Clár na nÁbhar[Folaigh][Taispeáin]
Cuirtear braiteoirí agus bogearraí le chéile i bhfeithiclí uathrialacha chun raon feithiclí a loingseoireacht, a stiúradh agus a oibriú, lena n-áirítear gluaisrothair, gluaisteán, trucailí agus drones.
Ag brath ar an gcaoi a ndearnadh iad a fhorbairt nó a dhearadh, d'fhéadfadh sé go mbeadh nó nach mbeadh cúnamh tiománaí ag teastáil uathu.
Is féidir le gluaisteáin atá lán-uathrialach oibriú go sábháilte gan tiománaithe daonna. Roinnt, cosúil le Bealach Google gluaisteán nach bhféadfadh, fiú roth stiúrtha.
Feithicil atá páirteach uathrialach, mar a Tesla, in ann smacht iomlán a ghlacadh ar an bhfeithicil ach d’fhéadfadh go mbeadh gá le tiománaí daonna chun cabhrú má bhíonn amhras ar an gcóras.
Tá céimeanna éagsúla féin-uathoibrithe san áireamh sna gluaisteáin seo, ó threoir lána agus cúnamh coscánaithe go fréamhshamhlacha iomlán neamhspleácha, féin-tiomána.
Is é sprioc na ngluaisteán gan tiománaí ná rátaí tráchta, astuithe agus timpiste a ísliú.
Is féidir é seo a dhéanamh toisc go bhfuil feithiclí uathrialacha níos cumasaí ná daoine ag cloí le rialacháin tráchta.
Le haghaidh tiomáint réidh, tá gá le faisnéis áirithe, mar shampla suíomh an ghluaisteáin nó aon rudaí in aice láimhe, an cosán is giorra agus is sábháilte chuig an gceann scríbe, agus an cumas chun an córas tiomána a oibriú.
Tá sé ríthábhachtach a thuiscint cathain agus conas tascanna riachtanacha a dhéanamh.
Clúdóidh an t-alt seo go leor talún, lena n-áirítear an ailtireacht chórais do charranna uathrialacha, comhpháirteanna a theastaíonn, agus líonraí ad hoc d’fheithiclí (VANETs).
Comhpháirteanna riachtanacha ag teastáil don Fheithicil Uathrialach
Fostaíonn feithiclí uathrialacha an lae inniu braiteoirí éagsúla, lena n-áirítear ceamaraí, GPS, aonaid tomhais táimhe (IMUanna), sonar, braiteadh agus raon soilsiú léasair (lidar), braite agus raonú raidió (radar), loingseoireacht fuaime, agus raonta (sonar), agus Léarscáileanna 3d saor in aisce,.
Le chéile, déanann na braiteoirí agus na teicneolaíochtaí seo anailís ar shonraí i bhfíor-am chun an stiúradh, an luasghéarú agus an coscánaithe a rialú.
Cabhraíonn na braiteoirí radair le súil a choinneáil ar cá bhfuil na carranna máguaird. Cabhrú le feithiclí le braiteoirí ultrasonaic le linn páirceála.
Cruthaíodh teicneolaíocht ar a dtugtar lidar trí úsáid a bhaint as an dá chineál braiteoir. Trí bíoga solais a léiriú ón timpeallacht timpeall an ghluaisteáin, is féidir le braiteoirí lidar imeall an bhóthair a bhrath agus marcóirí lána a aithint.
Tugann siad seo rabhadh freisin do thiománaithe faoi bhacainní cóngaracha, amhail feithiclí eile, coisithe agus rothair.
Déantar méid agus fad gach rud timpeall an ghluaisteáin a thomhas ag baint úsáide as teicneolaíocht lidar, a chruthaíonn léarscáil 3D freisin a ligeann don fheithicil a timpeallacht a fheiceáil agus aon rioscaí a aithint.
Beag beann ar an am den lá, cibé an bhfuil sé geal nó gruama, déanann sé sár-jab chun faisnéis a thaifeadadh i gcineálacha éagsúla solais chomhthimpeallaigh.
Úsáideann an gluaisteán ceamaraí, radar, agus antennas GPS, mar aon le lidar agus ceamaraí, chun a dtimpeallacht a bhrath agus a shuíomh a aithint.
Seiceálann ceamaraí coisithe, rothair, gluaisteán agus bacainní eile agus iad ag brath freisin ar chomharthaí tráchta, ag léamh comharthaí agus marcanna bóthair, agus ag coinneáil súil ar fheithiclí eile.
Mar sin féin, d'fhéadfadh am crua a bheith acu i limistéir lag nó scáth. Is féidir le feithicil uathrialach a fheiceáil cá bhfuil sé ag dul trí úsáid a bhaint as meascán de lidar, radar, ceamaraí, aeróga GPS, agus braiteoirí ultrasonaic chun an bóthar os a chomhair a mhapáil go digiteach.
Ailtireacht córais ardleibhéil
Tá na braiteoirí, actuators, crua-earraí agus bogearraí riachtanacha liostaithe san ailtireacht, a léiríonn freisin an mheicníocht nó an prótacal cumarsáide iomlán in AVanna.
Dearcadh
Cuimsíonn an chéim seo suíomh an AV maidir leis an gcomhshaol a aithint agus an timpeallacht timpeall an AV a bhrath ag baint úsáide as braiteoirí éagsúla.
Úsáideann an AV RADAR, LIDAR, ceamara, cinéiteach fíor-ama (RTK), agus braiteoirí eile ag an gcéim seo. Faigheann na modúil aitheantais na sonraí ó na braiteoirí seo agus próiseálann siad iad tar éis iad a rith.
Go ginearálta, is éard atá sa AV córas rialaithe, LDWS, TSR, aithint constaicí anaithnid (UOR), modúl suite agus logánaithe feithicle (VPL), etc.
Tugtar an fhaisnéis chomhcheangailte go dtí an chéim cinnteoireachta agus pleanála tar éis a bheith próiseáilte.
Cinneadh & Pleanáil
Déantar gluaiseachtaí agus iompar an AV a chinneadh, a phleanáil agus a rialú ag an gcéim seo ag baint úsáide as an bhfaisnéis a fuarthas le linn an phróisis aireachtála.
Is é an chéim seo, a léireodh an inchinn, ná nuair a dhéantar roghanna ar rudaí cosúil le pleanáil cosáin, réamh-mheastachán gníomhaíochta, seachaint constaicí, etc.
Tá an rogha bunaithe ar an bhfaisnéis atá inrochtana anois agus go stairiúil, lena n-áirítear sonraí léarscáile fíor-ama, sonraí tráchta, treochtaí, faisnéis úsáideora, etc.
D’fhéadfadh modúl logála sonraí a bheith ann a choimeádann rian ar bhotúin agus sonraí lena n-úsáid níos déanaí.
Rialú
Déanann an modúl rialaithe oibríochtaí/gníomhartha a bhaineann le rialú fisiciúil an AV, mar stiúradh, coscánaithe, luasghéarú, etc. tar éis faisnéis a fháil ón modúl cinnteoireachta agus pleanála.
Fonnadh
Is éard atá i gceist leis an gcéim dheireanach ná idirghníomhú leis na codanna meicniúla atá greamaithe den chassis, mar shampla an mótar fearas, an mótar roth stiúrtha, an mótar cos coscáin, agus an mótar cos don luasaire agus don choscán.
Comharthaíonn agus bainistíonn an modúl rialaithe na comhpháirteanna seo go léir.
Anois déanfaimid labhairt faoi chumarsáid ghinearálta AV roimh labhairt faoi dhearadh, oibriú agus úsáid braiteoirí tábhachtacha éagsúla.
RADAR
In AVanna, úsáidtear RADARanna chun an timpeallacht a scanadh chun gluaisteáin agus réada eile a aimsiú agus a aimsiú.
Is minic a úsáidtear RADARanna chun críocha míleata agus sibhialta araon, amhail aerfoirt nó córais meitéareolaíochta, agus oibríonn siad sa speictream tonn-milliméadar (mm-tonn).
Úsáidtear bannaí minicíochta éagsúla, lena n-áirítear 24, 60, 77, agus 79 GHz, i ngluaisteán comhaimseartha agus tá raon tomhais acu idir 5 agus 200 m [10].
Trí an ToF idir an comhartha tarchurtha agus an macalla ar ais a ríomh, déantar an fad idir an AV agus an réad a chinneadh.
In AVanna, úsáideann na RADARanna raon micrea-antenna a chruthaíonn bailiúchán lobes chun réiteach raoin agus sainaithint iolrach a fheabhsú. Is féidir le mm-Wave RADAR réada gar-raoin a mheas go beacht i dtreo ar bith trí úsáid a bhaint as an éagsúlacht in aistriú Doppler mar gheall ar a threáiteacht mhéadaithe agus a bandaleithead níos mó.
Ós rud é go bhfuil tonnfhad níos faide ag radair mm-Wave, tá cumais frith-blocála agus frith-thruaillithe iontu a chuireann ar a gcumas feidhmiú sa bháisteach, sa sneachta, sa cheo agus i bhfianaise íseal.
Ina theannta sin, is féidir aistriú Doppler a úsáid chun an treoluas coibhneasta a ríomh trí radair mm-Tonn. Mar gheall ar a gcumas, tá radair mm-Tonn oiriúnach go maith do raon leathan feidhmchlár AV, lena n-áirítear braite constaicí, agus aitheantas coisithe agus feithiclí.
Braiteoirí ultrasonaic
Oibríonn na braiteoirí seo sa raon 20–40 kHz agus úsáideann siad tonnta ultrasonaic. Táirgeann membrane maighnéad-resistive a úsáidtear chun fad an ruda a thomhas na tonnta seo.
Trí am eitilte (ToF) na tonn a astaítear go dtí an comhartha macalla a ríomh, déantar an fad a chinneadh. Tá raon tipiciúil braiteoirí ultrasonaic níos lú ná 3 mhéadar.
Déantar aschur an bhraiteora a athnuachan gach 20 ms, rud a chuireann cosc air cloí le ceanglais dhian QoS an ITS. Tá raon braite beam sách beag ag na braiteoirí seo agus tá siad dírithe.
Dá bhrí sin, chun fís lán-réimse a fháil, tá gá le braiteoirí iomadúla. Mar sin féin, idirghníomhóidh go leor braiteoirí agus d'fhéadfadh míchruinneas suntasach raoin a bheith mar thoradh orthu.
LiDAR
Úsáidtear an speictream 905 agus 1550 nm i LiDAR. Ós rud é go bhfuil an tsúil dhaonna i mbaol damáiste reitineach ón raon 905 nm, feidhmíonn an LiDAR reatha sa bhanna 1550 nm chun damáiste reitineach a laghdú.
Is é suas le 200 méadar uasraon oibre LiDAR. Is iad Solid-state, 2D, agus 3D LiDAR na fochatagóirí éagsúla de LiDAR.
Tá léas léasair amháin scaipthe thar scáthán a casadh go tapa i LiDAR 2D. Trí roinnt léasair a chur ar an gcoda, is féidir le LiDAR 3D pictiúr 3D den timpeallacht a fháil.
Tá sé léirithe go laghdaíonn córas LiDAR cois bóthair líon na n-imbhuailtí ó fheithiclí go coisithe (V2P) i gcriosanna trasnaithe agus neamh-thrasnacha araon.
Fostaíonn sé córas LiDAR 16-líne, fíor-ama, atá éifeachtach ó thaobh na ríomhaireachta de.
Moltar úsáid a bhaint as ionchódóir domhain uathoibríoch líonra neodrach (DA-ANN), a ghnóthaíonn cruinneas 95% thar raon 30 m.
In, léirítear conas is féidir le algartam bunaithe ar mheaisín veicteora tacaíochta (SVM) in éineacht le LiDAR 64-líne 3D aitheantas coisithe a fheabhsú.
In ainneoin cruinneas tomhais níos fearr agus fís 3D a bheith aige ná radar mm-Tonn, ní fheidhmíonn LiDAR chomh maith sin in aimsir dhíobhálach lena n-áirítear ceo, sneachta agus báisteach.
ceamaraí
Ag brath ar thonnfhad an ghléis, is féidir leis an gceamara in AVanna a bheith infridhearg nó solas infheicthe.
Úsáidtear gléasanna muirir-chúpláilte (CCD) agus braiteoirí íomhá comhlántacha miotail-ocsaíd-leathsheoltóra (CMOS) sa cheamara (CMOS).
Ag brath ar cháilíocht an lionsa, tá raon uasta an cheamara timpeall 250 m. Tá na trí bhanda a úsáideann ceamaraí infheicthe - Dearg, Glas agus Gorm - scartha ag an tonnfhad céanna le súl an duine, nó 400-780 nm (RGB).
Déantar dhá cheamara VIS a chomhcheangal le faid fócasacha seanbhunaithe chun cainéal nua a chruthú ina bhfuil faisnéis doimhneachta (D), a cheadaíonn fís steiréascópach a chruthú.
Is féidir radharc 3D den limistéar timpeall na feithicle a fháil mar gheall ar an gcumas seo tríd an gceamara (RGB-D).
Úsáideann an ceamara infridhearg (IR) braiteoirí éighníomhacha a bhfuil tonnfhad idir 780 nm agus 1 mm acu. I mbuaic-soilsiú, cuireann na braiteoirí IR in AVanna rialú amhairc.
Cuidíonn an ceamara seo le AVanna le haithint réad, rialú taobh-amhairc, taifeadadh timpiste, agus BSD. Mar sin féin, le linn drochaimsire, mar shampla sneachta, ceo, agus coinníollacha solais athraitheacha, athraíonn feidhmíocht an cheamara.
Is iad príomhbhuntáistí ceamara ná an cumas atá aige uigeacht, dáileadh dath agus cruth na timpeallachta a bhailiú agus a thaifeadadh go beacht.
Córas Domhanda um Loingseoireacht Satailíte agus Córas Suite Domhanda, Aonad Tomhais Táimhe
Cuidíonn an teicneolaíocht seo leis an AV le nascleanúint a dhéanamh trína shuíomh beacht a aimsiú. Úsáideann GNSS grúpa satailítí atá i bhfithis timpeall dhromchla an phláinéid chun logánú a dhéanamh.
Stórálann an córas sonraí maidir le suíomh, luas agus am beacht an AV.
Oibríonn sé tríd an ToF idir an comhartha a fhaightear agus astaíocht na satailíte a dhéanamh amach. Is minic a úsáidtear comhordanáidí an Chórais Suite Domhanda (GPS) chun an suíomh AV a fháil.
Ní bhíonn na comhordanáidí GPS-eastósctha beacht i gcónaí, agus go hiondúil cuireann siad earráid suímh le meánluach 3 m agus comhathrú caighdeánach 1 m leis.
I gcásanna uirbeacha, déantar meath breise ar fheidhmíocht, agus earráid sa suíomh suas le 20 m, agus i gcúinsí tromchúiseacha áirithe, tá earráid suíomh GPS thart ar 100 m.
Ina theannta sin, is féidir le AVanna an córas RTK a úsáid chun suíomh na feithicle a chinneadh go beacht.
I AVanna, is féidir suíomh agus treo na feithicle a chinneadh freisin trí úsáid a bhaint as áireamh marbh (DR) agus an suíomh táimhe.
Comhleá Braiteora
Ar mhaithe le bainistiú agus sábháilteacht feithiclí i gceart, ní mór do AVanna eolas beacht, fíor-ama a fháil ar an suíomh, ar an stádas, agus ar fhachtóirí eile feithicle amhail meáchan, cobhsaíocht, treoluas, etc.
Caithfidh na AVanna an fhaisnéis seo a bhailiú agus úsáid á baint acu as braiteoirí éagsúla.
Trí na sonraí a fuarthas ó roinnt braiteoirí a chumasc, baintear úsáid as an teicníc comhleá braiteora chun faisnéis chomhleanúnach a sholáthar.
Ceadaíonn an modh sintéisiú sonraí neamhphróiseáilte a fuarthas ó fhoinsí comhlántacha.
Mar thoradh air sin, cuireann comhleá braiteoirí ar chumas an AV a thimpeallacht a thuiscint go cruinn trí na sonraí úsáideacha go léir a bhailítear ó bhraiteoirí éagsúla a chumasc.
Úsáidtear cineálacha éagsúla halgartaim, lena n-áirítear scagairí Kalman agus scagairí Bayesian, chun an próiseas comhleá in AVanna a dhéanamh.
Toisc go n-úsáidtear é i roinnt feidhmeanna, lena n-áirítear rianú RADAR, córais loingseoireachta satailíte, agus odiméadracht optúil, feictear go bhfuil an scagaire Kalman ríthábhachtach chun feithicil a oibriú go neamhspleách.
Líonraí Ad-Hoc Feithicleach (VANETs)
Fo-aicme nua de líonraí soghluaiste ad hoc is ea VANETs ar féidir leo líonra gléasanna/feithicleacha móibíleacha a chruthú go spontáineach. Is féidir cumarsáid feithicle-go-feithicil (V2V) agus feithicil go bonneagar (V2I) le VANETanna.
Is é príomhsprioc na teicneolaíochta sin ná sábháilteacht ar bhóithre a mhéadú; mar shampla, i gcásanna contúirteacha mar thimpistí agus thranglam tráchta, is féidir le gluaisteáin idirghníomhú lena chéile agus leis an líonra chun faisnéis ríthábhachtach a chur ar aghaidh.
Seo a leanas na príomhchodanna de theicneolaíocht VANET:
- OBU (aonad ar bord): Is córas rianaithe GPS-bhunaithe é a chuirtear i ngach feithicil a ligeann dóibh idirghníomhú lena chéile agus le haonaid cois bóthair (RSU). Tá roinnt comhpháirteanna leictreonacha san OBU, lena n-áirítear próiseálaí ordaithe acmhainne (RCP), gléasanna braite, agus comhéadain úsáideora, chun faisnéis riachtanach a fháil. Is é a phríomhchuspóir ná líonra gan sreang a úsáid chun cumarsáid a dhéanamh idir RSUanna iolracha agus OBUanna.
- Aonad Cois Bóthair (RSU): Is aonaid seasta ríomhaire iad RSUanna atá suite ag pointí beachta ar shráideanna, ionaid pháirceála agus acomhail. Is é an príomhchuspóir atá aige ná feithiclí uathrialacha a nascadh leis an mbonneagar, agus cuidíonn sé freisin le logánú feithiclí. Ina theannta sin, is féidir é a úsáid chun feithicil a nascadh le RSUanna eile agus úsáid á baint as cineálacha éagsúla topologies líonra. Ina theannta sin, ritheadh iad ar fhoinsí fuinnimh comhthimpeallacha lena n-áirítear cumhacht gréine.
- Údarás Iontaofa (TA): Is comhlacht é a rialaíonn gach céim den phróiseas VANETs, ag cinntiú nach féidir ach le RSUanna dlisteanacha agus OBU feithiclí clárú agus idirghníomhú. Trí ID OBU a dhearbhú agus an fheithicil a fhíordheimhniú, tairgeann sé slándáil. Ina theannta sin, aimsíonn sé cumarsáid dhochrach agus iompar corr.
Úsáidtear VANETs le haghaidh cumarsáide feithicleach, lena n-áirítear cumarsáid V2V, V2I, agus V2X.
Cumarsáid Feithicle 2
Tugtar cumarsáid idirfheithiclí (IVC) ar chumas na ngluaisteán labhairt lena chéile agus faisnéis ríthábhachtach a mhalartú maidir le plódú tráchta, tionóiscí agus srianta luais.
Is féidir le cumarsáid V2V an líonra a chruthú trí nóid éagsúla (Feithiclí) a cheangal le chéile trí úsáid a bhaint as topology mogall, bíodh sé páirteach nó iomlán.
Déantar iad a chatagóiriú mar chórais aon-hop (SIVC) nó il-hop (MIVC) ag brath ar cé mhéad leannlusanna a úsáidtear le haghaidh cumarsáide idirfheithiclí.
Cé gur féidir an MIVC a úsáid le haghaidh cumarsáide fadraoin, mar mhonatóireacht tráchta, is féidir an SIVC a úsáid le haghaidh feidhmchláir ghearr-raoin mar chumasc lána, ACC, etc.
Tairgtear buntáistí iomadúla, lena n-áirítear BSD, FCWS, coscánaithe éigeandála uathoibrithe (AEB), agus LDWS, trí chumarsáid V2V.
Feithicil 2 Cumarsáid Bonneagair
Is féidir leis na gluaisteán cumarsáid a dhéanamh leis na RSUanna trí phróiseas ar a dtugtar cumarsáid cois bóthair go dtí an fheithicil (RVC). Cuidíonn sé le méadair pháirceála, ceamaraí, marcóirí lána agus comharthaí tráchta a bhrath.
Nasc ad hoc, gan sreang agus déthreo idir na gluaisteáin agus an bonneagar.
Chun trácht a riar agus a mhaoirsiú, úsáidtear sonraí an bhonneagair. Úsáidtear iad chun paraiméadair luais éagsúla a choigeartú a ligeann do na gluaisteáin barainneacht breosla a uasmhéadú agus sreabhadh tráchta a bhainistiú.
Is féidir an córas RVC a dheighilt isteach sa RVC Éadrom (SRVC) agus an RVC Uileláithreach ag brath ar an mbonneagar (URVC).
Ní chuireann an córas SRVC seirbhísí cumarsáide ar fáil ach ag láithreacha te, mar spásanna páirceála oscailte nó stáisiúin peitril a lonnú, ach cuireann an córas URVC clúdach ar fáil feadh an bhealaigh iomláin, fiú ag luasanna arda.
Chun clúdach líonra a ráthú, tá gá le hinfheistíocht mhór don chóras URVC.
Feithiclí 2 Gach Rud Cumarsáid
Is féidir leis an gcarr nascadh le haonáin eile trí V2X, lena n-áirítear coisithe, rudaí cois bóthair, feistí, agus an Eangach (V2P, V2R, agus V2D) (V2G).
Trí chumarsáid den chineál seo a úsáid, is féidir le tiománaithe seachaint bualadh isteach ar choisithe, ar rothaithe agus ar ghluaisrothair i mbaol.
Is féidir leis an gcóras Rabhaidh um Imbhualadh Coisithe (PCW) rabhadh a thabhairt do thiománaí paisinéara cois bóthair sula dtarlaíonn imbhualadh tubaisteach a bhuíochas do chumarsáid V2X.
D'fhonn teachtaireachtaí tábhachtacha do choisithe a sheoladh, is féidir leis an PCW leas a bhaint as Bluetooth nó Near Field Communication (NFC) an fhóin chliste.
Conclúid
Is féidir leis an iliomad teicneolaíochtaí a úsáidtear chun gluaisteáin uathrialacha a thógáil tionchar mór a imirt ar an gcaoi a n-oibríonn siad.
Ag an leibhéal is bunúsaí, forbraíonn an carr léarscáil dá thimpeallacht ag baint úsáide as raon braiteoirí a sholáthraíonn faisnéis faoin mbealach timpeall air agus feithiclí eile ina chonair.
Déantar anailís ar na sonraí seo ansin trí chóras meaisín-fhoghlama casta, a ghineann sraith gníomhartha chun an carr a fhorghníomhú. Athraítear agus nuashonraítear na hiompraíochtaí seo go rialta de réir mar a fhoghlaimíonn an córas níos mó faoi thimpeallacht na feithicle.
In ainneoin mo dhícheall forbhreathnú a thabhairt duit ar ailtireacht an chórais feithicle uathrialaitheach, tá go leor eile ar siúl sa chúlra.
Tá súil agam go mbeidh an t-eolas seo luachmhar agus go mbainfidh tú úsáid as.
Leave a Reply