מכוניות חכמות להשיק את הירח האוטונומי

משברים - הרב יגאל כהן (עם כתוביות בעברית ובאיטלקית) HD (יולי 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

האוטונומיה המלאה עשויה להימשך שנים, אך השותפויות והבניינים הטכנולוגיים לסייע למעצבים להגיע לשם מתפתחות במהירות

מאת פטריק מניון, עורך תורם
מנכ"ל אפל, טים קוק, אמר כי הדבר הטוב ביותר: כלי רכב אוטונומיים הם "אם כל פרויקטי AI". למרות האתגרים הטכניים, או אולי בגללם, כלי רכב אוטונומיים ואוטונומיים למחצה נמצאים במצעד ברחבי אסיה, אירופה ו אז ארה"ב
תגיד את זה מהנדסים שקוע בפיתוח הרכב הנוכחי או חומרה קריטית פיתוח תוכנה / תוכנה, והם לועגים. תגיד את זה כדי sci-Fi חובבי ו חובבים, והם אומרים שזה רק עניין של מתי ואיך. תגיד את זה לחבר או בן משפחה, והם אומרים, "לא תודה."
הספקנות של המהנדסים והצרכנים מבוססת היטב, בהתחשב במטריצה ​​של בעיות הקשורות ביישום כלי רכב אוטומטיים למחצה, מזיהוי אובייקטים בזמן אמת והכרה בתקשורת וביטחון. הוסף דוחות חדשות של כשלים, וזה קשה לשכנע את המשתמשים היתרונות שלהם.
עם זאת, הגודל העצום של האתגר הוא גם האטרקציה שלה, כמו גם את האפשרות של הצלת חיים לאחר הבעיות הם הסתדר. יש גם את האטרקציה של תגמולים כספיים להתבצע על ידי פתרון המטריצה ​​של האתגרים הטכניים, כמו גם פתיחת דרכים חדשות של חשיבה של כלי רכב - כמו מקורות נתונים מסוע של שירותים חדשים - במקום פשוט לראות אותם במצב של תחבורה.
הזדמנות מזרזת פעילות מואצת
על פי חברת המחקר MarketsandMarkets, משלוחי רכב אוטונומיים למחצה יגדלו מ - 3.17 מיליון יחידות ב - 2016 ל - 7.84 מיליון ב - 2021. מספר כלי הרכב האוטונומיים יעלה מ - 0.18 מיליון ב - 2025 והגיע ל - 1.01 מיליון בשנת 2030., החברה מגזרים חצי אוטונומיים כמו שיש שיוט הסתגלות, נתיב לשמור לסייע, הפארק חכמים לסייע, תאורה מולטי אדפטיבית, זיהוי נקודה עיוור, חירום בלם לסייע, בין שאר התכונות. תחת אוטונומית, הוא כולל מכ"ם, LiDAR, קולי, מצלמות, יחידות בקרת מנוע, חיישנים היתוך, סיוע היגוי, יחידות עיבוד שליטה, ו, עד כמה שם ( איור 1 ). מבחינה גיאוגרפית, אסיה פסיפיק תשלוט בחצי אוטונומי, ואחריו אירופה וארצות הברית, על פי הדו"ח.

איור 1: כלי רכב יקבלו חכם ברגע מעצבים ומפתחים לקבל אפילו יותר חכם על איך לשלב את כל האפשרויות חישה.דימוי: אוניברסיטת טקסס, אוסטין.
דו"ח של McKinsey מצביע על מעבר מן הבעלות על רכב ישיר לשיתוף רכב, או באמצעות אמצעי התחבורה הטוב ביותר למשימה בהישג יד, לפי דרישה: "בארה"ב, למשל, חלקם של הצעירים (16-24 שנים) אשר מחזיקים ברישיון נהיגה ירד מ -76% בשנת 2000 ל -71% ב -2013, בעוד שמספר חברי הרכב בצפון אמריקה וגרמניה גדל ביותר מ -30% בשנה בחמש השנים האחרונות ".
השילוב של דפוסי משתמש משתנים, העדפה לשימוש במכשירים ניידים מול נהיגה, וצמיחת תכונות אוטונומיות, עורר זעם של פעילות בזירת הרכב החכם. Google Waymo, המנהיגה הנוכחית בטכנולוגיית נהיגה עצמית, שיתפה פעולה עם Lyft בזמן שהיא מתמודדת עם המתחרה הישירה של Lyft, Uber, אותה היא מאשימה באופן בלתי חוקי בסודות טכנולוגיים. במקביל, Lyft יש שותפות עם GM כדי להתחיל פריסת אלפי מכוניות חשמליות עצמית בשנת 2018. באותו הווריד, Waymo יש שותפות עם אוויס יש אוויס לטפל צי של כלי רכב אוטונומיים. אפל עשתה כמו כן עם הרץ כיוון שהיא מתכננת את מהלכיה האוטונומיים של הרכב.
מהלכים אלה מקבילים לאלה של כמעט כל חברת הרכב - כולל BMW, אאודי, קרייזלר, מרצדס בנץ ופורד - שמרחיבה במהירות את תפקידה של הטכנולוגיה, עד כדי כך שהדרך קדימה לצמיחה עבור תעשיית הרכב עשויה להיות תוספת של שירותים על גבי פונקציית ההובלה.
פורד כבר הצביע בכיוון זה עם העסקה האחרונה של ג 'ים האקט כמנכ"ל שלה. האקט היה מוביל את קבוצת פורד סמארט ניידות LLC, לבחון דרכים להוסיף ערך ל "חוויית הניידות החכמה".
עבור חברות כמו פורד, ההזדמנות טמונה לא רק במכירת מכוניות, אלא גם ברכישת נתונים על, ומכירה של שירותים, את הדיירים ברכב. הרכב עצמו הופך פשוט צינור עבור שירותים אלה. זה מהדהד הצהרות האחרונות של בריאן אינטל של Krzanich, אשר שטוח אמר כי זה הכל על הנתונים והניתוח שלה. "הנתונים הם השמן החדש, "אמר.
סוגי הנתונים משתנים: יש נתונים שראוי לכרות על המשתמש ועל הרגלי הנהיגה שלהם, מיקום ומצבים פיזיים ונפשיים. יש גם נתונים מהרכב לכלי רכב אחרים (V2V) ולתשתית (V2I) כחלק מהמערכות המתקדמות למערכות מתקדמות לסיוע לנהגים.
איך הנתונים האלה להיות מאובטחת ומשומשת היא בעיה עבור מומחים אבטחה ופרטיות. איך הנתונים הללו נרכשים ומתקשרים הוא המקום שבו מעצבים של מערכות הרכב באים, יחד עם הרכיבים שנכנסים למערכות אלה.
זיהוי אובייקטים ואפשרויות טווח
עבור זיהוי אובייקט רכב אוטונומי טווח, נראה כי LiDAR היה הדרך קדימה, עם ולודין המוביל עם המוכרים שלה "קפה יכול" מכשירים בסגנון מאז 2005. היתרונות של LiDAR מעל מכ"ם כוללים את היכולת לתפוס ברזולוציה גבוהה מפת 3D של את הסביבה, אבל זה צריך להתמודד עם וריאציות אור הסביבה, כולל אלה שנגרמו על ידי ערפל. מכ"ם יש את היתרון של להיות מבוסס RF, כך שהוא יכול לראות חפצים, ללא קשר תאורה הסביבה, והוא יכול גם לראות "סביב" אובייקטים באמצעות השתקפויות רדיו.
בעוד ולודין בתחילה נראה הבעלים של שטח LiDAR, את ההקדמה של קטן, בעלות נמוכה מוצק המדינה מיקרו מערכות אלקטרומכניות (MEMS) LiDAR בטווח 250 $ בסוף 2016 שינה את החישוב. דוגמה טובה של המכשיר החדש הוא S3 מ Quanergy. עכשיו מלא 360 ° צפה סביב הרכב יכול להיות שנוצר באמצעות ארבעה $ 250 מצב מוצק LiDAR התקנים, אחד ממוקם בכל פינה של הרכב, בעלות כוללת של 1, 000 $. זה משווה לטובה ל 70, 000 $ ל 85, 000 $ עבור מערכת קלאסי ולדינה, עם מסתובבת מכני מסתובב שלה יכול.
עם זאת, Quanergy אינה לבד, עם חברות סטארט-אפ רבות המציעות אופציות אחרות בעלות נמוכה יחסית. Innoviz, מחוץ לישראל, הבטיחה 100 דולר מוצק LiDAR עד סוף 2018.
כדי להשוות פתרונות, מעצבים צריכים להסתכל על שדה הראייה (FoV) בכיוון אנכי ואופקיים, טווח עבור רפלקטיביות נתון, ואת הפתרון. שני האחרונים קשורים זה לזה: ככל שהטווח ארוך יותר, כך קשה יותר להשיג רזולוציה נתונה.
עבור S3 של Quanergy, FoV הוא 120 מעלות הן אופקי והן אנכית. יש לה טווח של 150 מ 'ב 8% רפלקטיביות, ו ב 100 מ', הדיוק שלה הוא ± 5 ס"מ. חיישן צעדים 9 x 6 x 6 ס"מ. המוצר הראשוני של Innoviz, InnovizOne, מודד 5 x 5 x 5 ס"מ, יש טווח של 200 מ ', FV של 100 ° אופקית ו 25 ° אנכי, ואת עומק הדיוק של 2 ס"מ ( איור 2 ).

איור 2: InnovizOne הוא מצב מוצק LiDAR המוצר עבור כלי רכב שיכולים לזהות במרחקים עד 200 מ ', עם דיוק עומק של <10 ס"מ.חדש: Innoviz.
בעוד ולודין בתחילה נמנע מצב מוצק הטכנולוגיה, זה מאז בא עם גרסה משלה של מצב מוצק LiDAR. חיישן Velarray צעדים 125 x 50 x 55 מ"מ והוא יכול להיות מוטבע לתוך הקדמי, הפינות, ואת הצדדים של כלי רכב אוטונומיים או ADAS מופעל כלי רכב. Velarray משתמש בעיצוב של ASIC עצמו של ולדיין וכולל רזולוציה FoV אופקי ואנכי של 120 ° ו 35 °, בהתאמה, עם טווח של 200 מ '. זה ציטוט המחיר להיות "במאות דולרים".
ישנן אפשרויות אחרות LiDAR עבור מעצבים, מדי. לדוגמה, LeddarTech פרקה את הבעיה המתמקדת והתמקדה באלגוריתמים, אותם היא מיישמת במעבד LeddarCore קנייני, למרות שהיא מציעה גם מערכת מלאה ( איור 3 ).

איור 3: LeddarTech יש ארוז קניינית שלה LiDAR טווח וזיהוי הטכנולוגיה לתוך IC סביב המעצבים יכולים להוסיף מקור האור שלהם, אופטיקה, וגלאים. תמונה: Leddartech.
מעצבים יכולים לקחת את IC ולפתח משלהם ערך מותאם אישית עבור יישומים ספציפיים על ידי הוספת מקור אור, אופטיקה, גלאי.
בעוד LiDAR הוא יורד במהירות עלות, מה שהופך את כלי רכב אוטונומיים למחצה אוטונומיים יותר חסכונית, מכ"ם הוא גם עושה התקדמות, במיוחד ביחס לגודל ואת מאפייני הביצועים עכשיו להשגה כפי שהוא נע לתוך להקות גל מילימטר ב 7x- GHz (ראה חיישנים ומתמרים עוברים אלחוטית ומקבלים חכמה יותר). זה עושה עבור מכשירים קטנים יותר, רוחב הפס הרחב מאפשר רזולוציה עדינה.
השיפורים הן LiDAR ו מכ"ם לא אומר כי אחד ינצח על חשבון השני. במקום זאת, המטרה כעת היא להשתמש הן, יחד עם מצלמות ועוד טכנולוגיות חישה זמין, יש פתרון מקיף יותר אופטימיזציה עבור בטיחות וביצועים מקסימלית בעלות אופטימלית.
עם זאת, העיצוב האופטימלי של רכב חכם אינו פועל בחלל ריק.
תקשורת הופכת את כלי הרכב ליותר חכמים
למרות שמנגנוני החישה והבטיחות במכונית חכמה הם נרחבים, כל כלי הרכב החכמים חייבים להיות מסוגלים לתקשר ולשלב קלט מהסביבה שלהם. זה כולל V2V, V2I - כגון רמזורים, שירותי חירום ושירותים מבוססי מיקום - או שניהם (V2X). האתגרים כאן הם רבים, אבל הראשי ביניהם הוא חביון. היתרונות של מקבל את זה נכון, יחד עם בטיחות, כוללים זרימת תנועה טובה יותר, המוביל לצריכת דלק נמוכה.
ממשק התקשורת הבסיסי עבור V2X הוא IEEE 802.11p, שהוא גרסה של Wi-Fi עבור גישה אלחוטית בסביבות כלי רכב (WAVE) בהספק של 5.9 GHz. הוא מותאם במיוחד זמני תגובה מהירה (חביון נמוך) בטווח של עשרות אלפיות השנייה, כמו גם טווח ארוך יותר.

איור 4: VERA-P173 מ- u-blox מספק תקשורת V2X לכלי רכב חכמים באמצעות IEEE 802.11p, גרסה של Wi-Fi עבור WAVE.Image: u-blox.
כדי לתכנן עבור V2X, האפשרויות הן כדי לעצב מחדש או לבחור מודול. זה האחרון חוסך זמן ועלות ביחס לתכנון ועמידה בתקנות. אפשרות טובה היא סדרה VERA-P1 מ u-blox. זה מודד 24.8 x 29.6 x 4.0 מ"מ והוא תואם עם WAVE ו ETSI ITS G5 עבור ארה"ב ואירופה. יש לה טווח של יותר מ 1 ק"מ (קו ראייה), עם רגישות לקבל של dBm 97 ו הספק פלט של -10 עד 23 dBm. הוא פועל על פני טווח הטמפרטורה של -40 ° C עד 95 ° C.
התייחסות:
1: טכנולוגיה בלומברג, "טים קוק אומר אפל התמקדו מערכות אוטונומיות במכוניות לדחוף"