เรดาร์ความละเอียดสูงและ Lidar จะทำให้รถยนต์แห่งอนาคตปลอดภัยยิ่งขึ้นหรือไม่

มี ปัญหากับระบบความปลอดภัยอย่างใดอย่างหนึ่งใน Nissan Sentra ปี 2018: มันไม่ทำงาน.

ให้ฉันชี้แจง: มี ปัญหากับระบบความปลอดภัยอย่างใดอย่างหนึ่งในรถยนต์นิสสันรุ่นใหม่จำนวนมากรวมถึง Sentras, Altimas, Muranos และ Pathfinders และในรถยนต์จำนวนมากบนท้องถนนในปัจจุบันจากแบรนด์หลักอื่น ๆ และเป็นการตอกย้ำปัญหาพื้นฐานด้วย ความคล่องตัวสมัยใหม่: เนื่องจากรถยนต์ต้องพึ่งพาเทคโนโลยีมากขึ้น เช่น เรดาร์ ลิดาร์ และกล้อง ข้อจำกัดของระบบที่มีอยู่จึงมีมากขึ้นเรื่อยๆ ชัดเจน.

“ระบบเรดาร์ของยานยนต์นั้นสายตาสั้น” นิตยสารการค้า ไมโครเวฟและคลื่นความถี่วิทยุ เขียนเมื่อเร็ว ๆ นี้ “พวกเขาขาดความละเอียดในการแยกแยะวัตถุที่อยู่ใกล้ตัวรถ ในขณะที่กระป๋องน้ำอัดลมและวัตถุโลหะอื่นๆ ที่ถูกทิ้งอาจทำให้เกิดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุ พวกเขายังประสบปัญหาในการประมวลผลข้อมูลได้เร็วเพียงพอสำหรับการขับขี่บนทางหลวง”

ดูเหมือนว่าจะเหมาะสำหรับคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่สำคัญใช่ไหม แทบจะไม่.

เรากำลังพูดถึงระบบเตือนการชนด้านหน้าใน Sentra ปี 2018 โดยเฉพาะ และคุณสมบัติช่วยเหลือผู้ขับขี่ที่ปกป้องผู้ขับขี่ นิสสันเรียกมันว่าโล่ความปลอดภัยและกล่าวในเดือนพฤษภาคมว่ารถยนต์ 6 รุ่น (รวมนิสสันประมาณ 1,000,000 คัน) จะมีระบบเบรกฉุกเฉินอัตโนมัติเป็นคุณสมบัติมาตรฐาน AEB อาศัยเรดาร์ที่กระจังหน้าเพื่อตรวจจับสิ่งกีดขวางด้านหน้ารถ เตือนการชนที่อาจเกิดขึ้น และกดเบรกหากผู้ขับขี่ทำไม่ได้ เลวมาก มันทำงานไม่ถูกต้อง. ปัญหาเกี่ยวกับโมดูลเรดาร์ที่ Bosch สร้างขึ้นทำให้เซ็นเซอร์บางตัวปิดใช้งานซ้ำแล้วซ้ำอีกระหว่างการเดินทาง โดยมีเสียงบี๊บดังและไฟเตือนสีส้มคู่หนึ่งที่จ้องมองจากคอนโซลแผงหน้าปัด

สายตาอื่นๆ สำหรับยานพาหนะในปัจจุบัน รวมถึงกล้องวิดีโอและฝาปิด ต่างก็ประสบปัญหาของตนเอง ปัญหาของเซ็นเซอร์แพร่หลายในรุ่นต่างๆ และทั่วทั้งอุตสาหกรรมยานยนต์ และเทคโนโลยีใหม่อาจเป็นวิธีแก้ปัญหา

“เรดาร์ความละเอียดสูง” มาแล้ว

กล้องวิดีโอเป็นแบบสองมิติ ไม่สามารถตรวจจับความลึกได้ ดังนั้นจึงไม่มีประโยชน์มากนักเมื่อต้องมองเห็นคนเดินถนนบนทางม้าลายข้างหน้าคุณ นั่นคือที่มาของเรดาร์ และทักษะการทำแผนที่สามมิติของมัน ประเด็นสำคัญคือ: เรดาร์ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปจริงๆ ในรอบหลายทศวรรษ คุณรู้ไหมว่าอาคารสนามบินใช้สิ่งกวาดล้างและกระตุก? ใช่แล้ว เรดาร์ และผู้เชี่ยวชาญก็แบ่งกันว่าดีพอสำหรับความต้องการด้านความแม่นยำของรถยนต์หรือไม่

“สำหรับแนวทางด้านความปลอดภัยในปัจจุบัน … เรดาร์ก็เพียงพอแล้ว” Kamal Khouri รองประธานฝ่าย Advanced Driver Assistance Systems ของ NXP Semiconductors กล่าวกับ Digital Trends “แม้ว่าเรดาร์อาจไม่สามารถจำแนกวัตถุที่ตรวจพบได้ แต่ก็มีความสามารถในการตรวจจับวัตถุในระยะไกลและกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่และความเร็วของมันได้ นี่ไม่ใช่สิ่งที่กล้องสามารถทำได้”

NXP เป็นผู้นำระดับโลกในด้านระบบเรดาร์ยานยนต์ แต่แม้แต่ Khouri ก็ยินดีที่จะรับทราบข้อบกพร่องของเรดาร์ ในการให้สัมภาษณ์กับนิตยสาร Connected Car เขาตั้งข้อสังเกตว่า “จุดอ่อนของเรดาร์ยานยนต์ในปัจจุบันคือความละเอียดและความสามารถในการระบุวัตถุได้อย่างชัดเจนและจำแนกประเภทได้ ระบบเรดาร์ในปัจจุบันสามารถบอกคุณได้ว่ามีวัตถุอยู่ แต่ไม่สามารถบอกคุณได้ว่าวัตถุนั้นคืออะไร”

แต่เช่นเดียวกับเพลงและทีวีก่อนหน้านี้ เรดาร์กำลังมีความคมชัดสูง ต้องขอบคุณสตาร์ทอัพรุ่นใหม่ที่อาจมีคำตอบสำหรับปัญหาที่คุณไม่รู้ด้วยซ้ำว่ารถของคุณมี เข้าสู่เรดาร์ความละเอียดสูง แต่มันคืออะไรกันแน่?

Roger Keen ผู้จัดการส่วนเรดาร์ของ NXP กล่าวไว้ว่า เรดาร์ความละเอียดสูงหมายถึงการปรับปรุงคุณลักษณะหลักหลายประการ ได้แก่ พิสัย ดอปเปลอร์ และแอซิมัท หรือมุม

“เรามาดูความละเอียดเชิงมุมกันสั้นๆ กันดีกว่า” Keen บอกกับ Digital Trends “สำหรับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติ การปรับปรุงความละเอียดเชิงมุมเป็นสิ่งที่เห็นได้ชัดเจนที่สุด เนื่องจากไม่เพียงแต่ช่วยให้ระบบเรดาร์เท่านั้น แยกแยะวัตถุสองชิ้นที่อยู่ในระยะเดียวกัน แต่ยังช่วยให้ระบบเรดาร์สามารถแยกแยะคนเดินถนนจากยานพาหนะขนาดเล็กจาก รถบรรทุกขนาดใหญ่ เห็นได้ชัดว่านี่เป็นสิ่งสำคัญมากในการออกแบบระบบเซ็นเซอร์ของยานยนต์ไร้คนขับแห่งอนาคต”

นั่นเป็นสาเหตุที่ NXP ทำงานบนชิปความละเอียดสูงของตัวเอง ในงาน CES ในปี 2018 บริษัทได้ประกาศเปิดตัว เครื่องรับส่งสัญญาณเรดาร์ MR3003ซึ่งเป็นชิ้นส่วนความละเอียดสูงที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานในยานยนต์โดยเฉพาะ แต่บริษัทสตาร์ทอัพจำนวนมากมีเป้าหมายที่จะท้าทายบริษัทยักษ์ใหญ่ในการแข่งขันเพื่อให้ได้ความละเอียดสูง

มีบริษัทชื่อ อูห์นเดอร์ ที่ Magna ร่วมกับซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนมี สร้างเรดาร์ความละเอียดสูง, ตัวอย่างเช่น. เรียกว่า ICON RADAR “ช่วยปิดช่องว่างระหว่างระดับ 3 และระดับ 5 เพื่อเข้าถึงการขับขี่อัตโนมัติที่เชื่อถือได้เต็มรูปแบบ” บริษัท เขียน

แล้วมี โกสต์เวฟซึ่งเป็นการปฏิวัติเรดาร์ — คุณสามารถบอกได้เพราะนั่นคือชื่อหน้าแรกของบริษัท ดังนั้นมันจะต้องเป็นจริง (นั่นคือการเสียดสี หากคุณไม่แน่ใจ) และ Oculii ซึ่งผลิตเรดาร์ HD แบบโซลิดสเตตที่ต้องอาศัยการประมวลผลสัญญาณขั้นสูงและคำศัพท์ที่น่าเวียนหัวมากมายเพื่อ...คุณคงเข้าใจแนวคิดนี้แล้ว

Digital Trends เข้าถึงบริษัทสตาร์ทอัพที่เป็นความลับเหล่านี้หลายแห่ง และไม่มีใครอยากมีส่วนร่วมในเรื่องราวนี้ บางทีอาจเป็นความพยายามในการปกป้อง "ความลับทางการค้า" นอกจากนี้ยังอาจส่งสัญญาณว่าเรดาร์ HD ยังคงเป็นเพียงแนวคิดในโฟลเดอร์บนโต๊ะของบุคคลในฝ่ายการตลาด แต่อาจมีวิธีแก้ปัญหาอื่น

Lidar สามารถแก้ปัญหาได้หรือไม่?

ลิดาร์นั่นเอง เหมือนเรดาร์แต่มีลำแสง แทนที่จะเป็นคลื่นเสียง และระบบต่างๆ สำหรับรถยนต์ในปัจจุบันประกอบด้วยถังหมุนขนาดใหญ่ที่วางอยู่บนหลังคาและมีราคาหลายพันดอลลาร์ต่ออัน ยานพาหนะของคุณต้องการหลายอย่างเพื่อวาดภาพถนนข้างหน้าแบบ 3 มิติ แต่นั่นดูเหมือนจะไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงใช่ไหม บริษัทจำนวนมากจึงลองใช้สิ่งใหม่ๆ โดยเฉพาะอุปกรณ์โซลิดสเตตที่หดตัวลงอย่างมากและประหยัดเงิน แต่พวกเขาจะดีกว่าไหม?

“แน่นอนว่าไม่มีใครสามารถบรรลุคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพหลักที่จำเป็นอย่างแท้จริงได้” Austin Russell ผู้ก่อตั้งและ CEO ของ ลูมินาร์บอกเราเมื่อต้นฤดูร้อนนี้ “หากคุณต้องการโซลิดสเตตลิดาร์มูลค่า 100 ดอลลาร์ คุณสามารถไปที่ Best Buy และเลือกซื้อได้ มันเป็นเครื่องค้นหาระยะกอล์ฟ แน่นอนว่าในทางเทคนิคแล้ว มองเห็นได้ไกลถึง 200 เมตร — บอกคุณได้ว่าธงอยู่ไกลแค่ไหน แต่สิ่งนี้ใช้ได้กับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติหรือไม่? ไม่ได้อย่างแน่นอน."

Russel ใช้เวลาหลายปีในการสร้างระบบที่ดีกว่า โดยใช้เคมีทางเลือกและคิดใหม่เกี่ยวกับฟิสิกส์ของลิดาร์ด้วยความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ความท้าทายคือไม่มีส่วนประกอบที่มีจำหน่ายทั่วไปเลย ลูมินาร์จึงสร้างมันขึ้นมา ทั้งหมด.

“แทนที่จะลงไปที่โรงงานของเราในซานโฮเซและหยิบโฟโตไดโอดซิลิคอนและ 905 นาโนเมตรขึ้นมา เลเซอร์จากผู้ขายเดียวกันกับที่คนอื่นๆ ซื้อมา เราต้องทำเลเซอร์ 1,550 นาโนเมตรเหล่านี้ เกา. รู้ไหม ออกแบบพวกมัน เราต้องทำวัสดุพิเศษของเราเอง — โฟโต้ไดโอดอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ ซึ่งเป็นวัสดุที่คุณต้องใช้เพื่อดูสิ่งนี้ ความยาวคลื่นของแสง คุณจะไม่สามารถใช้ซิลิคอนอีกต่อไป ซึ่งใช้งานง่ายมาก...เรายังต้องทำชิปของเราเองสำหรับ ระบบ."

ชิปของ Luminar อาจปรับปรุงบนเซ็นเซอร์ LIDAR ที่มีอยู่ แต่นั่นหมายความว่าผู้ผลิตรถยนต์อาจลดจำนวนเซ็นเซอร์ลงสักวันหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเราได้เห็นแล้วว่าเรดาร์อาจทำงานได้ไม่ดีนักใช่หรือไม่

สำหรับตอนนี้: ยังไม่มีวิธีแก้ปัญหาในเรดาร์

เช่นเดียวกับอาหารเช้าเพื่อสุขภาพ รถยนต์จำเป็นต้องมีเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันอย่างสมดุล ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเรดาร์จะยังคงเป็นกุญแจสำคัญ แต่รถยนต์ต่างๆ จะต้องพึ่งพา LIDAR มากขึ้นเรื่อยๆ

“คุณต้องใช้กล้อง เรดาร์ และลิดาร์ร่วมกันเพื่อสร้างระบบขับเคลื่อนด้วยตนเอง” Jada Tapley รองประธานฝ่ายวิศวกรรมขั้นสูงของ Aptiv บอกเราเมื่อต้นปีนี้.

“อุตสาหกรรมใช้ระบบตรวจจับสามระบบด้วยเหตุผล” Khouri กล่าวกับ Connected Car Mag “นั่นเป็นเพราะไม่มีระบบใดที่สามารถเปิดใช้งานการขับขี่อัตโนมัติหรือฟังก์ชัน ADAS (ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง) ได้อย่างสมบูรณ์ ระบบทั้งหมด — กล้อง, LiDAR, เรดาร์ — มีจุดแข็งและจุดอ่อนของตัวเอง”

และด้วยจุดอ่อนที่มีอยู่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีดูเหมือนจะเป็นปัจจัยจำกัด ทั้งในระบบความปลอดภัย เช่น AEB และการแสวงหายานยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติเต็มรูปแบบ โปรดทราบว่าวิศวกรยังคงเร่งหาวิธีแก้ปัญหา — และคุณควรจะแข่งขันแบบดุดันน้อยลงสักหน่อย

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ทดลองขับและซื้อโทรศัพท์มือถือสร้างหรือทำลายยอดขายรถยนต์สำหรับกลุ่มประเทศฮิสแปนิกในสหรัฐฯ
• ระบบเรดาร์นี้สามารถยุติการที่เด็ก ๆ เสียชีวิตในรถที่ร้อนจัดได้ในที่สุด
• รถตำรวจ Tesla Model S ไฟฟ้าเกือบหมดระหว่างการไล่ล่าด้วยความเร็วสูง
• รถไอศกรีมไฮเทคของ Nissan ขจัดควันออกจากคำสั่งซื้อของคุณ
• เทคโนโลยี 'ที่มองไม่เห็น' ของ Nissan สามารถปูทางไปสู่รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติได้อย่างไร