçin Hız Kesme Kontrolü
• ABS Modülatörü; Modülatördeki selenoid valflerle, tekerlek basıncı ayarlanır.
• Elektronik Frenleme - Son kontrol Elamanlı Frenleme (Brake by wire); Frenleme uygulayan her bir tekerlekteki son kontrol elamanına frenleme sinyali göndermeyle yapılır.
• Akıllı Basınç Arttırıcısıyla (smart booster); Hava akış valfinin kontrol edilmesiyle yapılır.
ACC SİSTEMİNİN DEVRE DIŞI KALDIĞI DURUMLAR
1. Sürücü Frene Bastığında: ACC sistemi devre dışı kalır.
2. Sürücü Taşıtın Hızını Arttırdığında: ACC sistemi aktif kalır. Fakat sistem, eğer yeni bir seyir hızı ayarlanmazsa sürücü gazı keser kesmez taşıt daha önce ayarlanan hıza döner.
3. Öndeki Engeli Algılama: ACC sistemi, önündeki şeritteki daha yavaş seyreden bir taşıtı algıladığında devreden çıkar.
ACC HIZ KONTROL SİSTEMİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
• Sistem, trafiğin akışıyla seyir davranışlarını koordine ederek sürücünün yorgunluk ve stresini azaltır. Dolayısıyla sürüş ve yol emniyeti sağlar.
• Yeterli frenleme etkinliği ile oldukça kullanışlı bir sistemdir.
• ACC sistemi, hem gaz kelebeğini hem de frenleri kontrol edebilir.
• Frenleme kontrolü, sürücüsü tarafından yavaşlatılan bir taşıtla kıyaslanabilecek kadar düzgün yavaşlama temin etmektedir.
• Hassas dalgalı radarların kullanılmasıyla; sistem, değişik hava koşullarına rağmen öndeki trafik durumunu algılayabilmektedir.
Diyagram 1.Otomatik Fren Sistemi Çalışma-Akış Diyagramı
Sistemimiz Diyagram 1’de görüldüğü üzere ilk olarak sensörden mesafe okunup lcd ekrana yazdırılmakta, ardından motor çalıştırılıp araba harekete başlamaktadır. Mesafe sensörü sürekli olarak aracın önünde bulunan herhangi bir engelle araba arasında olan mesafeyi ölçmekte, mesafe lcd ekranda görüntülenmektedir. Mesafe 60 cm’den fazla ise araba hareketine devam etmekte ve yeşil led yanmaktadır. Eğer mesafe 40 ile 60 cm arasında ise arabanın motor gücü azaltılmakta uyarı olarak da sarı led yanmaktadır. Mesafe 40 cm’den az olduğunda motorun gücü kesilerek arabanın hareketi durdurulmakta ve kırmızıled yanıp, buzzer ile sesli uyarı yapılmaktadır.
Şekil 1.PIC16F877 Bacak Bağlantıları
Çalışma-akış diyagramında mesafeye göre motor kontrolünün ne şekilde çalışacağını anlattık; fakat bunun nasıl yapılacağını bu kısımda anlatacağız. Şekil 1.’de sistemimizde kullandığımız PIC16F877 görülmektedir. 17 nolu bacak olan RC2/CCP1 bacağı DC motorların sayısal olarak kontrolü için gerekli olan PWM(Pulse Width Modulation) çıkışını sağlamaktadır.
Grafik 1.PWM Duty Cycle'nın Değişik Değerlerdeki Grafiği
Sistemde bahsedilen motor yavaşlaması ve durdurulması Grafik 1.’de görülen PWM Duty Cycle ile yapılmaktadır.
Resim 1.Sharp Analog Çıkışlı IR Mesafe Sensörü
Sistemde kullanılan mesafe sensörü Resim 1.’de görülen Sharp firmasının analog çıkışlı IR mesafe sensörüdür. Bu sensörün iç blok diyagramı Şekil 2.’de görüldüğü gibidir.
Şekil 2.Sharp Mesafe Sensörü İç Blok Diyagramı
Bu şekilde görüleceği gibi sensörün 3 tane bacağı bulunmaktadır:
1. Vcc (Besleme Voltajı)
2. Ground
3. Vo (Çıkış Voltajı)
Vo bacağı; işaret işleme devresi, led sürücü devresi, voltaj regülatörü, osilasyon devresi ve çıkış devresi yardımıyla analog bir çıkış vermektedir. Çıkış voltajı Vo ile mesafe arasındaki ilişkiyi veren grafik Grafik 2.’deki gibidir.
Grafik 2.Vo ile Mesafe Arasındaki İlişkiyi Gösteren Grafik
Çizim 1.Sistemin Proteus Programındaki Simülasyonu
PIC C derleyicisinde yazdığımız programı, PIC16F877’ye yükleyerek proteus programında Çizim 1.’de görüldüğü gibi simüle ettik. Yazdığımız programın istediğimiz şekilde çalıştığını gördük. Simülasyon programında çalıştırabildiğimiz sistemimizi kurmak için gerekli olan malzeme alımına ilk olarak oyuncak bir araba alarak başladık. Aldığımız oyuncak arabanın boyutlarını ölçüp Çizim 2.’de görülen baskı devre çizimimizi arabanın boyutlarına göre Ares PCB programında hazırladık.
|
Sayfalar: 
Ara
