האם רדאר ולידר ברזולוציה גבוהה יהפכו את המכוניות של מחר לבטוחות יותר?

יש בעיה באחת ממערכות הבטיחות בניסאן סנטרה 2018: זה לא עובד.

הרשו לי להבהיר: יש א בעיה באחת ממערכות הבטיחות בהמון ניסאן חדשות, כולל Sentras, Altimas, Muranos ו-Pathfinders, ובהמון מכוניות על הכביש היום של מותגים גדולים אחרים, וזה מדגיש בעיה בסיסית עם ניידות מודרנית: ככל שמכוניות מסתמכות יותר ויותר על טכנולוגיות כמו מכ"ם, לידר ומצלמות, המגבלות של אותן מערכות קיימות הופכות יותר ויותר ברור.

"מערכות מכ"ם לרכב הן קצרות רואי", כתב העת המקצועי מיקרוגלים ו-RF כתב לאחרונה. "חסרה להם הרזולוציה להבחין בין חפצים קרובים לרכב, בעוד שפחי סודה שנזרקו וחפצים מתכתיים אחרים עלולים לגרום לאזעקות שווא שמגבירות את הסיכון לתאונות. הם גם נאבקים לעבד מידע מספיק מהר לנסיעה בכביש מהיר".

זה נראה אידיאלי עבור תכונת בטיחות חיונית, נכון? בְּקוֹשִׁי.

אנחנו מדברים ספציפית על מערכת אזהרת התנגשות קדמית בסנטרה 2018, ועל מערך תכונות הסיוע לנהג המגנות על הנהג; בניסאן קוראים לזה מגן בטיחות, ואמר במאי ששישה דגמים - בערך 1,000,000 ניסאן בסך הכל - יכללו בלימת חירום אוטומטית כמאפיין סטנדרטי. AEB מסתמכת על מכ"ם בגריל הקדמי כדי לזהות מכשולים לפני המכונית, להתריע מפני התנגשויות אפשריות ולפגוע בבלמים אם הנהג לא יכול. חבל

זה לא עובד כמו שצריך. לבעיה במודול המכ"ם בנוי בוש יש כמה חיישנים שמתבטלים שוב ושוב במהלך נסיעות, עם צפצוף חזק וזוג התראות כתומות בוהקות מקונסולת המכשירים.

עיניים אחרות לרכבים של היום, כולל מצלמות וידאו ולידאר, נושאות בעיות משלהן. בעיית החיישנים נפוצה בדגמים ובתעשיית הרכב - וטכנולוגיה חדשה עשויה להיות הפתרון.

הנה מגיע "רדאר ברזולוציה גבוהה"

מצלמות וידאו הן דו מימדיות, לא מסוגלות לזהות עומק - ולכן לא ממש שימושיות כשמדובר באיתור הולך רגל במעבר החציה שלפניכם. כאן נכנס הרדאר, וכישורי המיפוי התלת מימדי שלו. הנה העניין: הרדאר לא ממש השתנה במשך עשרות שנים. אתה מכיר את הדבר הסוחף והמצמרר הזה שמגדלי שדות תעופה משתמשים בו? כן, רדאר. והמומחים חלוקים בשאלה האם זה מספיק טוב לדרישות הדיוק של מכוניות.

"להנחיות הבטיחות של היום... מכ"ם מספיק לחלוטין", אמר כמאל ח'ורי, סמנכ"ל מערכות סיוע לנהג מתקדמות ב-NXP Semiconductors, ל-Digital Trends. "למרות שמכ"ם לא יוכל לסווג עצם שזוהה, יש לו את היכולת לזהות עצמים בטווח ארוך ולקבוע את כיוון הנסיעה והמהירות שלו. זה לא משהו שמצלמה מסוגלת לעשות".

NXP היא המובילה העולמית במערכות מכ"ם לרכב, אבל אפילו ח'ורי מוכן להכיר בחסרונות של מכ"ם. בראיון למגזין Connected Car, הוא ציין "החולשה של מכ"ם רכב כיום היא הרזולוציה שלו והיכולת שלו לזהות עצמים בבירור ולסווג אותם. מערכת מכ"ם היום יכולה להגיד לך שיש עצם נוכח, אבל לא יכולה להגיד לך מהו האובייקט".

אבל כמו מוזיקה וטלוויזיה לפניו, הרדאר עובר בחדות גבוהה, הודות לדור חדש של סטארט-אפים שאולי יש להם את התשובה לבעיה שאפילו לא ידעת שיש לרכב שלך. היכנס לרדאר ברזולוציה גבוהה. אבל מה זה בדיוק?

לדברי רוג'ר קין, מנהל מגזרי מכ"ם ב-NXP, מכ"ם ברזולוציה גבוהה פירושו שיפורים במספר תכונות מפתח: טווח, דופלר ואזימוט או זווית.

"בואו נסתכל בקצרה על רזולוציה זוויתית", אמר קין ל-Digital Trends. "עבור כלי רכב אוטונומיים, השיפור ברזולוציית הזווית בולט ביותר מכיוון שהוא לא רק מאפשר למערכות מכ"ם להבחין בין שני עצמים באותו טווח אבל זה גם מאפשר למערכות מכ"ם להבחין בין הולך רגל מרכב קל לבין משאית גדולה. זה כמובן חשוב מאוד בעת בניית מערכות חיישנים של כלי הרכב האוטונומיים של המחר".

זו הסיבה ש-NXP עובדת על שבבים ברזולוציה גבוהה משלה. ב-CES בשנת 2018, החברה הכריזה על משדר רדאר MR3003, חלק ברזולוציה גבוהה שתוכנן במיוחד עבור יישומי רכב. אבל שורה שלמה של סטארטאפים שואפים לאתגר את הענקית המכהנת במירוץ לרזולוציה גבוהה.

יש חברה שנקראת אוהנדר שיחד עם ספק החלפים Magna יש בנה מכ"ם ברזולוציה גבוהה, לדוגמה. זה נקרא ICON RADAR, הוא "עוזר לסגור את הפער בין רמה 3 לרמה 5 כדי להגיע לנהיגה אוטונומית אמינה מלאה", כותבות החברות.

ואז יש גל רפאים, שעושה מהפכה ברדאר - אתה יכול לדעת כי זו הכותרת של דף הבית של החברה, אז זה חייב להיות נכון (זה סרקזם, אם לא היית בטוח). וגם Oculii, המייצרת מכ"ם HD במצב מוצק המסתמך על עיבוד אותות מתקדם ומערך מסחרר של מילות באזז כדי...טוב, הבנתם את הרעיון.

Digital Trends הגיעה לכמה מהסטארט-אפים החשאיים הללו, ואף אחד לא רצה להשתתף בסיפור הזה - מאמץ להגן על "סודות מסחריים", אולי. זה עשוי גם לאותת שרדאר HD הוא עדיין רק רעיון בתיקייה על שולחנו של מישהו בשיווק. אבל אולי יש פתרון אחר.

האם לידר יכול לפתור את הבעיה?

לידר הוא כמו מכ"ם אבל עם קרני אור במקום גלי קול, ומערכות למכוניות של היום מורכבות מדליים מסתובבים גדולים שיושבים על הגג ועולים אלפי דולרים כל אחד. הרכב שלך צריך כמה כדי לצייר תמונה תלת-ממדית של הדרך לפנינו - אבל זה לא ממש נראה כמו פתרון מעשי, נכון? אז הרבה חברות מנסות דברים חדשים, בעיקר מכשירי מצב מוצק שמתכווצים בצורה דרמטית וחוסכים כסף. אבל האם הם טובים יותר?

"אין ספק שאף אחד מהם לא מתקרב אפילו מעט לעמידה במפרטי הביצועים העיקריים הנדרשים באמת", אוסטין ראסל, מייסד ומנכ"ל Luminar, אמר לנו מוקדם יותר הקיץ. "אם אתה רוצה לידאר של 100 דולר, אתה יכול לרדת ל-Best Buy ולקחת אחד. זה מד טווח גולף. בטח, הוא רואה טכנית עד כמה מאות מטרים - אומר לך כמה רחוק הדגל נמצא. אבל האם זה רלוונטי למכוניות אוטונומיות? בהחלט לא."

ראסל בילה שנים בהמצאת מערכת טובה יותר, תוך שימוש בכימיה חלופית וחשיבה מחדש על הפיזיקה של לידר עם אורך גל שונה לחלוטין של אור. האתגר הוא שלא היו רכיבי מדף זמינים. אז לומינר בנה אותם. כולם.

"במקום ללכת לחנות שלנו בסן חוזה ולאסוף כמה דיודות צילום סיליקון וכמה 905 ננומטר לייזרים מאותם ספקים שכולם קונים אותם מהם, היינו צריכים לייצר את הלייזרים האלה בגודל 1,550 ננומטר שריטה. אתה יודע, תעצב אותם. היינו צריכים ליצור חומר מיוחד משלנו - דיודות צילום אינדיום גליום ארסניד, זה החומר שאתה צריך להשתמש בו כדי לראות את זה אורך גל של אור, אתה לא יכול להשתמש יותר בסיליקון, וזה ממש קל לשימוש... אפילו היינו צריכים להכין שבבים משלנו עבור מערכת."

השבבים של לומינאר עשויים להשתפר בחיישני הלידר הקיימים, אבל האם זה אומר שיצרניות רכב יוכלו להקטין את מספר החיישנים ביום מן הימים - במיוחד אם, כפי שראינו, מכ"ם אולי לא עובד טוב מדי?

לעת עתה: אין פתרון ברדאר

כמו ארוחת בוקר בריאה, למכוניות יש איזון של חיישנים שונים. מכ"ם יישאר מפתח, אומרים מומחים - אבל יותר ויותר, מכוניות יסתמכו על לידר.

"אתה צריך שילוב של מצלמות, מכ"ם ולידאר כדי ליצור מערכת לנהיגה עצמית", ג'דה טפלי, סמנכ"לית הנדסה מתקדמת ב- Aptiv, אמר לנו מוקדם יותר השנה.

"התעשייה משתמשת בשלוש מערכות חישה מסיבה כלשהי", אמר ח'ורי ל-Connected Car Mag. "זה בגלל שאף מערכת לא שלמה ביכולתה לאפשר נהיגה אוטונומית או פונקציות ADAS (מערכות סיוע לנהג מתקדמות). לכל המערכות - מצלמה, LiDAR, מכ"ם - יש חוזקות וחולשות משלהן".

ובהתחשב בחולשות הקיימות כיום, נראה שהטכנולוגיה היא גורם מגביל, הן במערכות בטיחות כמו AEB והן בחיפוש אחר כלי רכב אוטונומיים לחלוטין. זכור שהמהנדסים עדיין דוהרים אחר פתרון - ואולי אתה צריך להתחרות קצת פחות באגרסיביות.

המלצות עורכים

• נסיעות מבחן וקניות בטלפונים סלולריים יוצרים או שוברים את מכירות המכוניות עבור היספנים בארה"ב
• מערכת המכ"ם הזו יכולה סוף סוף לשים קץ לילדים שמתים במכוניות לוהטות
• לרכב המשטרה טסלה דגם S כמעט נגמר החשמל במהלך מרדף מהיר
• משאית הגלידה ההיי-טקית של ניסאן מסירה את האדים מההזמנה שלך
• כיצד הטכנולוגיה 'בלתי נראה לעין' של ניסאן יכולה לסלול את הדרך למכוניות אוטונומיות