ما الذي يجب على مصنعي المعدات الأصلية مراعاته إلى جانب مقاييس الأداء البحتة؟
مقدمة
في عام 2026، ستشهد صناعة السيارات تحولاً في بنية أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) من الاعتماد على مستشعر واحد إلى دمج بيانات مستشعرات متعددة. عند تصميم أنظمة الإدراك، يجب على مصنعي المعدات الأصلية مراعاة الأداء والتكلفة واستقرار الإنتاج والسلامة الوظيفية والموثوقية في جميع الظروف الجوية. في هذا السياق، برزت مناهج دمج البيانات كاستراتيجية مفضلة لأنظمة المستوى الثاني/المستوى الثاني المتقدم واسعة النطاق ووظائف القيادة الآلية المتقدمة. يُعد الرادار، وخاصة رادار التصوير رباعي الأبعاد، عنصراً بالغ الأهمية لتحقيق استقرار الإدراك وتوفير التكرار في جميع الظروف، بدلاً من استبدال الكاميرات.
تصميم النظام قائم على الرادار والكاميرات والدمج.
الكاميرا أولاً
لا تزال الكاميرات ضرورية للإدراك البصري نظرًا لدقتها العالية وفهمها الدلالي الغني، مما يسمح بالتعرف الدقيق على علامات المسارات وإشارات المرور والأجسام المختلفة. مع ذلك، تتأثر الكاميرات بشدة بظروف الإضاءة، كالمطر والضباب والثلج والعوائق. في ظروف الإضاءة المنخفضة أو الأحوال الجوية السيئة، يصبح تقدير العمق غير موثوق. اعتمدت ميزات المستوى الأول والثاني المبكرة، مثل الحفاظ على المسار والتعرف على إشارات المرور، بشكل كبير على مناهج تعتمد على الكاميرات بشكل أساسي، ولكن مع ازدياد تعقيد مجال التصميم التشغيلي، أثبتت الأنظمة التي تعتمد على الكاميرات فقط عدم كفايتها.
الرادار أولاً
في البيئات الصعبة، يوفر الرادار مزايا فريدة. فهو يقيس المسافة والسرعة مباشرةً، كما يدمج رادار التصوير رباعي الأبعاد بيانات الارتفاع لإنتاج سحب نقاط عالية الدقة للكشف الدقيق عن الأجسام بعيدة المدى وتتبعها ديناميكيًا. ويستمر الرادار في العمل بكفاءة عالية في ظروف المطر والضباب والليل والغبار. ورغم أن الرادار التقليدي يعاني من بعض القيود في تصنيف الأجسام وفهم دلالاتها، إلا أن دمجه مع خوارزميات الذكاء الاصطناعي يوفر دعمًا موثوقًا لميزات مثل الكبح التلقائي في حالات الطوارئ، والتحكم التكيفي في السرعة، والقيادة في المناطق الحضرية بسرعات منخفضة.
الاندماج أولاً
يعتمد إنتاج أنظمة مساعدة السائق المتقدمة الحديثة بشكل متزايد على دمج بيانات الكاميرات والرادار، سواء في المراحل المبكرة (على مستوى الميزات) أو المتوسطة أو المتأخرة (على مستوى الكائنات). توفر الكاميرات معلومات دلالية ومظهرية مفصلة، بينما يضمن الرادار الاستقرار والتكرار في الظروف الصعبة. يعزز هذا النهج المدمج دقة الإدراك العام وقوته من خلال تقليل الأخطاء الجانبية وزيادة متوسط الدقة (mAP). أصبحت أنظمة الدمج أولاً هي المعيار لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة من المستوى الثاني فما فوق (L2+) المنتجة بكميات كبيرة، مما يوفر تغطية بزاوية 360 درجة، وسلامة وظيفية، وقابلية للتوسع. تحد قيود ODD من فعالية أساليب المستشعر الواحد، مما يمنع توسيع نطاقها بكفاءة.
لماذا أصبح نظام الرادار الاحتياطي معيارًا في أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) ذات الإنتاج الضخم؟
أصبح وجود أنظمة رادار احتياطية معيارًا في أنظمة L2/L2+ وما فوقها، والتي عادةً ما تجمع بين رادار أمامي بعيد المدى ورادارات جانبية أو قصيرة المدى (من 3 إلى 6 وحدات لكل مركبة). وتتمثل العوامل الرئيسية فيما يلي:
السلامة الوظيفية والتكرار
تتطلب لوائح Euro NCAP وGSR وNHTSA وISO 26262 قنوات استشعار مستقلة للتعامل مع أعطال المستشعر الواحد. يوفر الرادار مسار استشعار مستقل، مما يقلل بشكل كبير من جهود التحقق مع ضمان وجود آلية احتياطية آمنة في الحالات الحرجة.
متانة في جميع الظروف الجوية والسيناريوهات.
يخترق رادار الموجات المليمترية المطر والضباب والثلج وظروف الإضاءة المنخفضة، مما يسمح بالكشف الدقيق وتتبع السرعة في الحالات التي قد تفشل فيها الكاميرات وتقنية الليدار. ووفقًا للدراسات، فإن الأنظمة المدمجة مع الرادار أكثر موثوقية بشكل ملحوظ في الظروف الجوية السيئة.
فعالية التكلفة وقابلية التوسع
يُعدّ الرادار تقنية ناضجة وغير مكلفة (أقل بكثير من تقنية الليدار)، كما أن إضافة أنظمة احتياطية تزيد من موثوقية النظام دون زيادة كبيرة في تكاليف مكوناته. ويُسهّل ذلك الانتقال من ميزات المستوى الثاني المتقدمة، مثل مساعد القيادة على الطرق السريعة ومساعد الازدحام المروري، إلى مستويات أعلى من الأتمتة.
اتجاهات السوق
بحلول عامي 2025-2026، ستعتمد الشركات المصنعة للمعدات الأصلية على نطاق واسع على تقنية التكرار الراداري كركيزة أساسية لاستقرار الإدراك. وقد ساهمت اللوائح الصينية، بما في ذلك معايير MIIT 2025 L2 ADAS، في تسريع هذا التوجه.
القيمة الهندسية للرادار رباعي الأبعاد في حالات المطر والضباب والليل والانسداد
يوفر رادار التصوير رباعي الأبعاد، الذي يضيف بُعد الارتفاع وينتج سحب نقاط عالية الدقة، فوائد كبيرة في تطبيقات الرؤية الليلية الواقعية. إذ تستطيع إشارات الموجات المليمترية اختراق التداخل البصري في المطر أو الضباب أو الثلج، مما يسمح بالحصول على سحب نقاط مستقرة، وقياسات دقيقة للمسافة والسرعة، في حين تفشل الكاميرات وتقنية الليدار بشكل متكرر. وفي ظروف الإضاءة المنخفضة أو الليل، يظل أداء الرادار ثابتًا، مما يتيح ميزات مثل نظام الكبح التلقائي في حالات الطوارئ (AEB) مع الرؤية الليلية. كما يمكنه اختراق العوائق الجزئية، مثل الغبار أو المركبات الأمامية، مما يسمح بتتبع الأجسام وفصلها لمسافات طويلة تصل إلى 200-300 متر. هذه القدرات تجعل الرادار رباعي الأبعاد ضروريًا للرؤية المستقرة، مما يُمكّن من استخدام نظام الكبح التلقائي في حالات الطوارئ، ومساعدة تغيير المسار، وقدرات تحسين الرؤية الليلية في المناطق الحضرية.
اختيار الرادار بناءً على عائد الاستثمار، واستقرار الإنتاج، والإمداد طويل الأجل
ينبغي على مصنعي المعدات الأصلية تقييم الرادارات بما يتجاوز المواصفات، مع التركيز على القيمة الإجمالية لدورة حياتها. يساهم انخفاض تكلفة الوحدة ووجود أنظمة احتياطية في تقليل مخاطر التحقق من صحة الأنظمة والحوادث، مع إتاحة إمكانية التوسع الفعال من حيث التكلفة إلى وظائف المستوى الثاني والثالث. تضمن سلاسل التوريد المتطورة الإنتاج الضخم والتصنيع المحلي، مما يقلل من مخاطر الإمداد. كما تضمن قابلية التوسع في تقنية الرادار رباعي الأبعاد واستراتيجيات الموردين المتعددين قدرات أتمتة مستقبلية عالية المستوى، مع التخفيف من حدة عدم اليقين في سلسلة التوريد.
التعليمات
س1: هل يمكن استخدام الرادار للقيادة الآلية عالية السرعة؟
لا يكفي الاعتماد على الرادار فقط. تتطلب سيناريوهات السرعة العالية دمجًا عميقًا مع الكاميرات لتوفير معلومات دلالية وموثوقية عالية. أما الأتمتة التي تعتمد على الرادار فهي أنسب لسيناريوهات السرعة المنخفضة، والتعقيدات الحضرية، والظروف الجوية السيئة.
س2: هل سيحل الرادار رباعي الأبعاد محل الكاميرات تمامًا؟
يتفوق الرادار من حيث المسافة والسرعة والمتانة، بينما توفر الكاميرات معلومات دلالية وتصنيفية. ويتمثل النهج المتفق عليه في استخدام تطبيقات تكميلية.
س3: هل يؤدي وجود نظام رادار احتياطي إلى زيادات كبيرة في التكاليف؟
ترتفع التكاليف الأولية ارتفاعاً طفيفاً، لكن انخفاض الطلب على الحوسبة، وجهود التحقق، ومخاطر الحوادث يؤدي إلى عائد استثمار أعلى على المدى الطويل. وتتلاشى التكاليف بسرعة في الإنتاج الضخم.
س4: كيف ينبغي للمصنعين اختيار موردي أجهزة الرادار؟
إعطاء الأولوية لاستقرار الإنتاج، والتزامات التوريد طويلة الأجل، وشهادات السلامة الوظيفية (مثل ASIL-B/D)، والدعم المحلي، وقدرة التصوير رباعي الأبعاد، والتوافق مع بنى الاندماج.