Sensorer är en viktig del i alla moderna fordon. Sensorer används för att hjälpa föraren och ge kritiska säkerhetsfunktioner. De används även för att påskynda underhåll av fordon när delar går sönder eller är i behov av regelbundet underhåll.
Sensorer är i mycket en del av moderna fordon och ännu mer när vi går mot framtiden för transporter. Sensorer spelar en avgörande roll för att hålla förare säkra med hjälp av en mängd olika tekniker som hjälper föraren. Sensorer används inte enbart för förare utan även för underhållet av fordonet. Sensorer kan vidarebefordra realtidsinformation till tekniker och identifiera framtida och aktuella problem som behöver åtgärdas.
När vi närmar oss framtidens transporter blir autonoma, dvs självkörande fordon allt vanligare. Vi har redan sett många tillämpningar och fördelar med att använda denna teknik, särskilt inom logistik- och leveranskedjan.
Autonoma fordon erbjuder utmärkta fördelar och bekvämlighet för förare och passagerare. Det har vi redan sett detta tidigare med intelligent parkeringsteknik. Fordonen har sensorer som kan skanna närliggande omgivning och föreslå om parkeringsplatsen är lämplig och på egen hand köra in fordonet på parkeringsplatsen utan förarens ingripande. Detta är endast tillgängligt tack vare framstegen inom fordonssensorteknologi.
Autonoma fordonssensorer
Som du kan se från infografiken ovan kan en stor mängd sensorer arbeta tillsammans för att göra ett fordon helt eller delvis autonomt. Autonoma sensorfordon såg dagens ljus i och med Tesla Autopilot-tekniken 2014. Autopilotteknologin använde en serie fordonssensorteknologier och ansluten fordonsteknik för att skapa ett helt autonomt fordon.
Artificiell intelligens och dess betydelse
Som nämnts tidigare är de flesta fordon under de senaste fem åren beroende av att föraren har kontroll över fordonet men med hjälp av avancerade förarassistanssystem (ADAS)-nivåer av autonomi. ADAS är kategoriserad i nivåer baserade på autonomi, och det finns totalt fem nivåer.
- Nivå 0: ADAS-systemet kan inte styra bilen utan vidarebefordra endast information till föraren.
- Nivå 1 och 2: Dessa är väldigt lika där föraren gör beslutsfattandet. Den huvudsakliga skillnaden är att nivå 1 bara kan styra en enda funktion, medan nivå 2 kan styra flera funktioner.
- Nivå 3-5: Mängden kontroll ett fordon har ökar från nivå 3 till 5. Nivå 5 är helt autonom, där föraren inte har någon inverkan eller kontroll över fordonet. Ett ADAS-system på nivå 3 eller 4 kan vara den automatiska parkeringen av fordonet.
Frågan som ställs nu är: Tillgodoser artificiell intelligens behoven hos det helt autonoma fordonet? AI och maskininlärning håller redan på att bli en del av det moderna livet, men de kan inte enbart lösa problem självständigt. När de tänker på hur autonoma fordon fungerar, förlitar de sig mycket på informationen kring deras rumsliga medvetenhet. Nyckeln för att erhålla ADAS-nivåerna 3 till 5 förlitar sig på data som den tar emot från fordonsdetekteringssensorer. I framtiden och redan på plats med vissa bilföretags koncept, kommer autonoma fordon att kräva ökad rumslig medvetenhet, i synnerhet med svåra väderförhållanden och besvärlig terräng. Den ökade medvetenheten kommer att kräva att objekt kartläggs nära varandra med en exakt plats för ytterligare precision. Det är här vikten av att kombinera lämpliga typer av sensorer gör skillnad.
Vikten av sensorer
Det handlar i slutändan om att sensorer är nyckelföraren i helt autonoma fordon. Om du tänker på hur vi som människor fungerar måste vi använda våra sensorer som lukt, syn, smak, känsel och hörsel för att navigera oss i världen. Vad händer när ett av dessa sinnen blir nedsatt? Din kropp måste överkompensera för att hantera förlusten. Om du till exempel tappar hörseln på ena örat påverkas balansen.
Utmaningar
Biltillverkare har många utmaningar att leverera ett helt autonomt fordon, så vi har inte sett så mycket på våra vägar.
Vi vet att autonoma fordon i slutändan är beroende av många sensorer för att ge återkoppling till styrsystemet. Dessa sensorer måste fungera under alla typer av förhållanden, och i vissa fall kan extremt väder förstöra avläsningarna.
Vädret och andra miljöfaktorer som tung trafik, smutsiga vägskyltar och saknade vägmarkeringar kan negativt påverka noggrannheten av detekteringsförmågan.
De flesta autonoma fordon kommer att använda artificiell intelligens och maskininlärning för att bearbeta data från sensorerna. Detta gör att fordonet kan fatta rätt beslut om sina handlingar. Maskininlärning kommer att använda sina algoritmer för att hjälpa till att identifiera objekt och klassificera dem, såsom fordon, fotgängare, gatubelysning, gatuskyltar och annat. Fordonet kan sedan vidta åtgärder som att styra, bromsa eller väja för att undvika ett föremål.
I framtiden kommer fordon att kunna göra denna objektdetektering och klassificering mycket mer effektivt och snabbare än vi människor kan. För närvarande finns det ingen grund för att maskininlärningsalgoritmer är säkra.
Det finns ingen enhetlig överenskommelse mellan biltillverkares standardiseringsorgan om hur maskininlärning tränas, testas och valideras.
Allmänheten och andra trafikanter accepterar allmänt den största utmaningen för autonoma fordon. Allmänheten måste involveras i de kritiska besluten att införa autonoma fordon. Utan det skulle autonom fordonsteknik kunna tillbakavisas.
Nyckeln för adoption kommer genom samarbete över branschen, vilket i vissa fall är mycket svårt. De flesta biltillverkare kommer att designa och bygga sina autonoma fordon på det sätt de tycker är bäst.
Verkligt samarbete genom fordonsstandardbyråer kan påskynda tekniken och ge mycket säkrare fordon, försäkran från allmänheten och i slutändan acceptans.
Sammanfattning
Autonoma fordon närmar sig med stormsteg, och signifikanta biltillverkare har redan implementerat en del koncept och fallstudier. Att tillverka ett autonomt fordon är utan tvekan en utmanande uppgift. Varje pusselbit måste passa för att det ska bli framgång och den kritiska delen är sensortekniken. Utan pålitlig och exakt sensorteknik kan fordonet inte fatta det bästa beslutet för sina handlingar och kan bli kostsamt.
Rekommenderade Produkter
Ambient Light Sensors, VCNL, Vishay
IR Photodiodes, PIN, Vishay
Ambient Light Sensors, VEM, Vishay
Infrared Emitters, 0805, SurfLight, Vishay
Phototransistor 850nm SMD, Vishay
Fork Light Barriers, TCPT, Vishay
