Smart transportlīdzekļi uzsāk autonomu moonshot

ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Pilnīga autonomija var būt gadiem ilgi, bet partnerības un tehnoloģiskie elementi, lai palīdzētu dizaineriem nokļūt, strauji attīstās

Autore Patrick Mannion
Apple vadītājs Tim Cook teica, ka vislabāk: autonomie transportlīdzekļi ir "visu AI projektu māte". 1 Neskatoties uz tehniskiem izaicinājumiem vai varbūt tāpēc, ka pusautomātiskie un autonomie transportlīdzekļi ir pāri Āzijai, Eiropai un tad ASV
Pastāstiet, ka inženieriem, kas iegremdēti pašreizējā automobiļu vai misijai būtiski aparatūras / programmatūras izstrādē, viņi nobiedē. Pasakiet to sci-fi mīļotājiem un entuziastiem, un viņi saka, tas ir tikai jautājums, kad un kā. Pastāstiet to draugam vai ģimenes loceklim, un viņi saka: "Nē, paldies!"
Inženieru un patērētāju skepticisms ir pamatots, ņemot vērā problēmu matricu, kas saistīta ar pusautomātisko transportlīdzekļu ieviešanu, no reāllaika objektu noteikšanas un atpazīšanas līdz komunikācijai un drošībai. Pievienojiet jaunumu ziņojumus par kļūmēm, un ir grūti pārliecināt lietotājus par to ieguvumiem.
Tomēr izaicinājuma apjoms ir arī tā pievilcība, kā arī iespēja glābt dzīvības pēc problēmu izstrādes. Arī naudas atlīdzība tiek piesaistīta, risinot tehnisko problēmu matricu, kā arī atverot jaunus domāšanas veidus par automašīnām - datu avotiem un jaunu pakalpojumu konveijeriem - nevis vienkārši redzēt tos kā režīmu no transporta.
Iespēja veicināt paātrināto aktivitāti
Saskaņā ar pētījumu firmas MarketsandMarkets datiem, daļēji autonomu transportlīdzekļu sūtījumi palielināsies no 3, 17 miljoniem vienību 2016. gadā līdz 7, 84 miljoniem līdz 2021. gadam. Autonomo transportlīdzekļu skaits pieaugs no 0, 18 miljoniem 2025. gadā, sasniedzot 1, 01 miljonu līdz 2030. gadam. Ziņojuma vajadzībām, kā arī citi elementi, kas ir daļēji autonomi segmentā ar pielāgojamu kruīza kontroli, joslu saglabā palīgu, inteliģento parka palīgu, pielāgojamo priekšējo apgaismojumu, aklu vietu noteikšanu un avārijas bremžu palīgu. Saskaņā ar autonomo režīmu tajā ir iekļauti radari, LiDAR, ultraskaņas, kameras, dzinēja vadības ierīces, kodolsintēzes sensori, stūrēšanas palīgierīces, vadības vienības un attālums, lai apzīmētu dažus ( 1. attēls ). Saskaņā ar ziņojumu, ģeogrāfiskā ziņā Āzijas un Klusā okeāna reģiona valstis dominēs daļēji autonomi, kam seko Eiropa un ASV.

1. attēls: transportlīdzekļi kļūs gudri, tiklīdz dizaineri un izstrādātāji iegūs vēl gudrākus rezultātus par to, kā integrēt visas sensēšanas iespējas. Image: University of Texas, Austin.
Pēc McKinsey ziņojuma norāda uz pāreju no tiešās automašīnu īpašumtiesības uz automašīnu koplietošanu vai izmantojot pēc iespējas labāko transporta veidu šādam uzdevumam: "ASV, piemēram, ir jauniešu īpatsvars (no 16 līdz 24 gadiem) gadi), kuriem ir autovadītāja apliecība, samazinājās no 76% 2000. gadā līdz 71% 2013. gadā, savukārt Ziemeļamerikas un Vācijas automobiļu apmaiņas dalībnieku skaits pēdējo piecu gadu laikā ir pieaudzis par vairāk nekā 30% gadā. "
Pārmaiņu lietotāju modeļu kombinācija, mobilo ierīču izmantošanas priekšrocība pret braukšanu un autonomo funkciju izaugsme ir izraisījusi virkni darbību viedo transportlīdzekļu jomā. Google Waymo, pašreizējais līderis pašaizsardzības tehnoloģijā, ir sadarbojies ar Lyft, kamēr tas cīnās ar Lyft tiešo konkurentu Uber, kuru tā apsūdz nelegāli iegādāties tehnoloģiskos noslēpumus. Vienlaikus Lyft ir izveidojis partnerattiecības ar GM, lai 2018. gadā sāktu izvietot tūkstošiem pašdzinēju elektriskajos automobiļos. Tajā pašā veidā Waymo ir sadarbojies ar Avis, lai Avis rūpētos par autoparku autoparku. Apple ir paveicis tāpat ar Hertz, jo plāno savu autonomo transportlīdzekļa kustību.
Šie pasākumi ir paralēli gandrīz katrai automobiļu kompānijai, tai skaitā BMW, Audi, Chrysler, Mercedes-Benz un Ford, kā arī tehnoloģijai, kas strauji paplašina tehnoloģiju lomu, līdz ar to autosatiksmes izaugsmei pievienojiet pakalpojumus transporta funkcijas augšgalā.
Ford jau ir norādījis šajā virzienā, jo uzņēmuma Jim Hackett nesen pieņem darbā. Hackett vadīja Ford Smart Mobility LLC grupu, izpētot veidus, kā papildināt "gudro mobilitātes pieredzi".
Uzņēmumiem, piemēram, Ford, šī iespēja ir ne tikai automašīnu pārdošana, bet arī transportlīdzekļu pasažieru datu iegūšana un pārdošana. Transportlīdzeklis pati par sevi kļūst par šo pakalpojumu kanālu. Tas atspoguļo Intel Brian Krzanich nesen iesniegtos paziņojumus, kuri teica, ka tas attiecas tikai uz datiem un to analīzi. "Dati ir jauna eļļa, " viņš teica.
Datu veidi atšķiras: datiem ir vērts iegādāties lietotājus, kā arī viņu braukšanas ieradumus, atrašanās vietu un fiziskos un garīgos stāvokļus. Transportlīdzekļa dati ir pieejami arī citiem transportlīdzekļiem (V2V) un infrastruktūrai (V2I), kas veido daļu no jaunajām lietojumprogrammām uzlabotām vadītāja palīdzības sistēmām.
Kā šie dati tiek aizsargāti un izmantoti, ir drošības un privātuma ekspertu jautājums. Kā šie dati tiek iegūti un paziņoti, ir autosistēmu sistēmu dizaineri, kā arī komponenti, kas nonāk šajās sistēmās.
Objekta atklāšana un diapazona izvēle
Autotransporta objektu noteikšanai un kustībai autonoms šķita, ka LiDAR bija priekšu, jo Velodyne vadīja savus pazīstamus "kafijas vara" stila rīkus kopš 2005. gada. LiDAR priekšrocības salīdzinājumā ar radaru ietver iespēju uztvert augstas izšķirtspējas trīsdimensiju karti apkārtne, bet tai ir jārisina apkārtējās vides apstākļu izmaiņas, tostarp miglas izraisītās. Radaram ir priekšrocība, ka tā ir RF pamatne, tāpēc tā var redzēt objektus neatkarīgi no apkārtējās vides apgaismojuma, kā arī redzēt objektus "ap", izmantojot radio reflektorus.
Lai gan sākotnēji šķiet, ka Velodine pieder LiDAR telpai, mazo, zemo cenu cietvielu un mikroelektronisko sistēmu (MEMS) LiDAR ieviešana 250 ASV dolāru diapazonā 2016. gada beigās ir mainījusi aprēķinus. Labs piemērs jaunai ierīcei ir Quanfery S3. Tagad pilnīgu 360 ° skatu ap transportlīdzekli var ģenerēt, izmantojot četras 250 USD Solid State LiDAR ierīces, kas ir ievietotas katrā automašīnas stūrī, un tās kopējās izmaksas ir 1000 ASV dolāri. Tas ir labvēlīgi salīdzinājumā ar $ 70, 000 līdz $ 85, 000 par klasisko Velodyne sistēmu ar nepatīkamu mehānisku rotējošu varu.
Tomēr Quanergy nav viens, jo daudzi jaunie uzņēmumi piedāvā citus salīdzinoši zemu izmaksu variantus LiDAR. Innoviz, Izraēla, līdz 2018. gada beigām solīja 100 USD cietvielu LiDAR.
Lai salīdzinātu risinājumus, dizaineriem ir nepieciešams aplūkot redzes lauku (FoV) vertikālā un horizontālā virzienā, diapazonā ar noteiktu atstarošanas pakāpi un izšķirtspēju. Pēdējie divi ir apgriezti saistīti: jo ilgāks ir diapazons, jo grūtāk ir panākt noteiktu izšķirtspēju.
Attiecībā uz Quanergy's S3 FoV ir 120 ° gan horizontāli, gan vertikāli. Tās diapazons ir 150 m ar 8% atspulgu, un 100 m tā precizitāte ir ± 5 cm. Sensors mēra 9 x 6 x 6 cm. Innoviz sākotnējais produkts - InnovizOne - 5 x 5 x 5 cm - diapazons ir 200 m, FoV - 100 ° horizontāls un 25 ° vertikāls - un dziļuma precizitāte 2 cm ( 2. attēls ).

2. attēls: Innovizone ir cietā stāvoklī esošs LiDAR produkts transportlīdzekļiem, kurus var uztvert attālumos līdz 200 m ar dziļuma precizitāti <10 cm. Attēls: Innoviz.
Kamēr Velodyne sākotnēji izvairījās no cietvielu tehnoloģiju, kopš tā laika ir izstrādājusi cietā stāvoklī esošās LiDAR versiju. Velorrauda sensors mēra 125 x 50 x 55 mm, un to var ievietot transportlīdzekļu priekšā, stūros un sānos, izmantojot autonomus vai ADAS aprīkotus transportlīdzekļus. Velarray izmanto Velodyne pašu ASIC dizainu un horizontāla un vertikāla FoV izšķirtspēja attiecīgi 120 ° un 35 °, ar diapazonu 200 m. Tā citē cenu kā "simtiem dolāru."
Arī dizaineriem ir pieejamas citas LiDAR iespējas. Piemēram, LeddarTech ir sadalījusi plaša mēroga problēmu un koncentrējusies uz algoritmiem, kurus tā ir ieviesusi patentētā LeddarCore IC, taču tā piedāvā arī pilnu sistēmu ( 3. att. ).

3. attēls: LeddarTech ir iepakojis savu patentēto LiDAR diapazona un noteikšanas tehnoloģiju IC, kurā dizaineri var pievienot savu gaismas avotu, optiku un detektorus. Attēls: Leddartech.
Dizaineri var veikt IC un izstrādāt savu pielāgotās vērtības pielikumu īpašām lietojumprogrammām, pievienojot gaismas avotu, optiku un detektoru.
Lai gan LiDAR ātri samazinās izmaksas, padarot daļēji autonomus un autonomus transportlīdzekļus rentablākus, radars arī sekmē progresu, jo īpaši attiecībā uz izmēriem un veiktspējas raksturlielumiem, kas šobrīd ir sasniedzami, jo tas pārvietojas milimetru viļņu joslās 7x- GHz diapazons (skatiet Sensori un devēji, izmantojot bezvadu savienojumu un viedāku). Tas nodrošina mazāku ierīču darbību, un plašāka joslas platums nodrošina izsmalcinātu izšķirtspēju.
Uzlabojumi gan LiDAR, gan radarā nenozīmē, ka viens uzvarēs uz otras rēķina. Tā vietā tagad mērķis ir gan izmantot gan kameras, gan citas pieejamās sensoru tehnoloģijas, lai iegūtu visaptverošu un optimizētu risinājumu maksimālai drošībai un veiktspējai ar optimālām izmaksām.
Tas nozīmē, ka optimālais viedā transportlīdzekļa dizains nedarbojas vakuumā.
Komunikācija padara transportlīdzekļus gudrākus
Lai gan viedā transportlīdzekļa borta sensoru un drošības mehānismi ir plaši, visiem gudrajiem transportlīdzekļiem ir jāspēj sazināties un iekļaut informāciju no viņu apkārtnes. Tas ietver V2V, V2I - piemēram, luksoforus, neatliekamās palīdzības dienestus un atrašanās vietas pakalpojumus, vai abus (V2X). Šeit ir daudz problēmu, bet galvenais no tiem ir latentums. Priekšrocības, kā to panākt, kopā ar drošību ietver labāku satiksmes plūsmu, kas samazina degvielas patēriņu.
V2X sakaru saskarne ir IEEE 802.11p, kas ir 5, 9 GHz frekvenču joslā paredzētais Wi-Fi bezvadu piekļuves veids mobilajās vidēs (WAVE). Tas ir optimizēts ātri reaģēšanas laikam (zems latentums) desmitiem-milisekundu diapazonā, kā arī garāks diapazons.

4. attēls: VERA-P173 no u-blox nodrošina V2X komunikāciju viedajiem transportlīdzekļiem, izmantojot IEEE 802.11p, WAVE Wi-Fi versiju. Attēls: u-blox.
Lai izstrādātu V2X, iespējas ir vai nu noformēt no jauna, vai izvēlēties moduli. Pēdējais ietaupa laiku un izmaksas saistībā ar projektēšanu un regulēšanas atbilstību. Labs variants ir U-Blox VERA-P1 sērija. Tas mēra 24, 8 x 29, 6 x 4, 0 mm un atbilst ASV un Eiropas standartiem WAVE un ETSI ITS G5. Tas ir diapazons vairāk nekā 1 km (redzes līnija), ar jutības jutību -97 dBm un izejas jaudu -10 līdz 23 dBm. Tas darbojas temperatūras diapazonā no -40 ° C līdz 95 ° C.
Atsauce:
1: Bloomberg tehnoloģija ", Tim Cook saka, ka Apple koncentrējas uz autonomisko sistēmu izmantošanu automašīnās" Push "