Geleceğin Akıllı Arabalarının En Trend 5 Teknolojik Özelliği
ABD Ulaştırma Departmanına göre, yalnızca Amerika’da motorlu taşıtlar her yıl dört trilyon mili aşkın yol kat ediyorlar. Bu uzaklığı göz önünde canlandırmak için, Güneş’ten Dünya’ya yolculuk etmek yaklaşık 8 dakika ışık hızı alıyorken, Amerika’daki araçların her yıl bu yolu almaları 8 ay ışık hızını geçmektedir.
Bu istatistikler yollarda daha fazla zaman harcama isteğinden çok günlük hayatta araçların merkezi rollerinin durumunu gösteriyor. Böyle bir rolde, araç sistemlerinden daha güvenli olmaları ve motor araç sürücülerinin ve yolcuların kendi akıllı telefonlarından ve tabletlerinden ulaşmak istedikleri aynı seviyedeki kişisel yardımı ve kolay kullanımı sağlaması beklenmektedir.
Müşteri istekleri ve rekabetçi baskı üreticileri; otomobiller, kamyonlar ve diğer kara yolu araçları için daha büyük bir zekâ geliştirmeye itildiler. Örneğin, Chevy Volt totalde yaklaşık 10 milyon kod satırlarının çalıştığı 100 mikroişlemci kullanıyor ve Chevy Volt yazılımı orijinal uzay mekiği ve jet uçaklarının en yeni nesli olan Boeing 787 Dreamliner’dan daha çok tatmin ediyor. Bu elektronik araçlar gibi normal otomobil tasarımları da daha çok karmaşık araçlara giderek artan bir şekilde dayanıyor.
Bugün, tasarımcılar daha fazla karmaşık otomobil çözümleri yaratmak için artan güçlü donanım ve yazılım teknolojisinden yaralanabiliyor. Otomobil Açık Sistem Mimarisi gibi standart sistemlere bağlayarak üreticiler fiyat, performans ve işlevselliğin özel seviyelerine ulaşmak için otomobil yardımcı sistemlerini karıştırıp eşleştirebilir. Gerçekte, otomobil teknolojisinde ilerlemeler asıl itibariyle tampon tampona uzuyor ama en dramatik ilerlemeler otomobil teknolojisindeki 5 anahtar eğilim etrafında dönüyor.
1: Gelişmiş Sürücü Yardımları Sistemi (GSYS)
Bütünleşmiş görüntü teknolojisine dayalı olan GSYS sürüş sırasında sürücünün iş yükünü azaltmak için tasarlanmıştır. Bu konseptte görüntü sistemleri sürücü hatalarına, yol engellerine, diğer araçlara ve yayalara karşı koruyucu kabarcıklar içinde araca yer ararken aracı çevreler. Bu sistemler kendi görsel işlemci yeteneklerini kullanarak şerit değiştirme uyarısı, kazadan kaçınma, sürücü uyuklama tespiti ve daha fazla koruyucu özellikler için bütünleşik güvenlik sistemleri için tanıma ve izleme bilgisi sağlar.
Bağlantılı görüntü sistemleri tanımlamada yeteneklidir ve gerçek zamanlı izlemede geleneksel olarak görüntü elde etmede ve işlem tekniklerinde iyi derecede profesyonel bilgi sahibi olmayı gerektirir. Bugün zengin kaynaklar bu karmaşık görüntü sistemlerinin gelişmesini kolaylaştırmada yardımcı olmaktadır. Tahsis edilmiş görüntü işlemcisi, çok çekirdekli merkezi işlemci birimleri (CPU) ve görüntü yazılım kütüphanelerinin birleşimini her mühendise karışık görüntü yeteneklerini sağlamış oldu. Gerçekte, Avnet’in Blackfin Bağlantılı Görüntü Başlatıcı Kit’i gibi gelişim kitleri çözümleri bulmak için gerekli olan donanım, yazılım ve test kabiliyetlerinin bütününü sağlayarak görüntü merkezli sistemlere girişteki bariyerleri çarpıcı şekilde düşürmüştür.
Daha fazlası için: Otomotiv Vizyonunda Top 5 Mit: Bağlantılı Görüntü Sistemlerini Tasarlamak Düşündüğünüzden Daha Kolay
2: Gelişmiş Motor Kontrolü
Gelişmiş bir araç, onun esas sürücü motorunun ötesinde pompaları, fanları, döngeçleri, aktüatörleri ve servomekanizmaları çalıştıran tahsis edilmiş motor kontrol sistemleri ile donatılmıştır. Çoğu durumda maksimum performans ve kontrol isteği, geleneksel basamaklı kontrol sistemlerinden öteye tamamıyla kontrol edilebilir oranlarda hızlanmalı yavaşlamalı bütün dönme kuvvetini aktarmada kabiliyetli olan çok boyutlu dijital vektör kontrol algoritmalarına geçme konusunda mühendisleri harekete geçirmiştir. Sensörsüz kontrol metotlarının varlığı, gelişmiş vektör kontrol metotlarının gücünden yararlanmak için mühendislere maksimum motor gücü sağlayan daha uygun maliyetli çözümlere kapıları açmıştır.
Karmaşık motor kontrol metotları yeterli esnekliği sağlar ama aynı zamanda önemli ölçüdeki zorlukları tasarımcılara sağlar. Gerçekte, bir vektör kontrol tasarımının bütün köşe durumlarında durağan operasyonları gerçekleştirmek yeterince profesyonel bilgi sahibi olmayı gerektirir ve de genellikle kompakt gelişim döngüsünde kaymalara sebep olur. Zynq®-7000 programlanabilir SoC / Analog Cihazı Akıllı Sürüş Kiti gibi gelişim kitlerinin varlığı bu tekniklerin uygulanmasını önemli ölçüde kolaylaştırmıştır (Tablo 1). Akıllı Sürüş Kiti, en son çıkan Analog Cihaz veri dönüştürücülerini ve ARM Cortex-A9 çift çekirdek işlemcisi merkezli Xilinx Zynq-7000 Programlanabilir SoC’ u içeren gelişim yazılımı, motor kontrol referans tasarımları ve donanımların bütünün birleştirir.
Tablo 1:Karmaşık motor kontrol uygulamaları, Zynq®-7000 programlanabilir SoC / Analog Cihazı Akıllı Sürüş Kiti gibi kapsamlı gelişim çözümleri sayesinde profesyonel motor kontrol algoritma bilgisi gerektirmez.
Texas Instruments, motor kontrol işlevselliğini onun C2000-temelli Piccolo MCU takımına dayanan tek çipli çözümlere indirgedi. Bu özelleştirilmiş TI MCU’lar TI’nın InstaSPIN motor kontrol yazılım çözümlerini ROM çip üstünde birleştirmiştir ve dahası bu karmaşık uygulamalar geliştirme zamanını azaltmıştır.
Daha fazlası için: Yeni MCU ve FPGA çözümlerini kullanarak Motor kontrol Devrimini Hızlandırma
3: Motor/ Enerji Yönetim Sistemleri
Daha uzun dönem ve daha düşük maliyet isteği, daha etkili dijital motor yönetme sistemlerine bir adım atmada motive etmesinin yanında araç satışlarında araçların galon başına milin önemini arttırdı. Yönetim sistemleri, elektrikli ve karma araçlarda bataryalar için güvenlik tehlikesi taşıyan denetleyici fonksiyonu sağlamasının yanında yakıttan ve batarya enerjisinden yararlanma durumunun en uygun hale getirilmesi gerekilen enerji gözetimi, analizi ve kontrolünü de sağlar.
Motor kontrolündeki trendler bir araçtaki kontrol sistemlerinin dağılımına bağlıyken, motor yönetimi bilgiyi kenardakinden merkezi kontrolöre katmak için çalışır. Sonuç olarak, bu yönetim sistemleri, çok yönlü yakıt ya da enerji hücre kullanımlı güç aktarma organlarının performansından tut bütün işlemleri uygun hale getirmek için gerçek zamanlı sensör ölçüm verisini harmanlama zorluğuyla yüzleşir. (Tablo 2)
Tablo 2: Motor yönetim sistemleri gerçek zamanlı sensör girdisini işlemeye, motorları çalıştırmaya ve araç performansından ve etkililiğinden istenilen dengeyi sağlaması için değiştirmeye ihtiyaç duyarlar. (Kaynak: NXP Yarıiletken)
Tasarımcılar için otomotiv destekli sensörler, veri dönüştürücüleri ve mikroişlemciler bu çözümler için önemli unsurları sağlarlar. Birleştirilmiş MCU’larla eşleştirilmiş ve MCU’nun birleştirilmiş veri dönüştürücülerine bağlı 22 analog girdiye uygun olan çok düzeyli NXP Yarıiletken MC33975 gibi cihazlar tasarımı kolaylaştırır ve maliyeti azaltır.
4: Grafiksel Arabirim
Otomotiv donanım üreticileri gelişmiş bilgi ve eğlence sistemleri konusunda müşteri isteğine cevap vermeye devam ediyor. Birçok araç sınıfları şimdi gösterge paneli, dirseklik, arka koltuklar ve arka taraf görüş aynası inşa edilen dokunmatik ekran gösterge konsolları sunuyor (Geleceğin arabaları için Yeni İnce Film İletkeni LCD Teknoloji Şekilleri Bilgi-Eğlence’ye Git). Bu çözümlerin temelinde, İnce film iletkeni LCD’si gerekli olan çözümleme, zıtlık ve ekran boyutu birleşimini sağlar. Araçtaki gösterimlerin dokunmatik özelliklerini kullanan üreticiler akıllı telefon gibi olan grafiksel arabirimleri olan araç sahiplerine aracın bilgi-eğlence ve kontrol sistemini sağlıyor hatta geniş bir yelpazedeki araç servislerine benzer üçüncü taraf uygulama mağazaları sağlıyor.
Yarıiletken üreticiler, görüntü yönetimi için bir hayli birleştirilmiş destek ile LCD’lerin artan kullanımına cevap verdi. Bu artan önemli otomobil özellikleri için büyük ölçüde güvenilirlik ve azalan maliyeti sağlayan LCD kontrol çipi ile MCUlar tasarımı kolaylaştırır ve bileşen sayısını azaltır
5: Nesnelerin İnternetindeki Sistemlerde Araç Sistemi
Hafif ve şeffaf karmaşıklık ve ulaşımla ilişkilendirilmiş güvenlik istekleri yüzünden birkaç sistem uygulaması, beygirgücü işlem seviyesine ve yüksek kaliteli araçlarda bulunan etkileşimli bilgisayar kullanım yeteneğine ulaşacaktır. Sosyal ağların etkili kullanımıyla birleştiğinde belki de hiçbir uygulama ara bağlantısallık konusunda daha büyük bir potansiyel sağlamayacaktır ve akıllı telefonların, kamyonların ve diğer araçların bir nesnelerin internetine bağlanması araçların performansını ve yolcu kompartımanların sınırlılıkları ötesinde araç sahiplerinin deneyimlerini uygun hale getirmede yeteneklidir.
Yukarıda bahsedilen her bir trend gibi bu trend de yerli üreticilerin gelişmiş işlevselliği daha güçlü mikroişlemcilere birleştirme kabiliyetini güçlendirir. Bu durumda, kablosuz bağlantı bütünleşmesi sadece araç içindeki alt sistemler arasındaki iletişimi kolaylaştırmaz, aynı zamanda dış ağlar, trafik kontrol sistemleri ya da diğer araçlar gibi hariciler ile araca bağlanmayı sağlar. Ev ve iş için IOT’un vizyonu ile bağlantılı araçlar ve onların kitle kaynaklı verileri, tahmini bakım, performans eğilimleri, trafik yönetimi ve belki de en önemlisi gelişmiş güvenlik ve acil durum cevap verme yeteneği gibi hizmetler için kullanılmamış potansiyel sağlar.
Mühendisliğin birkaç alanı otomotiv elektronik tasarımının karmaşıklık ve güvenlik kaygılarını paylaşır. Ancak, gelişmiş otomotiv elektroniklere sunulan elle tutulur yararlarından dolayı üreticiler, tasarım karmaşıklığını saklayan gelişim çözümlerini hızlıca sağlarlar. Böylece bu hazır çözümler, daha çok geliştirilmiş ADAS, motor kontrol, motor yönetim, araç arabirimleri ve ekstra araç iletişimleri aracılığıyla geliştirilmiş güvenlik, maliyet ve performans varlığı sözü verir
RSS beslemesi, bu iletideki yorumlar için