نقش فناوری LiDAR در نسل جدید رانندگی خودکار چیست؟

۱. لیدار چیست و چگونه کار می‌کند؟

لیدار (LiDAR مخفف Light Detection and Ranging) یک فناوری حسگر نوری است که با پرتاب پالس‌های لیزر و دریافت بازتاب آن‌ها، فاصله اجسام را اندازه می‌گیرد. این فناوری با سرعت بالا محیط اطراف خودرو را اسکن می‌کند و نقشه‌ای سه‌بعدی از اطراف ایجاد می‌کند. برخلاف دوربین که به نور محیط وابسته است، لیدار در شب یا مه‌آلود نیز کارایی بالایی دارد. این دقت بالا در درک موقعیت اشیاء، برای رانندگی خودکار حیاتی است. لیدار می‌تواند اجسام کوچک مثل دوچرخه‌سوار یا عابر پیاده را هم با جزئیات تشخیص دهد. به همین دلیل، این فناوری به‌عنوان چشم دقیق خودروهای خودران شناخته می‌شود.

۲. نقش لیدار در ترکیب با سایر حسگرها

در خودروهای خودران، لیدار تنها ابزار شناسایی محیط نیست، بلکه با دیگر حسگرها مثل رادار (Radar)، دوربین و GPS ترکیب می‌شود. این ترکیب چندمنظوره به سیستم رانندگی خودکار کمک می‌کند تصویر دقیق‌تر و مطمئن‌تری از اطراف خودرو داشته باشد. مثلاً رادار در تشخیص سرعت و فاصله اجسام در هوای بارانی عملکرد خوبی دارد، ولی جزئیات اشیاء را خوب نمی‌بیند. در مقابل، لیدار جزئیات دقیق‌تری از شکل و فاصله ارائه می‌دهد، حتی در شرایط پیچیده شهری. این ترکیب باعث ایجاد ایمنی بالا و واکنش سریع در موقعیت‌های خطرناک می‌شود. در واقع، لیدار یکی از اجزای اصلی «درک محیط» در سیستم‌های پیشرفته خودران است.

۳. مزایای لیدار در رانندگی خودکار نسل جدید

لیدار با دقت میلی‌متری، می‌تواند خطوط جاده، جدول، موانع موقت و حتی حیوانات کوچک را تشخیص دهد. این دقت، امکان رانندگی دقیق در مسیرهای باریک یا پیچیده را فراهم می‌کند. برخلاف دوربین که ممکن است در نور شدید آفتاب یا تاریکی شب دچار خطا شود، لیدار عملکرد یکنواخت‌تری دارد. همچنین لیدار قابلیت تشخیص ارتفاع اجسام را دارد، چیزی که در بعضی دوربین‌ها دشوار است. در نسل جدید خودروهای خودران مثل مدل‌های نوآ (Nio)، ولوو (Volvo) و آئودی (Audi)، لیدار بخش مهمی از سیستم خودران سطح ۳ و بالاتر است. بدون این فناوری، تصمیم‌گیری دقیق در موقعیت‌های پیچیده دشوار خواهد بود.

۴. چالش‌ها و هزینه‌های استفاده از لیدار

با وجود مزایا، یکی از چالش‌های اصلی لیدار، قیمت بالای آن است. حسگرهای لیدار به‌ویژه در مدل‌های چرخان اولیه، بسیار گران و حجیم بودند. این موضوع باعث شد برخی برندها مثل تسلا (Tesla) از استفاده از لیدار صرف‌نظر کنند و فقط به دوربین و شبکه عصبی متکی شوند. اما شرکت‌های دیگر تلاش کرده‌اند نسخه‌های کوچک‌تر، ارزان‌تر و یکپارچه‌تر تولید کنند. فناوری‌های لیدار حالت جامد (Solid-State LiDAR) در حال کاهش هزینه‌ها و افزایش دوام هستند. این پیشرفت‌ها در آینده می‌توانند لیدار را به گزینه‌ای رایج‌تر تبدیل کنند.

۵. نقش لیدار در رانندگی سطح ۳ به بالا

در سیستم‌های رانندگی خودکار سطح ۳ و ۴، خودرو باید بتواند بدون دخالت راننده در شرایط مشخصی تصمیم‌گیری کند. در این سطح‌ها، دقت تشخیص محیط حیاتی است و خطا می‌تواند منجر به تصادف شود. لیدار در این‌جا نقش حیاتی دارد چون اطلاعاتی دقیق و آنی از فضای اطراف ارائه می‌دهد. برندهایی مثل مرسدس بنز (Mercedes-Benz EQS) و هوندا لِجِند (Honda Legend) از لیدار برای رسیدن به رانندگی سطح ۳ استفاده کرده‌اند. بدون لیدار، رسیدن به چنین سطحی از خودمختاری با ایمنی بالا بسیار دشوار است. بنابراین، لیدار ستون فقرات رانندگی نیمه‌خودکار واقعی محسوب می‌شود.

۶. آینده لیدار در صنعت خودرو

با کاهش قیمت و افزایش ادغام با سیستم‌های خودران، لیدار به بخش جدایی‌ناپذیر خودروهای آینده تبدیل خواهد شد. حتی ممکن است در خودروهای نیمه‌خودران اقتصادی نیز استفاده شود. توسعه لیدارهای کوچک‌تر، ترکیب آن با هوش مصنوعی (AI) و استفاده در ترکیب با واقعیت افزوده (AR) در نمایشگر جلو، مرزهای جدیدی را می‌گشاید. همچنین در آینده، لیدارها ممکن است قابلیت‌های پیش‌بینی حرکت عابران یا وسایل دیگر را داشته باشند. در مجموع، لیدار دیگر یک ابزار تجملی نیست، بلکه کلید ورود امن به عصر رانندگی هوشمند است. با پیشرفت این فناوری، خودروها نه‌تنها ببینند، بلکه بفهمند و پیش‌بینی کنند.