أصبحت السيارات الكهربائية أكثر من مجرد وسيلة نقل، فهي اليوم منصات ذكية تجمع بين الأداء والكفاءة والأمان. ومن أبرز التقنيات التي تعزز هذه التجربة هي حساسات LiDAR. هذه الحساسات لا تعمل فقط على اكتشاف المحيط حول السيارة، بل تلعب دورًا أساسيًا في تمكين أنظمة المساعدة المتقدمة، وتسهيل القيادة الذاتية جزئيًا، وتحسين الأمان أثناء التنقل. ومع ازدياد عدد السيارات الكهربائية وتنوع الطرق، أصبحت الحاجة لفهم كيفية عمله وفوائده ضرورة لكل سائق مهتم بالتكنولوجيا.
ما هو LiDAR وكيف يعمل؟
هو اختصار لـ Light Detection and Ranging، أي “الكشف عن المدى بالضوء”. تعتمد التقنية على إرسال نبضات ضوئية ليزرية نحو المحيط حول السيارة، ومن ثم قياس الوقت الذي تستغرقه هذه النبضات للارتداد مرة أخرى إلى الحساس.
باستخدام هذه البيانات، يستطيع النظام رسم خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة للمحيط، بما في ذلك السيارات الأخرى، المشاة، الحواجز، وحتى العلامات على الطريق.
النتيجة: السيارة “ترى” البيئة من حولها بشكل رقمي دقيق، ما يمنح السائق رؤية محسّنة، ويساعد أنظمة القيادة الذاتية على اتخاذ قرارات أفضل وأكثر أمانًا.
لماذا LiDAR مهم في السيارات الكهربائية؟
على عكس السيارات التقليدية، التي تعتمد غالبًا على محركات احتراق داخلي، تتميز السيارات الكهربائية بأنها أكثر قدرة على دمج الأنظمة الذكية مع التحكم الإلكتروني للسيارة.
حساسات LiDAR تتيح لهذه السيارات:
- الكشف المبكر عن العقبات: حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة أو الطقس السيء.
- تحسين المساعدة في القيادة الذاتية: مثل التحكم في المسار، وتجنب الاصطدام، والمناورة في المواقف الضيقة.
- زيادة دقة الخرائط الرقمية: لتسهيل التنقل والتوجيه الذكي.
باختصار، LiDAR يجعل السيارة أكثر ذكاءً وقدرة على التعامل مع البيئة المعقدة للطرق الحديثة.
كيف تختلف LiDAR عن الكاميرات والرادار؟
الكثير يظن أن كاميرات السيارات أو الرادار تكفي لرصد البيئة، لكن لكل تقنية حدودها:
- الكاميرات: ممتازة للتعرف على العلامات المرورية والألوان، لكنها تتأثر بالظروف الجوية أو الإضاءة.
- الرادار: قوي في الكشف عن السيارات الكبيرة والأجسام المعدنية، لكنه أقل دقة في تحديد المسافات الدقيقة أو الأجسام الصغيرة.
- LiDAR: يجمع بين الدقة العالية والمسافة الكبيرة، ويعطي خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة لكل شيء حول السيارة، بما في ذلك المشاة والعوائق الصغيرة.
ولذلك، غالبًا ما تستخدم الشركات مزيجًا من LiDAR والكاميرات والرادار لتحقيق أقصى درجات الأمان.
فوائد LiDAR للسائقين
1. أمان أعلى
تستطيع السيارة اكتشاف المشاة أو الدراجة أو أي جسم مفاجئ قبل أن يراه السائق. هذا يقلّل من احتمالية الحوادث، خصوصًا في المدن المزدحمة أو المناطق ذات الرؤية المحدودة.
2. دعم القيادة الذاتية
السيارات الكهربائية الحديثة تعتمد على أنظمة مساعدة متقدمة، مثل القيادة شبه الذاتية. يجعل هذه الأنظمة أكثر دقة، ويساعد على الحفاظ على السيارة داخل المسار، وتجنب التصادمات، وحتى التوقف التلقائي عند وجود عائق.
3. تنقل أكثر سلاسة
يوفّر معلومات دقيقة لبرامج الملاحة، مما يجعل تغيير المسار والمناورات أسهل وأسرع. وبهذه الطريقة، لا يشعر السائق بالضغط أو المفاجآت أثناء القيادة.
التحديات والمحددات
رغم الفوائد الكبيرة، هناك بعض التحديات:
- التكلفة العالية: LiDAR يعتبر من أكثر الحساسات تكلفة مقارنة بالكاميرات أو الرادار، ما يزيد سعر السيارة.
- الحجم والتصميم: بعض الحساسات كبيرة نسبيًا، وقد تؤثر على شكل السيارة أو كفاءتها الهوائية.
- الظروف الجوية: الأمطار الغزيرة أو الضباب يمكن أن تقلل من دقة بعض الحساسات، رغم أن معظم الأنظمة الحديثة تتكيف مع هذه الظروف.
ورغم هذه التحديات، يستمر المصنعون في تطوير LiDAR أصغر وأرخص وأكثر كفاءة، ما يجعله أكثر انتشارًا في السيارات الكهربائية المستقبلية.
أمثلة على استخدام LiDAR في السيارات الكهربائية
تسلا
على الرغم من أن بعض موديلات تسلا تعتمد أساسًا على الكاميرات والرادار، فإن النسخ الأحدث بدأت تعتمد على LiDAR في التجارب البحثية لتحسين قيادة السيارات ذاتية القيادة.
شركة Lucid Motors
تستخدم Lucid حساسات LiDAR ضمن نظام القيادة شبه الذاتية، لتعزيز الأمان والتفاعل الذكي مع البيئة المحيطة.
Waymo
شركة Waymo المتخصصة بالقيادة الذاتية تعتمد على LiDAR لتحديد المسار والتفاعل مع السيارات الأخرى والمشاة بشكل دقيق.
مستقبل LiDAR في السيارات الكهربائية
المستقبل يبدو واعدًا، حيث يعمل المصنعون على:
- تصغير حجم الحساسات لتسهيل دمجها في السيارات دون التأثير على التصميم.
- خفض التكلفة لجعل LiDAR متاحًا في سيارات كهربائية بأسعار معقولة.
- دمج الذكاء الاصطناعي مع LiDAR لتحليل البيانات بسرعة أكبر واتخاذ قرارات أفضل في الوقت الفعلي.
- التوسع في المدن الذكية، بحيث تتواصل السيارات مع البنية التحتية عبر LiDAR لتحسين حركة المرور والسلامة.
خلاصة
حساسات LiDAR ليست مجرد أداة للكشف عن المحيط، بل أصبحت عنصرًا أساسيًا لتعزيز الأمان وتحسين تجربة القيادة في السيارات الكهربائية.
تقدّم هذه التقنية دقة عالية في رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد، وتدعم أنظمة القيادة الذاتية، وتقلّل من المخاطر على السائق والمشاة.
مع استمرار التطوير، ستصبح جزءًا قياسيًا في جميع السيارات الكهربائية الحديثة، لتصبح القيادة أكثر أمانًا وسلاسة وذكاء.