ऑटोनोमस वाहनों के लिए इनर्शियल मापन इकाई सेंसर जोखिम को कम करते हैं।

वाहनों का भविष्य स्वतंत्रता है, और उन्हें स्वयं चलने के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों को सुरक्षित और सटीकता से चलाने में मदद करने वाली उन्नत स्थिति संवेदक प्रौद्योगिकियों के बहुत सारे पूर्वानुमान हैं।

हालांकि, हम इंतजार करते हैं, आज के बहुत से वाहन लेन विचलन चेतावनियाँ, सहायक पार्किंग, और स्वचालित ब्रेकिंग जैसी विभिन्न उन्नत ड्राइवर सहायता प्रणालियों (एडास) से लैस हैं। हालांकि ये प्रौद्योगिकियाँ बहुत उपयोगी हैं, लेकिन इन्हें केवल 1 या 2 के एसएई स्वतंत्रता स्तर के रूप में माना जाता है, जिसका मतलब है कि इन्हें अभी भी 100% समय पर ड्राइवर की भागीदारी की आवश्यकता है।

बड़ा सवाल यह है कि हम तकनीकी लहर कब देखेंगे जो स्तर 5, या पूरी तरह से स्वतंत्र वाहनों को जो ड्राइवर संवाद की कोई आवश्यकता नहीं है। दुर्भाग्य से, हम इस प्रौद्योगिकी को व्यापक रूप से स्वीकृत और किसी भी प्रकार के वाहन में अपनाया होने में कई साल दूर हैं। क्यों? मुख्य चुनौती सुरक्षा सुनिश्चित करना है।

पूर्ण स्वतंत्रता प्राप्त करने के लिए यह निश्चित करना आवश्यक है कि एक वाहन सभी प्रकार के मौसम या सड़क स्थितियों में सुरक्षित रूप से और सटीकता से कार्यान्वित होगा और यात्रियों, पैदल यात्रियों, या संपत्ति को कोई महत्वपूर्ण चोट नहीं पहुंचाएगा।

इसके लिए एक ऐसी निर्मित मार्गदर्शन और नेविगेशन प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होगी जो सुनिश्चित कर सके कि वाहन कार्यान्वित होगा सुरक्षित रूप से अगर और जब वाहन प्राप्ति संवेदन संवेदक जैसे लाइडार, रडार, या कैमरे असफल हो जाएं, या यदि मौसम, भूमि, या वातावरण के कारण जीएनएसएस उपग्रह संकेतों में अंतरालिक विघटन हो।

स्वतंत्र वाहनों के लिए सुरक्षित-स्टॉप संवेदनशीलता प्रणाली

यह वाहन संवेदन प्रौद्योगिकी अवस्थान मापन इकाई संवेदक, या आईएमयू संवेदक है। क्योंकि एक आईएमयू संवेदक बाह्य स्थितियों के बजाय भूगर्भ और भौतिकी के कानूनों पर आधारित है, इसलिए यह वाहन सुरक्षित रूप से मार्ग बनाए रखने के लिए डेटा भेजता रह सकता है जब तक यह सुरक्षित रूप से रुक नहीं जाता या अन्य नेविगेशन प्रणालियाँ फिर से काम करने लगती हैं, यदि मौसम के कारण प्राप्ति संवेदक असफल हो जाते हैं। डेटा अवरोधन को समाप्त करके और परिचालन सुरक्षा को बढ़ाकर, आईएमयू पूरी तरह से स्वतंत्र ड्राइविंग के स्तर 5 की वास्तविकता को तेजी से बढ़ाएगा। सुरक्षा कुशन प्रदान करने के लिए आईएमयू संवेदक के बिना, स्वतंत्र वाहन कभी भी शहरी सड़कों और राजमार्गों में प्रभावी रूप से काम नहीं कर सकेंगे।

आईएमयू संवेदक क्या है, और यह कैसे काम करता है?

अधिकांश आईएमयू संवेदक दो विभिन्न सेट के संवेदकों से मिलकर बने होते हैं—एक्सेलरोमीटर संवेदक और जायरोस्कोप संवेदक। एक्सेलरोमीटर संवेदक तीन अपरोक्ष धुरीय धाराओं में रैखिक त्वरण को मापते हैं। समय के साथ त्वरण को एकीकृत करने से वेग मिलेगा, और समय के साथ वेग को एकीकृत करने से स्थिति में परिवर्तन होगा।

जायरोस्कोप संवेदक तीन अपरोक्ष धुरीय धाराओं की कोणीय दर को मापते हैं। तीन धाराओं के अलंगिक दर को समय के साथ एकीकृत करने से रोल, पिच, और यॉ का परिवर्तन उत्पन्न होगा, जो किसी वस्तु के दृश्य में परिवर्तन है।

ज्य्रोस्कोपिक और एक्सेलरोमीटर सेंसर्स के साथ एक आईएमयू मॉड्यूल 6 स्वतंत्रता के डिग्री प्रदान कर सकता है।

क्या कुछ आईएमयू मैग्नीटोमीटर भी शामिल करते हैं?

एक एक्सेलरोमीटर का उपयोग पृथ्वी की गुरुत्वाकर्षण बल के संबंध में रोल और पिच मानों की सफलतापूर्वक गणना की जा सकती है, और जायरोस्कोप ड्रिफ्ट को सुधार सकती है।

हालांकि, यह न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है क्योंकि याव का परिवर्तन भूगर्भ वेक्टर के लगभग लंबवत है। एक मैग्नीटोमीटर तीन आयामों में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को मापता है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके, यह वस्तु के हेडिंग (अर्थात, याव), रोल और पिच निर्धारित करने में मदद कर सकता है।

आईएमयू में एक मैग्नीटोमीटर शामिल करना एक वस्तु के प्रारंभिक हेडिंग का पता लगाने में मदद कर सकता है और सेंसर फ्यूजन एल्गोरिदम में याव जायरोस्कोप की गलती को सुधार सकता है।

आईएमयू प्रदर्शन मापन

बायस अस्थिरता जायरोस्कोप के सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन पैरामीटरों में से एक है। यह सीधे मापन है कि ज्यरोस्कोप समय के साथ कितना ड्रिफ्ट करता है। क्योंकि ज्यरोस्कोप की दर आउटपुट को अंगलियों में परिवर्तन (रोल, पिच, और याव) की गणना के लिए एकीकृत किया जा रहा है, ड्रिफ्ट के साथ किसी भी त्रुटि से होने वाली कोई भी त्रुटि अभिकलित त्रुटि में नतीजा देती है। इसके अतिरिक्त, ये कोणीय त्रुटियाँ समय के साथ स्थिति त्रुटियों में बदल जाती हैं। ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए एक उच्च प्रदर्शन आईएमयू एक आवश्यक घटक है जिसके लिए स्वतंत्र वाहन को उच्च सटीकता वाले स्थानांकन को प्राप्त करने के लिए उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता है।

तीन गुणात्मक पुनरावृत्ति आईएमयू में, तीन आईएमयू का उपयोग किया जाता है जो एक त्रिपल-पुनरावृत्ति सेंसर वास्तुकला निर्माण करता है जो अतिरिक्त स्तरों की विश्वसनीयता और सटीकता प्रदान करता है।

यदि किसी कारणवश कोई एक या एक से अधिक सेंसर सही ढंग से काम नहीं कर रहा है, तो सिस्टम को गड़बड़ सेंसर डेटा को पहचानने और उसका उपयोग न करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। गड़बड़ सेंसर आउटपुट या भ्रांतिपूर्ण डेटासेट को नजरअंदाज किया जाएगा या महत्व में कमी की जाएगी। यह वास्तविकता को सुनिश्चित करता है और साथ ही प्रदर्शन में सुधार करता है।

आईएमयू सेंसर्स अन्य सेंसर्स— जैसे कि लिडार रडार और कैमरे— की तुलना में उतना ही ध्यान और मीडिया कवरेज नहीं आकर्षित कर सकते। हालांकि, कई तरीकों में आईएमयू वह महत्वपूर्ण सुरक्षा सेंसर घटक है जो सड़कों पर दिखने वाले स्तर 4 और 5 स्वतंत्र वाहनों के सफल संचालन के लिए आवश्यक हैं जो अगले दशक में आ रहे हैं।