Остановочный путь автомобиля

Это не то, что можно вычислить, потому что существует множество факторов, которые влияют на результат, но каждый раз он будет разным. К ним относятся:

• Температура шины


• Давление в шинах


• Износ шин


• Состояние шин (например, наличие проколов и т. д.)


• Температура окружающего воздуха


• Температура дорожного покрытия


• Состояние дорожного покрытия


• Уровень влажности дорожного покрытия


• Остаточная температура в тормозной системе


• Изгиб дороги


• Погрузка в автомобиль


• Распределение нагрузки в автомобиле (от передней части к задней)


• Распределение нагрузки в автомобиле (из стороны в сторону)


• Уровень топлива


• Угол наклона дороги


• Высота над уровнем моря


• Состояние тормозной жидкости


• Состояние гидравлических резиновых компонентов тормозной системы


• Температура тормозной жидкости

Это лишь малая часть факторов, которые определяют, сколько времени потребуется для остановки. Ухудшение эффективности тормозов и их «заклинивание» — это, пожалуй, самые важные определяющие факторы, и регистратор данных ничего не скажет вам о том, как «работают» ваши тормоза.

Вы не можете. Вы даже с GPS не можете сделать это как следует.

Единственными важными параметрами OBD2 являются скорость и число оборотов в минуту. Если колёса заблокированы или сцепление с дорогой потеряно по какой-либо другой причине, ни один из этих параметров не может быть использован в расчётах.

Положение педали тормоза также не является стандартным ПИД-регулятором, поэтому у вас не всегда будет точка отсчёта.

Я предполагаю, что вы хотите регистрировать данные внутри транспортного средства, а затем рассчитывать тормозной путь. Вам понадобится один из следующих наборов информации:

1. Либо полный фактический профиль скорости, по которому можно определить точку торможения и точку полной остановки, а затем интегрировать данные для оценки расстояния, либо


2. Определите своё местоположение в тот момент, когда вы нажали на тормоз, и местоположение в тот момент, когда вы остановились, чтобы можно было легко измерить расстояние.

Ни то, ни другое не доступно вам через OBD2. При использовании других систем вы всё равно столкнётесь с различными проблемами, в том числе:

1. Профиль скорости:
   
   
   
   
   • Единственным общедоступным устройством, которое действительно может это измерить, является GPS. С GPS у вас возникнут следующие проблемы:
     
     
     
     
     • Интервал обновления снижает точность, затрудняя определение точки торможения/остановки и внося неточности в интеграл расстояния.
     
     
     • По состоянию на 2014 год точность GPS составляла 4,6 м (15 футов) в 95 % случаев (источник). Это приводит к неточностям в измерении скорости.
     
     
   
   


2. Места торможения и остановки:
   
   
   
   
   • Опять же, вам придётся воспользоваться GPS, и вы столкнётесь со следующими трудностями:
     
     
     
     
     • Определение точки торможения. С теми же погрешностями, что и выше, и с учётом того, что в OBD2 не обязательно должен быть ПИД-регулятор педали тормоза, а синхронизация между ним и устройством GPS в любом случае будет затруднена.
     
     
     • Определение точки остановки. Проблема с точностью GPS, описанная выше.
     
     
   
   

Кстати, в комментариях вы упомянули пример сбора данных GPS раз в секунду. Этого всё равно недостаточно. Допустим, вы едете со скоростью 48 км/ч. Точка торможения может находиться в любой точке этого 1-секундного интервала. 48 км/ч = 44 фута/с, так что вы уже допускаете погрешность в +/- 22 фута. В сочетании с горизонтальной точностью GPS +/- 15 футов вы получаете 95-процентную вероятность погрешности +/- 37 футов и 5-процентную вероятность большей погрешности. Добавьте к этому точность GPS в точке остановки, и вы получите конечное значение расстояния в пределах +/- 52 футов. Этого недостаточно.

Теперь о менее простом решении, которое в теории должно работать, но на практике может давать всевозможные погрешности. Используйте устройство OBD2 для отслеживания скорости вращения колес в сочетании с акселерометром, ориентированным на ось дороги (предположим, что ваш автомобиль не буксует при торможении):

• С помощью акселерометра определите, где начинается замедление при торможении (оно должно быть довольно резким, в отличие от замедления при простом сбросе газа).


• Используя данные OBD2, запишите скорость вашего автомобиля в этот момент (которая, как вы полагаете, является точной, поскольку у вас полное сцепление с дорогой). Это скорость, с которой вы начали тормозить.


• Используя начальную скорость в момент начала торможения, интегрируйте показания акселерометра, чтобы оценить профиль скорости.


• Интегрируйте профиль скорости, чтобы оценить тормозной путь.

Основная сложность заключается в синхронизации показаний скорости OBD2 с данными вашего акселерометра. Это будет непросто, хотя, если вам удастся подобраться достаточно близко, вы сможете хотя бы рассчитать нижнюю и верхнюю границы тормозного пути (например, если вы знали, что на момент начала торможения ваша скорость составляла от 29 до 31 мили в час). Другая сложность заключается в том, что существует множество возможностей для возникновения ошибок, которые будут усиливаться с каждым интегралом.

Полагаю, если бы вы разбирались в технике и электронике и обладали духом «сделай сам», то могли бы соорудить что-то другое, например компьютер, который отслеживает тормозной путь, обрабатывая видео с видеорегистратора в сочетании с акселерометром или чем-то подобным на педали тормоза для определения точки остановки. Или какой-нибудь лазерный датчик фактической скорости на основе изображения в нижней части автомобиля. Но, знаете...

Однако всё это сопряжено с массой неудобств. Самый простой и надёжный способ измерить тормозной путь — двигаться с постоянной скоростью, выбрать ориентир на дороге и затормозить там. Затем, когда вы остановитесь, выйдите из машины и измерьте расстояние.