Kodiak機(jī)器人公司為長(zhǎng)途環(huán)境開(kāi)發(fā)可整合到運(yùn)輸公司車(chē)隊(duì)的自動(dòng)駕駛技術(shù),而針對(duì)自動(dòng)駕駛卡車(chē)運(yùn)輸環(huán)境中的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì),利用Vicor的電源模組設(shè)計(jì)高密度、高效能的電源系統(tǒng),充分滿(mǎn)足自駕車(chē)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。
商業(yè)卡車(chē)運(yùn)輸是美國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱,這一點(diǎn)在過(guò)去幾年裡表現(xiàn)得最為明顯,因?yàn)樾鹿谝咔閷?dǎo)致的供應(yīng)鏈中斷席捲了整個(gè)美國(guó)。與此同時(shí),找到願(yuàn)意開(kāi)卡車(chē)的人越來(lái)越難。美國(guó)卡車(chē)運(yùn)輸協(xié)會(huì) (American Trucking Association) 資料顯示,美國(guó)卡車(chē)司機(jī)的平均年齡約為48歲,長(zhǎng)途卡車(chē)司機(jī)的平均年齡甚至更高,這可能就是為什麼去年美國(guó)卡車(chē)司機(jī)短缺 8 萬(wàn)名的原因所在。

圖1 : Kodiak機(jī)器人公司的長(zhǎng)途卡車(chē)運(yùn)輸自動(dòng)駕駛技術(shù) kodiakDriver ,包含SensorPods的模組化硬體系統(tǒng),該系統(tǒng)整合了使用卡車(chē)傳統(tǒng)後照鏡安裝點(diǎn)「觀察」其周?chē)h(huán)境所需的大多數(shù)感測(cè)器。(source:Kodiak) |
|
許多產(chǎn)業(yè)分析師認(rèn)為,長(zhǎng)途商業(yè)卡車(chē)運(yùn)輸可能是自駕車(chē)技術(shù)的第一個(gè)主要使用案例,因?yàn)榕c在二級(jí)道路和城市街道上行駛的許多細(xì)微差別相比,高速公路駕駛的問(wèn)題沒(méi)那麼複雜。
此外,從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,卡車(chē)運(yùn)輸業(yè)從車(chē)輛自動(dòng)駕駛中獲得的優(yōu)勢(shì)可能更多。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的成本在一輛行駛里程在 100 萬(wàn)至 200 萬(wàn)英里的卡車(chē)上更容易攤銷(xiāo)。此外,由於服務(wù)時(shí)間限制,人力駕駛卡車(chē)平均每天只能工作 7.5 小時(shí)。自動(dòng)駕駛卡車(chē)的使用率可以提高至原來(lái)的2 至 3 倍,只需停下來(lái)加油、接收和裝載新貨即可。
為長(zhǎng)途卡車(chē)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛
在這種背景下,Kodiak機(jī)器人公司(Kodiak Robotics)於2018年成立,業(yè)務(wù)重點(diǎn)是為長(zhǎng)途環(huán)境開(kāi)發(fā)可整合到運(yùn)輸公司車(chē)隊(duì)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。Kodiak自動(dòng)駕駛解決方案 kodiakDriver 包含一個(gè)名為 SensorPods的模組化硬體系統(tǒng),該系統(tǒng)整合了使用卡車(chē)傳統(tǒng)後照鏡安裝點(diǎn)「觀察」其周?chē)h(huán)境所需的大多數(shù)感測(cè)器。Pods 的模組化設(shè)計(jì)允許在幾分鐘內(nèi)對(duì)其進(jìn)行開(kāi)關(guān),可最大限度延長(zhǎng)車(chē)隊(duì)的正常執(zhí)行時(shí)間,無(wú)需專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的技術(shù)人員安裝設(shè)備並重新校準(zhǔn)感測(cè)器網(wǎng)路。

圖2 : Kodiak主要採(cǎi)用一種獨(dú)特的稀疏映射方法,包含實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛所需的資訊。地圖由 Kodiak Vision 補(bǔ)充,這是一款綜合感測(cè)器融合系統(tǒng),可利用源於雷達(dá)、攝影機(jī)和雷射雷達(dá)的資料查看所有條件下的道路。(source:Kodiak) |
|
自2019年在德克薩斯州達(dá)拉斯市南部啟動(dòng)營(yíng)運(yùn)中心以來(lái),Kodiak一直專(zhuān)注於安全開(kāi)發(fā)一種能夠因應(yīng)嚴(yán)苛長(zhǎng)途環(huán)境的系統(tǒng)。僅在2022年,Kodiak透過(guò) kodiakDriver 的不間斷運(yùn)行完成了一些貨運(yùn)巨頭的試點(diǎn)項(xiàng)目,其中包括從達(dá)拉斯到亞特蘭大的 4 次不間斷往返。自 2022 年 8 月以來(lái),Kodiak一直在德克薩斯州為家居用品零售商宜家提供自動(dòng)駕駛貨運(yùn)服務(wù),每週七天在貝敦的配送中心和舊金山的宜家商店之間不間斷營(yíng)運(yùn)。
「Kodiak團(tuán)隊(duì)代表了自駕車(chē)產(chǎn)業(yè)中那些經(jīng)驗(yàn)最豐富的人」,該公司創(chuàng)始人兼執(zhí)行長(zhǎng) Don Burnette 表示:「這幫助我們繞過(guò)產(chǎn)業(yè)起步時(shí)通常使用的試錯(cuò)方法,採(cǎi)取了最直接的成功路徑。」
電源解決方案超越對(duì)感測(cè)器的嚴(yán)苛要求
針對(duì)自動(dòng)駕駛卡車(chē)運(yùn)輸環(huán)境中的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì),Kodiak很快就確定了三個(gè)毋庸妥協(xié)方面:可靠性、效率以及執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)健全監(jiān)控的功能。
這些需求便是吸引Kodiak與 Vicor 公司的客製化設(shè)計(jì)子公司Vicor Power System(Vicor)合作的原因。該團(tuán)隊(duì)利用Vicor的電源模組設(shè)計(jì)高密度、高效能的電源系統(tǒng),充分滿(mǎn)足自駕車(chē)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。Kodiak電源系統(tǒng)使用幾款 Vicor 電源模組來(lái)滿(mǎn)足其需要12、24及48V 電源母線的感測(cè)器需求。這些模組包括Vicor NBM6123、BCM6123、PRM和VTM等。所有電源模組都可採(cǎi)用極小的封裝提供高效率的可靠電源轉(zhuǎn)換。
此外,Vicor 提供的設(shè)計(jì)支援,還在系統(tǒng)中為每個(gè)元件實(shí)現(xiàn)輸出可控的特性,並透過(guò)監(jiān)控所有Kodiak感測(cè)器的電壓及電流最佳化了元件的健全狀況。Kodiak平臺(tái)包含四條基本母線,必須指向特定的感測(cè)器、執(zhí)行器和處理器。每組輸出均可透過(guò)專(zhuān)用 CAN 母線監(jiān)控並進(jìn)行單獨(dú)控制。

圖3 : Kodiak目前使用幾款 Vicor 電源模組來(lái)滿(mǎn)足其需要 12、24 和 48V 電源母線的任務(wù)關(guān)鍵性感測(cè)器需求。這些模組包括 Vicor BCM6123、PRM 和 VTM 等。(source:Vicor) |
|
Vicor 還可在卡車(chē)入庫(kù),插上插頭時(shí),為 48V 系統(tǒng)提供電池充電。AC 岸電系統(tǒng)可在引擎不運(yùn)行時(shí)維持電池電量水準(zhǔn),從而允許維修技術(shù)人員和工程師在室內(nèi)用車(chē)。Kodiak能夠透過(guò)在卡車(chē)上使用 Vicor 48V 系統(tǒng),減小佈線量,從而可減輕重量、節(jié)省空間並支援車(chē)輛的大功率應(yīng)用。
徹底改變商業(yè)運(yùn)輸及卡車(chē)司機(jī)的未來(lái)
即使商業(yè)運(yùn)輸未得到充分重視,但它卻是全球經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定不可或缺的因素。如今,Kodiak已整裝待發(fā),隨時(shí)準(zhǔn)備透過(guò)自動(dòng)駕駛運(yùn)輸來(lái)徹底改變?cè)摦a(chǎn)業(yè),使卡車(chē)運(yùn)輸更加可靠、高效。