مقایسه انواع سنسور های ماشین ؛ کاربرد دوربین خودرو، لیدار و رادار

مقایسه انواع سنسور های ماشین ؛ کاربرد دوربین خودرو، لیدار و رادار

مقایسه انواع سنسور های ماشین ؛ کاربرد دوربین خودرو، لیدار و رادار ؛ مسابقه تولید اتومبیل های کاملاً خودران با سرعت بالایی شتاب می گیرد ، در حالی که وسایل نقلیه ای که امروزه می توانیم خریداری کنیم نیز به لطف فناوری هایی مانند Advanced Assist Assist Systems (ADAS) هوشمندتر و ایمن تر می شوند. در قلب این تغییرات ، ما به طور کلی متوجه می شویم تولیدکنندگان با انتخاب سه نوع سنسور اصلی : دوربین ، رادار یا لیدار مواجه هستند. هنگامی که این سنسورها با یک سیستم رایانه ای قدرتمند همراه می شوند ، وسیله نقلیه می تواند سعی در نقشه برداری ، درک و پیمایش محیط اطراف خود داشته باشد.

مقایسه انواع سنسور های ماشین

تفاوت های اصلی بین این سه نوع حسگر چیست ؟ کدام نوع بهترین پایه برای وسایل نقلیه مستقل سطح 5 است که در آینده نزدیک انتظارش را داریم ؟ ساعت را حدود یک دهه عقب بکشید ، همه اتومبیل های موجود در جاده کاملاً به چشم ، گوش و دامنه توجه رانندگان انسانی خود وابسته بودند. علیرغم برخی از نمونه های ظریف و لوکس ، وسایل نقلیه اصلی هیچ سیستمی برای هشدار دادن به رانندگان در مورد خطرات احتمالی و هیچ راهی برای کمک به آن ها در جلوگیری از تصادف نداشتند.

با این وجود ، طی دهه گذشته ، وسایل نقلیه به آرامی ادغام فناوری پیشرفته را برای کمک به مردم در رانندگی ایمن و جلوگیری از خطرات آغاز کرده اند. اکنون سیستم های پیشرفته کمک راننده می توانند کنترل کروز تطبیقی ​​(ACC) ، ترمز اضطراری مستقل (AEB)  و سیستم های کمکی برای حفظ خط (LKAS) را ارائه دهند. این امر به لطف پیشرفت فن آوری سنسور و افزایش نمایی قدرت پردازش موجود امکان پذیر شده است . همه این ها باعث می شود خودرو بهتر بتواند محیط خود را درک کند و واکنش نشان دهد.

در حالی که پیشرفت در فن آوری سنسور برای توسعه اتومبیل های کاملاً خودمختار و خودران اساسی است ، برای مثال توافق چندانی در میان شرکت های مطرح مانند تسلا و ویمو وجود ندارد. در حالی که تسلا ترکیبی از دوربین و رادار را می پسندد ، در عوض ویمو آماده می شود تا روی لیدار شرط بندی کند. بنابراین ، تفاوت چیست؟ کدام رویکرد مناسب آینده ای است که تصور می کنیم؟ در ادامه با مقایسه انواع سنسور های ماشین با ما همراه شوید.

دوربین

مقایسه انواع سنسور های ماشین ؛ دوربین ها یک فناوری کاملاً بالغ و قابل درک هستند. همچنین قابل تولید و نسبتاً ارزان هستند. برنامه های کاربردی خودرو که امروزه معمولاً به دوربین ها متکی هستند شامل سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS) ، سیستم های فراگیر (SVS) و سیستم های نظارت بر راننده (DMS) هستند. همراه با نور مادون قرمز ، آن ها می توانند تا حدی در شب عمل کنند. اما آن ها محدودیت های قابل توجهی نیز دارند.

در حقیقت ، دوربین ها اغلب با همان محدودیت هایی که در چشم انسان وجود دارد روبرو هستند. آن ها برای دیدن مناسب به یک لنز روشن نیاز دارند که همیشه در هوای بد به ویژه در باران شدید یا برف ، تصویری واضح و قابل اعتماد ارائه نمی دهند و در شب ، چراغ های جلو خودرو ، بازدارندگی قابل توجهی برای دستیابی به دقت است .

شاید یکی از محدودیت های اساسی فناوری دوربین در ارائه یک تجربه رانندگی کاملاً مستقل ، این باشد که بدون وجود مغز انسان برای تعیین میزان مشاهده ، دوربین ها به پیش بینی های پیچیده شبکه های عصبی اعتماد می کنند. این امر به مقدار قابل توجهی از قدرت آموزش و پردازش نیاز دارد ، دو عاملی که ذاتاً با یک سیستم رایانه ای درون خودرو محدود می شوند.

مقایسه انواع سنسور های ماشین : رادار

ردیابی و برد رادیویی ، که برای اکثر ما به سادگی به عنوان ” رادار ” شناخته می شود ، که اولین بار قبل از جنگ جهانی دوم ساخته شد. برای محاسبه دقیق موقعیت ، سرعت و جهت هواپیما ها ، قایق ها و سایر اشیا در حال حرکت برای چندین دهه استفاده شده است. رادار با شلیک امواج رادیویی به یک منطقه هدف و نظارت بر بازتاب از هر جسم کار می کند. تجزیه و تحلیل فرکانس این بازتاب ها سرعت نسبی آن ها را نیز نشان می دهد.

نمونه ای از نحوه تفسیر سنسورها از جاده پیش رو

امروزه رادار برای کمک به ایمن نگه داشتن جاده های ما به کار گرفته شده است . بسیاری از اتومبیل های مدرن از سنسورهای رادار برای تشخیص خطر و یافتن برد در ویژگی هایی مانند کنترل سرعت پیشرفته (ACC) و ترمز اضطراری خودکار (AEB) استفاده می کنند. این فن آوری ها به اطلاعات حسگرهای رادار متعدد بستگی دارد. که توسط رایانه های داخل خودرو برای شناسایی فاصله ، جهت و سرعت نسبی وسایل نقلیه یا خطرات تفسیر می شود.

برخلاف دوربین ها ، رادار در برابر شرایط نامساعد جوی غیرقابل نفوذ است . و در هوای تاریک ، مرطوب و یا حتی مه آلود قابل اطمینان کار می کند. اما فناوری رادار کنونی محدودیت هایی دارد. یکی این است که سنسورهای فعلی 24 گیگاهرتز فقط می توانند وضوح محدودی را ارائه دهند . آن ها به ماشین اجازه می دهند جهان را ” ببیند ” ، اما در واقع تصویر آن تا حدودی تار است و منجر به مشکلاتی در شناسایی و واکنش به خطرات خاص می شود.

توسعه حسگرهای دقیق تر راداری  ” mmWave ”  77GHz  به کاهش تاری کمک می کند . و در هنگام اندازه گیری فاصله در مقایسه با سنسورهای 24GHz  تغییرات سرعت را با دقت بیشتری تشخیص می دهد. سنسورهای 77 گیگاهرتز کوچکتر نیز هستند . بنابراین سازندگان خودرو راحت تر می توانند آن را در طراحی های خود ادغام کنند. به نظر می رسد تردیدی وجود ندارد که ادامه توسعه سنسورهای رادار 77 گیگاهرتزی mmWave احتمالاً برای بهبود خودمختاری وسایل نقلیه اساسی است.

لیدار چیست؟ مقایسه انواع سنسور های ماشین

Lidar مخفف تشخیص نور و محدوده است ، سیستم ها معمولاً از نور لیزر نامرئی برای اندازه گیری فاصله اشیا به روشی مشابه رادار استفاده می کنند. در ابتدا به عنوان یک فناوری نقشه برداری ، لیدار هزاران نقطه را اندازه گیری می کند تا یک نمای سه بعدی فوق العاده دقیق از محیط اطراف سنسور ایجاد کند.

در یک وسیله نقلیه ، لیدار می تواند دقیق ترین درک ممکن از جاده ، کاربران جاده و خطرات احتمالی اطراف خودرو را فراهم کند. به طور چشمگیری ، لیدار می تواند اشیا را تا 100 متر یا فاصله تشخیص دهد و می تواند فواصل را با دقت حداکثر 2 سانتی متر اندازه گیری کند. لیدار همچنین تحت تأثیر شرایط نامساعد جوی مانند باد ، باران و برف قرار نمی گیرد . و در واقع حتی می توان از آن برای نقشه برداری از مناطق غیرقابل دسترسی در شرایط برف سنگین استفاده کرد.

با این وجود فناوری Lidar نیز بدون محدودیت های خاص خود نیست. برای شروع ، مقدار زیادی از قدرت پردازش لازم است تا هر ثانیه حداکثر یک میلیون اندازه گیری انجام شود. و سپس آن ها را به داده های عملی ترجمه کنیم. سنسورهای لیدار نیز پیچیده هستند و بسیاری به قطعات متحرک اعتماد می کنند. که باعث آسیب پذیری بیشتر آن ها می شود.

دیدگاه پزشک قانونی لیدار در مورد نیازهای ADAS امروز بیش از حد مجاز است. اما همچنان یک فناوری مهم برای اتومبیل های بدون راننده در آینده است. که جنرال موتورز و ویمو از طرفداران برجسته آن هستند. در حال حاضر ، در صنعت خودرو بسیار گران است و تا حد زیادی اثبات نشده است . اما وقتی این فناوری برای جریان اصلی آماده شود ، عملکرد آن حیاتی است.

بنابراین بهترین گزینه برای امروز چیست؟

بیشتر بخوانید :

دوربین دنده عقب یا سنسور پارکینگ ؛ مقایسه، تفاوت و مزایا و معایب