مقدمة: كيف يؤدي الضغط التنظيمي إلى تغيير تكنولوجيا سلامة السيارات
لقد تغيرت المبادرات العالمية لسلامة المركبات على مدار السنوات العشر الماضية، حيث انتقلت من الترويج لميزات السلامة الاختيارية إلى التأثير النشط على تقنيات الاستشعار التي تكتسب قوة جذب. لقد انتقل رادار الموجات المليمترية (mmWave) من "الخيار المتقدم" إلى "المعيار المتوقع" حيث يسعى صانعو السيارات للحصول على تقييمات أعلى للسلامة والاستعداد للوائح أكثر صرامة.
بالإضافة إلى تقييم السيارات، تعمل Euro NCAP وNHTSA وC-NCAP الآن على تحديد السرعة التي يجب أن تنفذ بها الصناعة الاستشعار القائم على الرادار للمساعدة على الطرق السريعة، وحماية المشاة، واكتشاف راكبي الدراجات، وفرامل الطوارئ التلقائية (AEB)، وحالات المرور العابر. يتم إنشاء مرحلة جديدة من الطلب من خلال هذا الزخم التنظيمي: يتطور رادار mmWave بسرعة من أداة تمييز إلى متطلب هيكلي.
II. مبادرات السلامة الدولية وتأثيرها على استخدام أجهزة الاستشعار
1. Euro NCAP: استخدام الاختبارات القائمة على السيناريوهات لرفع مستوى الأمان
1.1 الأسباب التي تجعل برنامج Euro NCAP يلفت الانتباه إلى القطاع
من الاصطدامات الأمامية المباشرة إلى التفاعلات المعقدة التي تشمل مستخدمي الطرق المعرضين للخطر والبيئات الليلية، قام برنامج Euro NCAP باستمرار بزيادة نطاق سيناريوهات اختبار AEB. تتم مكافأة المركبات ذات أداء الكشف القوي في المواقف الصعبة مثل المطر والضباب والإضاءة المنخفضة والانسدادات الحضرية بهذه المتطلبات المتغيرة.
تصبح قدرة رادار mmWave على تحمل تداخل الطقس ميزة حاسمة في إعدادات العالم الحقيقي حيث تكافح أجهزة الاستشعار البصرية. يعتبر تكامل الرادار الآن ضروريًا وليس اختياريًا من قبل شركات صناعة السيارات التي تتنافس للحصول على تصنيفات الخمس نجوم من برنامج Euro NCAP.
1.2 المواقف المهمة لبرنامج Euro NCAP التي تعزز رادار mmWave
-
مستخدمو الطريق المعرضون للخطر (VRU): يوفر الرادار اكتشافًا موثوقًا للمشاة والدراجات في مجموعة من السرعات ومستويات الإضاءة.
-
مساعد التقاطعات AEB: عندما تقترب السيارات من مسارات متقاطعة أو تنعطف عبر حركة المرور، يزيد الرادار من الموثوقية.
-
الكشف العكسي والكشف العكسي (2026+): مع تقديم اختبارات AEB العكسية الجديدة، من المتوقع أن يزداد اعتماد الرادار الخلفي.
في الختام، فإن المزايا التقنية للرادار تكمل بشكل طبيعي حالات الاختبار متعددة الاتجاهات ومتعددة الأحوال الجوية في Euro NCAP.
2. NHTSA: اللوائح التي تشجع على استخدام AEB القائم على الرادار
2.1 اللحظة المحورية عندما أصبح AEB إلزاميًا
قامت الإدارة الوطنية للسلامة المرورية على الطرق السريعة (NHTSA) في الولايات المتحدة بوضع جدول زمني لاشتراط استخدام AEB في جميع سيارات الركاب الجديدة. في أمريكا الشمالية، حيث يختلف اعتماد الرادار بشكل كبير بين العلامات التجارية والموديلات، تخلق هذه الخطوة ضغطًا موحدًا بين شركات صناعة السيارات.
يتطلب الأمر أداءً موثوقًا لـ AEB الإلزامي عبر:
-
الحالات ذات سرعات الإغلاق العالية
-
التعرف على المشاة ليلاً
-
ظروف حركة المرور على الطريق السريع
تشير هذه المتطلبات إلى أن قدرة رادار mmWave بعيدة المدى ودقة التتبع الديناميكي للأشياء تجعله عمودًا فقريًا مستقرًا للاستشعار.
2.2 سبب زيادة اعتماد الرادار من خلال لوائح السوق الأمريكية
-
تُفضل أجهزة الاستشعار بعيدة المدى في المركبات الكبيرة والطرق السريعة السريعة.
-
يعمل تكامل NHTSA مع أطر عمل NCAP على تعزيز متطلبات الأداء الموحدة.
-
للوصول إلى متطلبات الامتثال، تحتاج شركات تصنيع السيارات إلى أجهزة استشعار مرنة وقابلة للتطوير في مواجهة الطقس.
وبالتالي فإن الرادار يبرز بسرعة كعنصر استشعار حاسم للوفاء بلوائح السلامة الفيدرالية الأساسية.
3. C-NCAP: سعي الصين المكثف لأنظمة السلامة الذكية
3.1 سوق يتمتع بمستوى عالٍ من اعتماد ADAS
من خلال التركيز على AEB، والحفاظ على المسار، واكتشاف العوائق في المناطق الحضرية، والإدراك المتكامل، قامت الصين بسرعة بتوسيع نظام تسجيل NCAP الخاص بها. تم تصميم هذه الاختبارات لتقليد ظروف القيادة الواقعية الموجودة في الصين، والتي تشمل حركة المرور الكثيفة، ومزيجًا من المستخدمين على الطريق، وانخفاض الرؤية بشكل متكرر.
3.2 لماذا تتوافق معايير C-NCAP مع رادار mmWave
-
الرادار مفيد لإدارة البيئات الحضرية المعقدة ذات أنماط الحركة غير المتوقعة.
-
بالنسبة للطرق والتقاطعات المزدحمة في المدينة، يعد تتبع الكائنات المتعددة أمرًا بالغ الأهمية.
-
يتم استخدام دمج الرادار من قبل صانعي السيارات المحليين بشكل متكرر لتحقيق استقرار أنظمة ADAS المعتمدة على الكاميرا.
تعد C-NCAP الآن واحدة من أكبر القوى العالمية التي تقف وراء اعتماد الرادار نظرًا لحجم صناعة السيارات في الصين.
III. الأسباب التي جعلت رادار mmWave ضروريًا لأنظمة السلامة المعاصرة
1. الفوائد الفنية المعززة باللوائح
1.1 الأداء في جميع الأحوال الجوية
عندما قد تواجه الكاميرات أو أجهزة LiDAR صعوبات أو تفشل، فإن انتشار إشارة الرادار لا يتأثر إلى حد كبير بالمطر والثلج والضباب وأشعة الشمس المباشرة، مما يسمح بالكشف الدقيق.
1.2 دقة السرعة النسبية العالية والمدى الطويل
يعتمد كل من AEB ومثبت السرعة التكيفي والتنبيهات عبر حركة المرور على قدرة الرادار الرائعة على قياس السرعة من خلال تأثيرات دوبلر.
1.3 مراقبة أفضل للكائنات في تغيير الإعدادات
يمكن تحسين توقيت AEB ودقة القرار من خلال تتبع السيارات المتحركة والدراجات ومسارات المشاة غير الخطية بدقة زمنية عالية.
2. الانتقال إلى التكوينات باستخدام الرادارات المتعددة
السيارات عالية الأداء التي يغطيها برنامج C-NCAP وEuro NCAP تستخدم حاليًا:
-
رادار أمامي منفرد بعيد المدى
-
زوج من الرادارات الزاوية قصيرة المدى
-
رادار خلفي اختياري للرجوع الخلفي وحالات المرور العابر
أصبحت مثل هذه البنى متعددة الرادارات ضرورية أكثر فأكثر للحصول على أعلى التقييمات بسبب هياكل التسجيل التنظيمية.
3. مكان الرادار في أنظمة دمج أجهزة الاستشعار
يوفر الرادار الاستقرار في مجموعات الدمج التي تدمج بيانات الكاميرا وLiDAR والموجات فوق الصوتية وIMU مع تقدم التشغيل الآلي للمركبة. يساعد الرادار بشكل خاص في تقليل عيوب الكاميرا في:
-
الكشف عن المشاة ليلاً
-
تحديد الممرات منخفضة الإضاءة وحواف الطريق
-
مشاهد ذات تباين شديد ووهج
يتم وضع الرادار بشكل غير مباشر باعتباره مرتكز الاندماج حيث يعتمد المنظمون أكثر فأكثر على قوة أجهزة الاستشعار المتعددة في أنظمة التصنيف.
IV. آفاق السوق: نهج جديد لهياكل السلامة التي تركز على الرادار
1. حول الرادار، تجتمع استراتيجيات صانعي السيارات معًا
يقوم مصنعو المعدات الأصلية بإعادة تصميم منصات ADAS في الولايات المتحدة والصين والاتحاد الأوروبي لضمان الامتثال مع NCAP المتغيرة والأطر التنظيمية. ومن بينها:
-
تحويل الرادار من 24 جيجا هرتز إلى 77 جيجا هرتز
-
اعتماد الرادار عالي الدقة
-
تكامل رادار الزاوية لتغطية السلامة بزاوية 360 درجة
2. تسريع التكنولوجيا وسلاسل التوريد
يعمل مصنعو وحدات الرادار وموردو المستوى الأول على تسريع وتيرة العمل من أجل الوفاء بالمواعيد النهائية للامتثال:
-
تطوير الواجهة الأمامية للرادار المعتمد على GaN
-
رادار FMCW بنطاق ترددي أعلى
-
المعالجة السحابية لنقاط الرادار المدعومة بالذكاء الاصطناعي
يتم دعم انتشار الرادار على المدى الطويل من خلال خط أنابيب تكنولوجي قوي أنشأته هذه الاتجاهات.
V. الأسئلة المتداولة: متطلبات سلامة السيارات ورادار الموجات المليمترية
السؤال الأول. هل سيصبح الرادار مطلبًا عالميًا لـ AEB؟
لم يتم ذكر ذلك بوضوح، ولكن أصبح من الصعب تلبية معايير الأداء التي حددتها C-NCAP وNHTSA وEuro NCAP بدون رادار. ولهذا السبب، يصبح الرادار "إلزاميًا وظيفيًا" حتى في غياب اللوائح التنظيمية.
السؤال الثاني. هل لا تزال الكاميرات مكونًا رئيسيًا في السيارات؟
بالتأكيد. للكشف عن المسار وتصنيفه، لا تزال الكاميرات ضرورية، لكن الرادار يوفر الاستقرار في الطقس العاصف وفي الليل. يتم استخدام دمج كاميرا الرادار في غالبية سيارات الأمان فئة الخمس نجوم.
السؤال الثالث. بدلاً من استخدام الرادار، لماذا لا تستخدم LiDAR؟
يعد LiDAR مكلفًا ولكنه يتمتع بقوة كبيرة. يوفر الرادار موثوقية ميسورة التكلفة في ظل مجموعة متنوعة من الظروف، كما تؤكد النتائج التنظيمية على الأداء بدلاً من نوع المستشعر.
السؤال الرابع. ما هي أنواع الرادار التي تستخدمها السيارات المعاصرة؟
رادار قصير المدى/زوايا (SRR) للمناطق العمياء، وحركة المرور المتقاطعة، وحالات التقاطع، ورادار طويل المدى (LRR) لوظائف AEB/الطرق السريعة.
س5. كيف سيتأثر اعتماد الرادار باللوائح القادمة؟
من المحتمل أن يتم استخدام بنيات الرادارات المتعددة بشكل متكرر أكثر في سيناريوهات الاختبار الأكثر تعقيدًا، مثل الليل، والتقاطعات، وعكس AEB.
باختصار، أصبح الرادار مكونًا أساسيًا لسلامة السيارات العالمية.
يتم تشكيل بنيات أجهزة استشعار ADAS بشكل نشط من خلال الأطر التنظيمية، التي لم تعد مجرد مراقبين سلبيين. معًا، أنشأ Euro NCAP وNHTSA وC-NCAP مشهدًا للأداء حيث يعد رادار mmWave هو الطريق الأكثر موثوقية واقتصادية للحصول على تقييمات سلامة عالية.
سوف ينتقل الرادار من كونه "جهاز استشعار إضافي" إلى "أساس الإدراك الأساسي" للسيارات الحالية والمستقبلية حيث يصبح الاختبار أكثر ثراءً بالسيناريوهات وشاملاً للطقس.