Fremskritt i radarchipteknologi gjør det mulig for biler å kjenne sitt miljø som en del av en bredere trend som til slutt vil føre til autonome kjøretøyer.

Veksten er i dag sentralt på markedet, hvor avanserte førerassisteringssystemer (ADAS) legger til sikkerhetsfunksjoner for å forebygge ulykker. Eksperter sier at dette kan føre til helt autonome kjøretøy i så snart som fem år.

Det vil også se en betydelig økning i utgiftene. Ifølge Strategy Analytics 'Automotive System Demand Forecast, vil bilprodusenter bruke over 25 milliarder dollar på avansert sikkerhet i 2021 - doble dagens markedsverdi på litt over $ 12 milliarder for 2015.

Men det er hindringer: teknologikostnadene er fortsatt høye, og regulering legger til kompleksitet i markedet. Kjøretøy er bundet av bilens funksjonelle sikkerhetsstandard, ISO 26262, som blir introdusert i påvente av en økende mengde elektronikk innbygget i biler.

Likevel regulering og standardisering kjører også adopsjon. På europeisk nivå fastslår Euro NCAPs (nye bilevalueringsprogram) avanserte ordning at bare biler med autonome funksjoner vil få sin høyeste femstjerners sikkerhetsvurdering. Som et resultat blir radarteknologi lagt til de fleste nye biler.

Avansert radarteknologi brukes til å stoppe at kjøretøyer treffer hverandre i første omgang: Dette ser en bevegelighet fra "passive sikkerhetssystemer" som airbags til "aktiv sikkerhet", som Strategy Analytics 'Ian Riches, direktør for bilindustrien elektronikk tjeneste, forklarer.

Fremskritt i radar

Radar er en meget robust teknologi: den fungerer i tåke, snø, og når sensoren er skitten, sier Wim Van Thillo, seniorforsker, Green Radio-programlinjen, Imec: 'Og det er derfor bilene teller på radar.'

Imec annonserte nylig den første 79 GHz radarsenderen i vanlig digital 28nm CMOS med en utgangseffekt på 10dBm. Dette, sier det, er "den første høyoppløselige radarbrikken for massene", og kan redusere kostnadene ved teknologien.

I fremtiden, sier Van Thillo, vil det være to teknologier bygget inn i biler: radar og optiske systemer. 'Dataene vil bli smeltet og de vil fungere sammen. Radar er robust og optisk er bedre å finne ting som markeringer på veien og lese trafikkskilt, sier han.

Ifølge rikdom er kameraer, radarer og lidar (en ekstern sensing teknologi som måler avstand ved å belyse et mål med en laser og analysere det reflekterte lyset) nøkkelen til bilindustriens fremtid. 'Radarer brukes til måloppkjøp og mellomlang og lengre rekkevidde; kameraer er kortere rekkevidde. Lidars brukes som skanner, gjør en 360-graders skanning av miljøet. '

Bilraddar består av LRR, MRR og SRR (lang rekkevidde radar, mellomstore radar og kort rekkevidde radar). Det finnes for øyeblikket bilradarsystemer på 24 GHz, 77 GHz og 79 GHz. 77 GHz radarene brukes til adaptive cruise control applikasjoner og kan også brukes til å unngå ulykker.

Ifølge Liam Devlin, administrerende direktør, Plextek RF Integration: "24 GHz radarer brukes til korte til mid-range applikasjoner som anti-kollisjon radar og blind spot deteksjon. Men det er et stort trykk for å skifte all bilraddar til 77 GHz og 79 GHz-båndene, og det er mulig at 24 GHz-båndene blir faset ut. '

En av de tidligste radarbilapplikasjonene var Volvo City-systemet, som tilbys en lavhastighetsautomatisk brems, forklarer Andy Birnie, autosystem ingeniørleder hos Freescale - som gjør flere produkter til automotive radarmarkedet. 'Hvis du kjører og kommer til trafikklys, vil den bremse. Den kan brukes til nødbremsing, så for lavhastighetskollisjoner er det bra. Det er ikke spesielt for sikkerhet, da folk ikke har en tendens til å bli skadet i denne hastigheten - men det sparer mye penger. '

Radar er veldig bra til å oppdage rekkevidden, ifølge Birnie. '24 GHz fungerer for korte avstander som å reversere bilen. For lengre rekkevidde er 77GHz bedre: det hopper av objektet og måler avstanden. Mål det gjentatte ganger, og det kan fortelle når noe kommer nærmere eller lenger unna. Men det forteller deg ikke hvor objektet er: kameraet gjør dette. Kombinasjonen av begge er billig og effektiv. '

Radarapplikasjoner

Radarapplikasjoner inkluderer adaptiv cruise control, side impact assistanse og blind spot deteksjon. Et annet stort område er kollisjonssvikt, sier Birnie. "Kollisjonssvikt kan enten advare deg eller anta at du er litt dozy og styre for deg også. I mellomtiden kan blindpunktsdeteksjon styre deg. '

Radarer gjør det også mulig å parkere: "Du kan trekke opp ved siden av en parkeringsplass, og bilen vil vende seg inn for deg," forklarer Birnie.

Et annet interessant brukstilfelle er på den visuelle siden: systemet kan se på veiskilt og lese den informasjonen, for eksempel en 30 mph hastighetsgrense. 'Det forteller deg at du nå hastighetsgrensen. Det slår deg ikke ned, men det kan gjøre det neste, sier Birnie. I mellomtiden kan en kombinasjon av de to kameraene og radaren sjekke været.

Til tross for flere applikasjoner - og et kjøretøy som nylig ble presentert av programvaregiganten Google - helt autonome biler er ikke helt klare ennå. Et virkelig autonomt kjøretøy vil være som en taxi - kan kjøre selv, uansett om eieren har drukket for eksempel. Men for tiden gir disse bilene tilbake kontrollen til sjåføren så snart de ikke klarer å håndtere noe.

- Det er ting som skjer på veien som teknologien ikke kan takle for øyeblikket, sier Birnie. "Det er alltid utkjøpsbestemmelsen om å gi kontrollen tilbake til sjåføren. Det er lett å forestille seg en autonom bil i trafikkork eller hvis det er tre andre biler på veien. Men når du kommer til et veikryss og noen hopper på det røde lyset, kan du ikke forutsi det. '

Derfor er det usannsynlig at helt autonome biler vil vises på massemarkedet i minst seks år, forteller Riches. "Biler vil ikke kjøre seg selv, men de vil se på og ta over når det trengs. Din neste bil vil bli mer automatisert enn den siste. '

Av hindringene som hindrer autonome biler til å skje ganske, er de juridiske de vanskeligste, sier Riches. "Et av de viktigste spørsmålene er hvem er ansvarlig? For øyeblikket hvis bilen krasjer, er det din feil. '

Faldende kostnader

I tillegg kan teknologikostnadene være betydelige. For eksempel kan skanningslittere laget av firmaer som Velodyne koste i titusenvis av dollar.

Radarer koster ca $ 100 for kortvarige versjoner og kameraer er rundt $ 50, sier Riches. "Det er en betydelig kostnad for øyeblikket, men som med all digital teknologi vil dette komme ned over tid ettersom volumene går opp."

Og på lengre sikt - i løpet av flere tiår - kunne autonome biler faktisk redusere kostnadene. "Hvis du kan dramatisk redusere kostnadene ved å treffe en bil, trenger du åtte airbags eller et stålbur?" spør rikdom. "Hvis du dramatisk reduserer den prisen, kan bilen selv være billigere, lettere - og ha en mindre motor."

Tilkoblede biler

Et annet område av debatt er hvordan tilkoblingen bilen må være. «Du kan hjelpe bilen mye hvis den forbinder med andre biler og infrastruktur,» sier Riches.

For eksempel kan bil til bilkommunikasjon bidra til å forebygge ulykker. 'Hvis alt begynner å smelte bremsene på, kan meldingen gå bil til bil,' forteller Riches. "Men det kommer bare til å fungere hvis nok biler har systemene. Det er kylling og egg. '

Det er også nye standarder for 802.11ac Wi-Fi og LTE, sier Riches. - Det har vært mye på 802.11-områder, men det er et problem å få det utplassert: den første bilen du passer på, har ingenting å snakke med.

De som tror LTE er bedre argumentere for at nettverk blir satt i allikevel, og annet enn å utstyre kjøretøy, kan teknologien brukes til å drive "advarsel" -apper på telefoner.

"Men er det så robust?" spør rikdom. 'LTE latency er relativt lav; og telefonen din kan komme tom for batteriet. De som er involvert i kjernevernet, sier det ikke er bra nok.

Bilde Kreditt: Skitterphoto / Pexels

  • Er vi der ennå? Fremtidens virkelighet for autonome biler