Teburin Abubuwan Ciki[Boye][Nuna]
Ana haɗa na'urori masu auna firikwensin da software a cikin motoci masu zaman kansu don kewayawa, tuƙi, da sarrafa motoci iri-iri, gami da babura, motoci, manyan motoci, da jirage marasa matuƙa.
Ya danganta da yadda aka ƙirƙira su ko tsara su, ƙila ko ƙila su buƙaci taimakon direba.
Cikakkun motoci masu cin gashin kansu suna iya aiki lafiya ba tare da direbobin mutane ba. Wasu, kamar Google Waymo mota, ba ma iya samun sitiyari.
Motar wani yanki mai cin gashin kanta, kamar a Tesla, zai iya ɗaukar cikakken iko na abin hawa amma yana iya buƙatar direban ɗan adam don taimakawa idan tsarin ya shiga cikin shakka.
Digiri daban-daban na sarrafa kansu an haɗa su a cikin waɗannan motocin, daga jagorar layi da taimakon birki zuwa cikakken masu zaman kansu, samfuran tuƙi.
Makasudin motocin da ba su da direba shi ne rage zirga-zirga, hayaki, da kuma adadin haɗari.
Wannan yana yiwuwa saboda motoci masu cin gashin kansu sun fi mutane ƙware wajen bin ka'idojin zirga-zirga.
Don tuƙi mai santsi, wasu bayanai sun zama dole, kamar wurin da motar take ko kowane abu na kusa, hanya mafi guntu da aminci zuwa wurin da aka nufa, da ƙarfin sarrafa tsarin tuƙi.
Yana da mahimmanci a fahimci lokacin da yadda za a gudanar da ayyukan da suka dace.
Wannan labarin zai rufe ƙasa mai yawa, gami da tsarin gine-gine don motoci masu cin gashin kansu, abubuwan da ake buƙata, da hanyoyin sadarwar ad hoc (VANETs).
Abubuwan da ake buƙata don abin hawa mai sarrafa kansa
Motoci masu cin gashin kansu na yau suna amfani da na'urori masu auna firikwensin daban-daban, gami da kyamarori, GPS, raka'o'in auna inertial (IMUs), sonar, gano hasken laser da kewayo (lidar), gano rediyo da jeri (radar), kewayawar sauti, da jeri (sonar), da 3D taswira.
Tare, waɗannan na'urori masu auna firikwensin da fasaha suna nazarin bayanai a cikin ainihin lokaci don sarrafa tuƙi, haɓakawa, da birki.
Na'urori masu auna firikwensin radar suna taimakawa wajen lura da inda motocin da ke kewaye suke. Ana taimaka wa motoci tare da na'urori masu auna firikwensin ultrasonic yayin kiliya.
An ƙirƙiri wata fasaha da aka sani da lidar ta amfani da nau'ikan na'urori biyu. Ta hanyar nuna fitintinun haske daga yanayin da ke kewayen mota, na'urori masu auna firikwensin lidar na iya gano iyakokin hanyoyin da kuma gano alamomin layi.
Waɗannan kuma suna gargaɗin direbobi game da abubuwan da ke kusa da su, kamar sauran ababen hawa, masu tafiya a ƙasa, da kekuna.
Girma da nisan duk abin da ke kewaye da motar ana auna su ta hanyar fasahar lidar, wanda kuma ke samar da taswirar 3D wanda zai ba motar damar duba kewayenta da gano duk wani haɗari.
Ko da kuwa lokacin rana, ko yana da haske ko duhu, yana yin kyakkyawan aiki na rikodin bayanai a cikin nau'ikan hasken yanayi daban-daban.
Motar tana amfani da kyamarori, radar, da eriyar GPS, tare da lidar da kyamarori, don gano kewayenta da gano wurinta.
Kyamarorin suna bincika masu tafiya a ƙasa, masu keke, motoci, da sauran cikas yayin da kuma gano alamun zirga-zirga, karanta alamun hanya da alamomi, da kuma lura da wasu ababen hawa.
Duk da haka, suna iya samun wahala a wurare masu duhu ko inuwa. Abin hawa mai cin gashin kansa yana iya ganin inda za ta ta hanyar amfani da cakuda lidar, radar, kyamarori, eriyar GPS, da na'urori masu auna firikwensin ultrasonic don zana hanyar da ke gabanta ta lambobi.
Babban tsarin gine-gine
An jera mahimman na'urori masu auna firikwensin, masu kunnawa, hardware, da software a cikin gine-ginen, wanda kuma ke nuna dukkan tsarin sadarwa ko yarjejeniya a cikin AVs.
ji
Wannan matakin ya ƙunshi gano wurin AV dangane da muhalli da kuma fahimtar yanayin kewayen AV ta amfani da na'urori masu auna firikwensin iri-iri.
AV yana amfani da RADAR, LIDAR, kamara, kinetic na ainihi (RTK), da sauran na'urori masu auna firikwensin a wannan matakin. Na'urorin tantancewa suna karɓar bayanai daga waɗannan na'urori masu auna firikwensin kuma sarrafa su bayan wuce su tare.
Gabaɗaya, AV ɗin ya ƙunshi tsarin sarrafawa, LDWS, TSR, ƙwarewar abubuwan da ba a sani ba (UOR), ƙirar abin hawa da wuri (VPL), da sauransu.
An ba da bayanan da aka haɗa zuwa mataki na yanke shawara da tsarawa bayan an sarrafa su.
Shawara & Tsare-tsare
An yanke shawarar motsi da halayen AV akan, tsarawa, da sarrafawa a wannan matakin ta amfani da bayanan da aka karɓa yayin aiwatar da tsinkaye.
Wannan mataki, wanda kwakwalwa za ta wakilta, shine inda za'a zaba akan abubuwa kamar tsara hanya, tsinkayar aiki, kaucewa cikas, da dai sauransu.
Zaɓin ya dogara ne akan bayanin da yake yanzu kuma yana iya samun damar tarihi, gami da bayanan taswira na ainihi, ƙayyadaddun hanyoyin zirga-zirga, abubuwan da ke faruwa, bayanan mai amfani, da sauransu.
Ana iya samun tsarin bayanan bayanan da ke kiyaye kurakurai da bayanai don amfani daga baya.
Control
Tsarin sarrafawa yana aiwatar da ayyuka/ayyukan da suka shafi sarrafa jiki na AV, kamar tuƙi, birki, hanzari, da sauransu.
shasi
Mataki na ƙarshe ya haɗa da yin hulɗa tare da sassan injinan da aka makala a cikin chassis, kamar injin gear, injin tutiya, injin birki, da injin feda don ƙara da birki.
Tsarin sarrafawa yana sigina kuma yana sarrafa duk waɗannan abubuwan haɗin gwiwa.
Yanzu za mu yi magana game da gaba ɗaya sadarwar AV kafin magana game da ƙira, aiki, da kuma amfani da na'urori masu auna firikwensin daban-daban.
RADAR
A cikin AVs, ana amfani da RADARs don bincika yanayi don nemo da gano motoci da sauran abubuwa.
Ana amfani da RADAR sau da yawa a cikin ayyukan soja da na farar hula, kamar filayen jirgin sama ko tsarin yanayi, kuma suna aiki a cikin bakan millimita-wave (mm-Wave).
Ana amfani da nau'ikan mitoci daban-daban, gami da 24, 60, 77, da 79 GHz, a cikin motoci na zamani kuma suna da kewayon ma'auni na 5 zuwa 200 m [10].
Ta hanyar ƙididdige ToF tsakanin siginar da aka watsa da amsawar da aka dawo, ana ƙayyade nisa tsakanin AV da abu.
A cikin AVs, RADARs suna amfani da tsararrun micro-antennas waɗanda ke ƙirƙirar tarin lobes don haɓaka ƙudurin kewayon da gano maƙasudi da yawa. mm-Wave RADAR na iya tantance daidaitattun abubuwa na kusa a kowace hanya ta hanyar amfani da bambance-bambancen a cikin motsi Doppler saboda haɓakar shigarsa da girman bandwidth.
Tunda radars mm-Wave suna da tsayin tsayi mai tsayi, suna da ikon hana toshewa da gurɓataccen yanayi wanda ke ba su damar aiki cikin ruwan sama, dusar ƙanƙara, hazo, da ƙaramin haske.
Bugu da ƙari, ana iya amfani da motsi na Doppler don ƙididdige saurin dangi ta hanyar radar mm-Wave. Saboda iyawarsu, mm-Wave radars sun dace sosai don aikace-aikacen AV da yawa, gami da gano cikas, da masu tafiya da ƙafa da abin hawa.
Na'urar Sensor Ultrasonic
Waɗannan na'urori masu auna firikwensin suna aiki a cikin kewayon 20-40 kHz kuma suna amfani da raƙuman ruwa na ultrasonic. Membrane mai juriya na magneto wanda ake amfani da shi don auna nisan abin yana samar da waɗannan raƙuman ruwa.
Ta hanyar ƙididdige lokacin tashi (ToF) na igiyar ruwa da aka fitar zuwa siginar da aka yi, ana ƙayyade nisa. Matsakaicin kewayon na'urori masu auna firikwensin ultrasonic kasa da mita 3.
Ana sabunta fitowar firikwensin kowane ms 20, wanda ke hana shi bin ƙaƙƙarfan buƙatun QoS na ITS. Waɗannan na'urori masu auna firikwensin suna da ƙaramin kewayon gano katako kuma ana jagorantar su.
Don haka, don samun cikakken hangen nesa, ana buƙatar na'urori masu auna firikwensin da yawa. Koyaya, na'urori masu auna firikwensin da yawa za su yi mu'amala kuma suna iya haifar da gazawar kewayo.
LiDAR
Ana amfani da sikirin 905 da 1550 nm a cikin LiDAR. Tun da idon ɗan adam yana da sauƙi ga lalacewar retinal daga kewayon 905 nm, LiDAR na yanzu yana aiki a cikin rukunin 1550 nm don rage lalacewar ido.
Har zuwa mita 200 shine matsakaicin iyakar aiki na LiDAR. Solid-state, 2D, da 3D LiDAR sune sassa daban-daban na LiDAR.
Ana tarwatsa katakon Laser guda ɗaya akan madubi wanda ke jujjuyawa cikin sauri a cikin 2D LiDAR. Ta hanyar sanya lasers da yawa akan kwafsa, 3D LiDAR zai iya samun hoton 3D na kewaye.
An nuna cewa tsarin LiDAR na gefen hanya yana rage yawan haɗarin abin hawa-zuwa-ƙafawa (V2P) a cikin yankuna masu tsaka-tsaki da kuma waɗanda ba a haɗa su ba.
Yana ɗaukar tsarin LiDAR 16-layi, ainihin-lokaci, ingantaccen lissafi.
Ana ba da shawarar yin amfani da madaidaicin mai rikodin wucin gadi neural network (DA-ANN), wanda ke samun daidaito na 95% a cikin kewayon 30 m.
A cikin, an nuna yadda na'ura mai tallafi na vector (SVM) - tushen algorithm hade tare da 64-line 3D LiDAR zai iya haɓaka ƙwarewar masu tafiya.
Duk da samun ingantacciyar ma'auni da hangen nesa na 3D fiye da radar mm-Wave, LiDAR ba ta da kyau a cikin yanayi mara kyau ciki har da hazo, dusar ƙanƙara, da ruwan sama.
kyamarori
Dangane da tsawon na'urar, kyamarar da ke cikin AVs na iya zama tushen infrared- ko na tushen haske.
Ana amfani da na'ura mai haɗaɗɗiyar caji (CCD) da ƙarin na'urori masu auna hoto na ƙarfe-oxide-semiconductor (CMOS) a cikin kamara (CMOS).
Dangane da ingancin ruwan tabarau, matsakaicin iyakar kyamarar yana kusa da 250 m. Makada guda uku da kyamarori masu iya gani-Red, Green, da Blue—an raba su da tsawon tsayin daka da idon ɗan adam, ko 400-780 nm (RGB).
An haɗa kyamarori biyu na VIS tare da kafaffen tsayin daka don ƙirƙirar sabon tashar da ke ƙunshe da bayanan zurfin (D), yana ba da damar ƙirƙirar hangen nesa na stereoscopic.
Ana iya samun ra'ayi na 3D na yankin da ke kewaye da abin hawa godiya ga wannan damar ta kyamara (RGB-D).
Na'urori masu auna firikwensin da ke da tsayin tsayi tsakanin 780 nm da 1 mm ana amfani da kyamarar infrared (IR). A cikin mafi girman haske, firikwensin IR a cikin AVs suna ba da kulawar gani.
Wannan kyamarar tana taimakawa AVs tare da gano abu, sarrafa kallon gefe, rikodin haɗari, da BSD. Koyaya, a cikin yanayi mara kyau, kamar dusar ƙanƙara, hazo, da canza yanayin haske, aikin kyamara yana canzawa.
Babban fa'idodin kamara shine ikonta na tattara daidai da yin rikodin rubutu, rarraba launi, da siffar muhalli.
Tsarin Tauraron Dan Adam Kewayawa Duniya da Tsarin Matsayin Duniya, Sashin Auna Inertial
Wannan fasaha tana taimakon AV wajen kewayawa ta hanyar nuna madaidaicin wurinta. GNSS na amfani da rukuni na tauraron dan adam da ke kewaye da sararin samaniya don gano wuri.
Tsarin yana adana bayanai akan wurin AV, saurin gudu, da daidai lokacin.
Yana aiki ta hanyar gano ToF tsakanin siginar da aka karɓa da fitar da tauraron dan adam. Ana amfani da haɗin gwiwar Tsarin Matsayin Duniya (GPS) don samun wurin AV.
Abubuwan haɗin gwiwar da aka ciro GPS ba koyaushe suke daidai ba, kuma yawanci suna ƙara kuskuren matsayi tare da ƙimar ƙimar 3 m da daidaitaccen bambancin 1 m.
A cikin yanayi na birni, aikin yana ƙara lalacewa, tare da kuskure a wurin da ya kai mita 20, kuma a wasu yanayi mai tsanani, kuskuren matsayi na GPS yana da kusan 100 m.
Bugu da ƙari, AVs na iya amfani da tsarin RTK don tantance matsayin abin hawa.
A cikin AVs, matsayi da alkiblar abin hawa kuma za'a iya tantancewa ta amfani da matattu hisabi (DR) da matsayi marar amfani.
Sensor Fusion
Don ingantacciyar sarrafa abin hawa da aminci, AVs dole ne su sami daidaito, ainihin lokacin sanin wurin, matsayi, da sauran abubuwan abin hawa kamar nauyi, kwanciyar hankali, saurin gudu, da sauransu.
Dole ne AVs su tattara wannan bayanin ta amfani da na'urori masu auna firikwensin iri-iri.
Ta hanyar haɗa bayanan da aka samu daga na'urori masu auna firikwensin da yawa, ana amfani da dabarar haɗar firikwensin don samar da bayanai masu ma'ana.
Hanyar tana ba da izinin haɗa bayanan da ba a sarrafa su ba daga madaidaitan tushe.
Sakamakon haka, haɗakar firikwensin yana bawa AV damar fahimtar kewayenta daidai ta hanyar haɗa duk bayanan masu amfani da aka tattara daga na'urori daban-daban.
Ana amfani da nau'ikan algorithms daban-daban, gami da filtar Kalman da filtar Bayesian, don aiwatar da tsarin haɗin gwiwa a cikin AVs.
Saboda ana amfani da shi a cikin aikace-aikace da yawa, gami da bin diddigin RADAR, tsarin kewayawa tauraron dan adam, da kuma ido na gani, ana ganin tace Kalman yana da mahimmanci ga abin hawa ya yi aiki da kansa.
Hanyoyin sadarwa na Ad-Hoc (VANETs)
VANETs sabon rukunin yanar gizo ne na ad hoc na wayar hannu wanda zai iya ƙirƙirar hanyar sadarwa ta na'urorin hannu /motoci. Mota-zuwa-mota (V2V) da abin hawa-zuwa-asashe (V2I) sadarwa mai yiwuwa ne tare da VANETs.
Manufar farko na irin wannan fasaha ita ce haɓaka amincin hanya; misali, a cikin yanayi masu haɗari kamar hatsarori da cunkoson ababen hawa, motoci na iya hulɗa da juna da kuma hanyar sadarwa don isar da mahimman bayanai.
Waɗannan su ne ainihin abubuwan fasaha na VANET:
- OBU (akan kan jirgi): Tsarin bin diddigin GPS ne wanda aka sanya shi a cikin kowace abin hawa wanda ke ba su damar yin hulɗa da juna da kuma rukunin gefen hanya (RSU). OBU tana da kayan aikin lantarki da yawa, gami da na'urar sarrafa kayan masarufi (RCP), na'urorin firikwensin, da mai amfani, don samun mahimman bayanai. Babban manufarsa shine amfani da hanyar sadarwa mara waya don sadarwa tsakanin RSU da OBUs da yawa.
- Unit Gefen Titin (RSU): RSUs ƙayyadaddun raka'o'in kwamfuta ne waɗanda aka sanya su a daidai wuraren da ke kan titi, wuraren ajiye motoci, da mahaɗa. Babban manufarsa ita ce haɗa motocin masu cin gashin kansu da abubuwan more rayuwa, kuma yana taimakawa tare da keɓance abubuwan hawa. Bugu da ƙari, ana iya amfani da shi don haɗa abin hawa zuwa wasu RSU ta amfani da iri-iri hanyoyin sadarwa topologies. Bugu da ƙari, an gudanar da su akan hanyoyin samar da makamashin yanayi gami da hasken rana.
- Hukumar Amintattu (TA): Ita ce hukuma da ke sarrafa kowane mataki na tsarin VANETs, tare da tabbatar da cewa halaltattun RSUs da OBUs na abin hawa za su iya yin rajista da mu’amala. Ta hanyar tabbatar da ID na OBU da kuma tabbatar da abin hawa, yana ba da tsaro. Bugu da ƙari, yana samun hanyoyin sadarwa masu cutarwa da ɗabi'a mara kyau.
Ana amfani da VANETs don sadarwar mota, wanda ya haɗa da sadarwar V2V, V2I, da V2X.
Sadarwar Mota 2
Ƙarfin motoci don yin magana da juna da musayar mahimman bayanai game da cunkoson ababen hawa, hatsarurru, da ƙuntatawa cikin sauri ana kiransa sadarwar tsakanin ababen hawa (IVC).
Sadarwar V2V na iya ƙirƙirar hanyar sadarwa ta hanyar haɗa nodes daban-daban (Motoci) tare ta yin amfani da saman saman raga, ko dai na ɓangare ko cikakke.
An rarraba su azaman tsarin hop guda ɗaya (SIVC) ko Multi-hop (MIVC) dangane da yawan hops ɗin da ake amfani da su don sadarwar tsakanin ababen hawa.
Yayin da MIVC za a iya amfani da shi don sadarwa mai nisa, kamar sa ido kan zirga-zirga, ana iya amfani da SIVC don aikace-aikacen gajere kamar haɗin layi, ACC, da sauransu.
Fa'idodi da yawa, gami da BSD, FCWS, birkin gaggawa ta atomatik (AEB), da LDWS, ana bayarwa ta hanyar sadarwar V2V.
Sadarwar Kayan Aikin Mota 2
Motocin na iya sadarwa tare da RSUs ta hanyar da aka sani da sadarwar gefen-da-motoci (RVC). Yana taimakawa wajen gano mitoci, kyamarori, alamomin layi, da siginonin zirga-zirga.
Ad hoc, mara waya, da haɗin kai tsakanin motoci da abubuwan more rayuwa.
Don gudanarwa da kula da zirga-zirga, ana amfani da bayanan kayan aikin. Ana amfani da su don daidaita sigogin gudu daban-daban waɗanda ke ba da damar motoci don haɓaka tattalin arzikin mai da sarrafa zirga-zirgar ababen hawa.
Za a iya raba tsarin RVC a cikin Sparse RVC (SRVC) da RVC Ubiquitous dangane da kayan aikin (URVC).
Tsarin SRVC yana ba da sabis na sadarwa ne kawai a wurare masu zafi, kamar gano wuraren bude wuraren ajiye motoci ko gidajen mai, yayin da tsarin URVC yana ba da ɗaukar hoto tare da dukan hanya, har ma da sauri.
Domin tabbatar da ɗaukar hoto na cibiyar sadarwa, tsarin URVC yana buƙatar babban saka hannun jari.
Vehicle 2 Komai Sadarwa
Motar na iya haɗawa da wasu ƙungiyoyi ta hanyar V2X, gami da masu tafiya a ƙasa, abubuwan gefen titi, na'urori, da Grid (V2P, V2R, da V2D) (V2G).
Yin amfani da irin wannan hanyar sadarwa, direbobi za su iya guje wa dukan masu tafiya a ƙasa, masu keke, da mahaya babur.
Tsarin Gargaɗi na Ƙarƙashin Ƙafafun (PCW) na iya gargaɗi direban fasinja a gefen hanya kafin wani mummunan karo ya afku albarkacin sadarwar V2X.
Domin aika mahimman saƙon masu tafiya a ƙasa, PCW na iya yin amfani da wayar hannu ta Bluetooth ko Sadarwar Filin Kusa (NFC).
Kammalawa
Yawancin fasahohin da ake amfani da su don kera motoci masu cin gashin kansu na iya yin tasiri sosai kan yadda suke aiki.
A mafi mahimmancin sa, motar tana haɓaka taswirar kewayenta ta hanyar amfani da nau'ikan na'urori masu auna firikwensin da ke ba da bayanai game da hanyar da ke kewaye da ita da sauran motocin da ke kan hanyarta.
Ana nazarin wannan bayanan ta hanyar tsarin koyon injina mai rikitarwa, wanda ke haifar da saitin ayyuka don mota don aiwatarwa. Ana canza waɗannan halayen akai-akai kuma ana sabunta su yayin da tsarin ke ƙarin koyo game da kewayen abin hawa.
Duk da kokarin da na yi na gabatar muku da sharhin tsarin gine-ginen abin hawa mai cin gashin kansa, akwai sauran abubuwan da ke faruwa a bayan fage.
Ina fatan za ku sami wannan ilimin mai amfani kuma ku yi amfani da shi.
Leave a Reply