الدراجات النارية، والدراجات الكهربائية، وغيرها من المركبات ذات العجلتين أخيرًا تحصل على نوع من ميزات المساعدة التي كانت السيارات تمتلكها لسنوات: تنبيهات النقاط العمياء، تحذيرات التصادم الأمامي، تحذيرات انحراف المسار، تنبيهات القرب من الخلف، والمزيد.
غالبًا ما تُسمى هذه الفئة ARAS أو ADAS للركاب (أنظمة مساعدة السائق المتقدمة / أنظمة مساعدة السائق المتقدمة) وهي مبنية حول فكرة بسيطة واحدة: الدراجة دائمًا تراقب ما لا يستطيع الراكب رؤيته.
جوهر هذه الأنظمة هو الرؤية. ضع كاميرا ذكية في مقدمة الدراجة، وأخرى في الخلف، وأضف معالجًا صغيرًا على متن الدراجة (الـ "دماغ")، ويمكنك مراقبة حركة المرور، والمسافة، والمركبات القادمة، والمشاة، والمواقف الخطرة بشكل مستمر. عندما يبدو أن هناك شيئًا خطيرًا، تحذر النظام الراكب على الفور، من خلال ضوء، أو رمز على لوحة العدادات، أو صفارة، أو إشارة لمسية.
هذا ليس عن تسجيل لقطات GoPro. هذا يتعلق بتوفير مجموعة ثانية من العيون للراكب، عيون لا تومض أبدًا، ولا تنظر إلى الأسفل، ولا تفوت الفان الجالس في النقطة العمياء.
ما تفعله مساعدة الراكب بالفعل
تهدف معظم أنظمة السلامة الحديثة للمركبات ذات العجلتين المبنية على الكاميرات و الذكاء الاصطناعي إلى تقديم مجموعة من التحذيرات عالية القيمة:
1. كشف النقاط العمياء
تتحقق الرؤية الجانبية والخلفية باستمرار من وجود مركبات حيث لا تساعد المرايا دائمًا، مشكلة "السيارة في النقطة العمياء" الكلاسيكية. عندما ترى النظام شيئًا يزحف إلى تلك المنطقة الخطرة، يمكنه تحذير الراكب قبل أن يميل أو يغير المسار.
2. تحذير التصادم الأمامي
تنظر الكاميرا الأمامية إلى ما هو أمامها وتقدر السرعة النسبية. إذا كانت المركبة أمامك تفرمل بشدة أو كانت الفجوة تغلق بسرعة كبيرة، يمكنها تحذير الراكب للتفاعل بشكل أسرع.
3. مراقبة المسافة / مسافة المتابعة
هذا يتعلق بإدارة المساحة. يقوم النظام بقياس المسافة إلى المركبة الأمامية ويخبر السائق عندما يكون قريبًا جدًا. في المنصات ذات المستوى العالي يمكن ربط هذا بنظام التحكم التكيفي في السرعة أو تحديد السرعة.
4. تنبيه الحارة / الانحراف
على الدراجات النارية الأكبر واستخدام السرعات العالية، يمكن للنظام اكتشاف علامات الحارة وينبه إذا كانت الدراجة تنحرف عن الحارة بشكل غير مقصود. على المركبات الأصغر، يتم استخدام فكرة مشابهة لاكتشاف الحركة الجانبية العامة أو التمايل الذي يبدو غير آمن.
5. الوعي بالتهديد من الخلف
الكثير من الحوادث القريبة للدراجين وراكبي الدراجات النارية لا تأتي من الأمام — إنها تأتي من الخلف. يمكن لكاميرا خلفية تتبع المركبات التي تقترب بسرعة كبيرة، وتحديد التجاوزات العدوانية، وتحذير إذا كانت السيارة تقترب بشكل قريب جدًا.
6. اكتشاف مستخدمي الطريق الضعفاء
من الجانب الآخر، لا يراقب النظام السيارات فقط. يمكنه أيضًا تحديد المشاة وراكبي الدراجات الآخرين في مسارك وينبهك إذا خرج شخص ما أو قطع خطك.
ببساطة: النظام يجيب باستمرار على السؤال "هل سأتعرض للاصطدام؟" ويخبر السائق في وقت مبكر بما يكفي للقيام بشيء حياله.
طرق الأجهزة المختلفة (ولماذا هي مهمة)
ليس كل دراجة تحتاج إلى كمبيوتر ضخم ومكلف على متنها. هناك الآن عدة هياكل للحصول على هذه الميزات الأمنية على الدراجات ذات العجلتين، وكل واحدة تستهدف مستوى تكلفة/تعقيد مختلف.
دعونا نستعرض الرئيسية منها.
1. مستشعر ذكي / كاميرا شاملة
هذه هي الموجة الجديدة. بدلاً من كاميرا "غبية" ترسل فقط فيديو إلى جهاز كمبيوتر كبير، تحتوي الكاميرا نفسها على معالج AI مدمج.
مثال جيد من هذه الفئة هو IMX500 من سوني. إنه ليس مجرد مستشعر صورة، بل هو مستشعر صورة بالإضافة إلى مسرع شبكة عصبية في نفس الحزمة. هذا يعني أن المستشعر يمكنه تشغيل نموذج كشف الكائنات مباشرة على الشريحة. لا يحتاج إلى بث الفيديو الخام في مكان آخر ليتم تحليله. يمكنه ببساطة أن يقول "تم الكشف عن سيارة في الجهة اليسرى الخلفية" أو "مشاة أمامك، 12 مترًا."
لماذا هذا مهم للدراجات ذات العجلتين:
- لا حاجة لوحدة حوسبة ضخمة.
- طاقة منخفضة، وهو أمر حاسم للدراجات الكهربائية والمركبات الكهربائية الخفيفة.
- زمن استجابة منخفض: يتم توليد التنبيه في المكان الذي يتم فيه التقاط البكسلات.
- نطاق ترددي منخفض: بدلاً من بث الفيديو، يرسل فقط نتيجة الكشف.
هذا النموذج مثالي للإضافات الأمنية الخفيفة: يمكنك تثبيت الكاميرا الذكية على المقود أو الرف الخلفي، والآن لديك وعي بالوضع في الوقت الحقيقي دون الحاجة إلى وحدة تحكم إلكترونية كاملة.
بعبارة أخرى: الكاميرا لم تعد مجرد كاميرا. إنها بالفعل الدماغ.
2. كاميرا + وحدة تحكم إلكترونية خارجية (نموذج "كاميرا بالإضافة إلى دماغ")
هذه هي البنية التي يعرفها عالم الدراجات النارية بالفعل.
هنا، تقوم وحدة الكاميرا بما تفعله الكاميرات بشكل أفضل: التقاط صورة نظيفة ذات نطاق ديناميكي عالٍ (HDR) في جميع ظروف الإضاءة. ثم يتم إرسال تلك الصورة عبر رابط عالي السرعة (على سبيل المثال MIPI CSI-2 أو A-PHY) إلى كمبيوتر صغير على متن الدراجة، وهو وحدة تحكم إلكترونية مخصصة لمساعدة السائق.
تقوم تلك الوحدة بتشغيل الذكاء الاصطناعي: كشف الكائنات، تتبع المسار، تقدير المسافة، منطق النقاط العمياء، إلخ. كما أنها تتصل ببقية المركبة. يمكنها:
- التواصل مع الدراجة عبر حافلة CAN,
- تشغيل ضوء تحذير أو رمز على لوحة العدادات,
- دمج بيانات من كاميرات متعددة (أمامية + خلفية + جانبية)،
- تسجيل أحداث الاقتراب من الحوادث أو "الحوادث شبه" للتحليل لاحقًا.
لماذا هذا مهم:
- يمكنك استخدام نماذج أكثر قوة، لأنك لم تعد مقيدًا بما يتناسب مع مستشعر واحد.
- يمكنك دمج وجهات نظر كاميرات متعددة، وليس واحدة فقط.
- يمكنك التكامل بشكل وثيق مع أنظمة وعروض السيارة الخاصة.
من جانب الكاميرا، يستخدم هذا الإعداد عادةً مستشعرات متقدمة من فئة السيارات مثل مستشعرات سوني الجديدة عالية الدقة HDR. تم تصميم هذه المستشعرات الأحدث لرؤية التفاصيل في المناطق الساطعة جدًا والمظلمة جدًا في نفس الوقت، فكر في "شمس منخفضة في وجهك ومدخل نفق مظلم"، أو "أسفلت رطب في الليل مع مصابيح LED خلفك." تم بناؤها لتحمل الإضاءة القاسية والحركة السريعة، وهو ما يختبره الركاب بالضبط.
هذا النموذج شائع للدراجات النارية ومنصات التنقل الكهربائي عالية الجودة، حيث لديك مساحة أكبر قليلاً لوحدة ECU صغيرة تحت الغلاف، في الذيل، أو في وحدة الرأس.
3. مجموعة أمان متعددة الكاميرات كاملة
هذه هي النسخة المميزة.
في هذا الإعداد، ليس لديك فقط كاميرا ودماغ. لديك:
- كاميرات متعددة متينة (أمامية، خلفية، أحيانًا جانبية)،
- وحدة حساب مركزية تقوم بإجراء إدراك مستمر،
- و واجهة راكب: شاشة عرض لوحة القيادة أو HMI مدمجة تعرض التنبيهات و الحالة مباشرة.
يحصل الراكب على تنبيهات بصرية مباشرة في مجموعة العدادات: مركبة في النقطة العمياء، تحذير من سرعة الاقتراب، مشاة في الأمام، إلخ. قد يقوم النظام أيضًا بتخزين الحوادث (كأدلة، تأمين، أو تدريب للراكب) ويدعم تحديثات البرمجيات حتى يمكن طرح ميزات الكشف الجديدة.
هنا تبدأ التكنولوجيا في الشعور وكأنها أنظمة مساعدة السائق المتطورة في السيارات، ولكن مقاسة على عجلتين.
أين تتناسب كاميميك
تعمل كاميميك في طبقة الرؤية في هذا النظام البيئي: الكاميرات والاتصال بين الكاميرات و"الدماغ".
تركيزنا هو جعل تلك الكتل البصرية قوية وسهلة الدمج قدر الإمكان لمنصات العجلتين.
إليك كيف يبدو ذلك في الممارسة العملية:
تصوير النطاق الديناميكي العالي
تتعامل الدراجات النارية مع إضاءة قاسية: وهج الشمس، دخول النفق، المصابيح الأمامية في الليل، طلاء الطرق العاكس في المطر. تم بناء وحدات كاميميك حول حساسات تقدم نطاق ديناميكي عالي جدًا، لذا لا تزال تحصل على صور قابلة للاستخدام ومنظمة في تلك الظروف بدلاً من لطخة بيضاء مفرطة أو كتلة سوداء. هذه هي الفجوة بين "ربما هناك سيارة هناك" و"هناك سيارة، على بعد مترين خلفك."
معالجة الأشعة تحت الحمراء والتصفية
تقوم إضاءة الشوارع، وأضواء الفرامل، ومصابيح LED، وأشعة الشمس بإدخال الأشعة تحت الحمراء إلى العدسة. إذا لم تدير ذلك، ستحصل على تداخل، إيجابيات كاذبة، وتلاشي الألوان. نحن نضبط لذلك. يمكننا توفير خيارات قطع الأشعة تحت الحمراء أو تمريرها حسب حالة الاستخدام (رؤية نهارية مقابل مساعدة ليلية)، ونقوم بمعايرة خط الأنابيب بحيث تحصل النماذج على بيانات نظيفة، وليس ضوضاء.
وحدات مدمجة وقوية
على الدراجة ذات العجلتين، المساحة ليست "متاحة" أبداً، بل هي شيء تخلقه. وحدات الكاميرا لدينا مبنية على تصاميم MIPI CSI-2 المدمجة مع براميل عدسات صغيرة جداً (نمط M12/M8، عدسة عين السمكة، بانورامية، إلخ) بحيث يمكن أن تعيش في غلاف، أو حاوية مرآة، أو حتى مجموعة إضاءة. إنها جاهزة للاهتزاز ومستقرة حرارياً، لذا فهي تتحمل الركوب، وليس فقط أسطح المختبر.
مسار منخفض الكمون إلى الحوسبة
نقوم بتوصيل الفيديو مباشرة إلى معالج الإشارة الصورية (ISP) في نظام على شريحة (SoC) على منصات مدمجة شائعة مثل NVIDIA Jetson، وحوسبة قائمة على Raspberry Pi، ولوحات مخصصة، إلخ. هذا يعني انخفاض الكمون، وانخفاض التكاليف، وسلوك متوقع للشبكات العصبية التي تجلس في الأعلى.
جاهز لوحدة التحكم الإلكترونية أو جاهز ليكون وحدة التحكم الإلكترونية
يمكنك استخدام كاميرا Camemake في بنية "كاميرا + وحدة تحكم إلكترونية" الكلاسيكية. تتصل الكاميرا بوحدة التحكم الإلكترونية IRAS الخاصة بك (وحدة التحكم الإلكترونية للمساعدة الذكية للراكب)، التي تدير مجموعة الإدراك الخاصة بك وتتحدث إلى حافلة CAN والشاشة.
أو يمكنك أن تذهب إلى خيار أخف: قم بدمج بصرياتنا وضبطنا مع مستشعر رؤية ذكي يحتوي بالفعل على مسرع ذكاء اصطناعي على الشريحة (مثل نهج IMX500). في هذه الحالة، تكون الكاميرا في الأساس أيضاً الكمبيوتر. بالنسبة لمصنع المعدات الأصلية الذي يبني ميزات الأمان في دراجة كهربائية أو سكوتر خفيف الوزن، فإن ذلك جذاب جداً: الحد الأدنى من الأسلاك، الحد الأدنى من حجم الحاوية، الحد الأدنى من الوزن.
تكامل سريع لمصنعي المعدات الأصلية
نحن نشحن ليس فقط لوحة المستشعر ولكن أيضاً الإعداد: برامج التشغيل، الضبط، المعايرة، وخيارات ميكانيكية مرجعية. هذا يسمح لمصنع المعدات الأصلية أو المدمج بإدخال الرؤية في المنتج دون أن يصبح شركة كاميرات. تحصل على مسار للإنتاج بدلاً من تجربة علمية.
ماذا يحدث بعد ذلك
نحن في النقطة التي لم تعد فيها أنظمة الكاميرا على الدراجات ذات العجلتين "كاميرات داش طموحة". إنها أجهزة أمان نشطة.
تحدث بعض التحولات الكبيرة في نفس الوقت:
- الكاميرات أصبحت أكثر ذكاءً. بدلاً من مجرد إرسال الفيديو، يمكن أن تقول الكاميرا بالفعل "سيارة في النقطة العمياء الآن." هذا تغيير أساسي.
- الحوسبة أصبحت أصغر. لم تعد بحاجة إلى صندوق ضخم بمواصفات السيارات. يمكنك الحصول على سلوك ARAS ذو معنى باستخدام مستشعر + بعض TOPS من الحوسبة الطرفية بدلاً من رف GPU كامل.
- الإضاءة لم تعد عذرًا. تعني المستشعرات ذات النطاق الديناميكي العالي ومعالجة الأشعة تحت الحمراء المضبوطة أن النظام يمكنه الرؤية في الحالات التي يكافح فيها الإنسان — الأنفاق، التقاطعات المضيئة من الخلف، الأمطار الغزيرة في الليل.
- التكامل يتطور. نحن ننتقل من "ربط هذا الملحق على مقودك" إلى "هذا جزء من الدراجة." يتم تصميم الكاميرات مباشرة في حاويات المصابيح الأمامية، وأجزاء الذيل، ومجموعات العدادات، ووحدات التحكم المتصلة عبر CAN.
- الدمج قادم. ستبدأ الرؤية في الارتباط بالرادار، والمستشعرات الحركية، وربما حتى الليدار البسيط. تصبح الدراجة واعية ليس فقط لما تراه، ولكن أيضًا لما تشعر به وما تستشعره حول الزوايا.
الهدف النهائي بسيط: منح الركاب نوعًا من الذكاء المبكر الذي يحصل عليه سائقو السيارات الحديثة بالفعل، ولكن معبأ لعالم حيث تكون القيود على الحجم، والطاقة، والتكلفة، والتعرض للطقس أكثر صرامة.
لهذا السبب يتحرك هذا المجال بسرعة. ولهذا نحن نستثمر في الرؤية. ولهذا السبب أصبحت سلامة الدراجات ذات العجلتين أخيرًا تواكب سلامة السيارات ذات الأربع عجلات، ليس من خلال نسخ السيارة، ولكن من خلال بناء شيء مصمم خصيصًا للراكب.