Apakah radar / lidar masih berfungsi ketika setiap mobil dilengkapi dengan mereka?

80

Mobil-mobil self-driving mengandalkan kamera, radar, dan lidar untuk mengenali lingkungan di sekitar mereka. Kamera tentu saja tidak saling mengganggu, karena mereka adalah sensor pasif. Karena sinyal yang diterima langsung dari pemancar lain jauh lebih kuat daripada sinyal yang dipantulkan dari pemancar Anda sendiri, apa yang menghentikan sinyal yang ditransmisikan dari satu radar / lidar mengganggu penerima yang lain?

Apakah radar / lidar masih berfungsi ketika semua mobil dilengkapi dengan mereka? Dengan asumsi bahwa mereka akan melakukannya, bagaimana ini akan dicapai?

crj11
sumber
2
Ini tidak selalu menjadi masalah jika Anda mengambil emitor radar lain. Itu sinyal yang cukup kuat bahwa ada mobil lain, dan itu juga "aktif" - bahkan jika saat ini tidak bergerak, penggunaan radar adalah petunjuk kuat bahwa ia bisa mulai bergerak.
MSalters
1
@MSalters - mengambil emitor independen lain tidak memberi Anda jangkauan, atau tanpa osilator yang direferensikan dengan standar bahkan doppler. Ada banyak tempat di mana Anda dapat memiliki lalu lintas di jalan menuju Anda, yang tidak akan bertabrakan karena jalanan melengkung di antaranya.
Chris Stratton
2
Apa yang secara pribadi saya harapkan adalah bahwa komunikasi mobil-ke-mobil pseudo-bluetooth akan muncul sebelum kita sepenuhnya menghilangkan bandwidth radar.
Carl Witthoft
3
@CarlWitthoft Jika dengan kamera IR yang Anda maksud adalah kamera pencitraan termal, maka ya. Dan saya tahu cara kerja kamera, tetapi jika sistem kamera membutuhkan penerangan agar berfungsi, maka itu bukan sistem pasif.
gre_gor
2
Ini adalah pertanyaan yang bagus, jumlah sistem Radar / Lidar aktif di persimpangan jalan raya yang padat dengan 5 jalur di setiap arah tampaknya cenderung menghadirkan masalah yang jauh lebih besar daripada WiFi rumah tangga yang, bahkan di daerah perkotaan padat, bersifat statis.
RedGrittyBrick

Jawaban:

78

Anda akan terkejut.

Ini sebenarnya adalah topik penelitian yang sedang berlangsung, dan beberapa disertasi PhD.

Pertanyaan yang bentuk gelombang dan algoritma radar dapat digunakan untuk mengurangi gangguan adalah pertanyaan lama; pada intinya, bagaimanapun, ini terurai ke masalah yang sama dengan sistem komunikasi ad-hoc apa pun.

Sistem yang berbeda memecahkannya secara berbeda; Anda dapat melakukan radar berkode, di mana Anda pada dasarnya melakukan hal yang sama seperti dalam sistem CDMA dan membagi spektrum Anda dengan memberikan setiap mobil urutan kode bebas tabrakan. Caranya adalah mengoordinasikan kode-kode ini, tetapi fase observasi dan deteksi tabrakan mungkin cukup di sini.

Lebih mungkin untuk berhasil adalah deteksi tabrakan dan penghindaran tepat waktu: cukup amati spektrum untuk ledakan radar tetangga Anda, dan (dengan asumsi beberapa keteraturan), ekstrapolasi ketika mereka tidak akan mentransmisikan. Gunakan waktu itu.

Perhatikan bahwa wifi memecahkan masalah ini secara inheren, seperti dijelaskan di atas, secara temporal. Bahkan, Anda dapat menggunakan paket Wifi Anda sebagai sinyal radar dan melakukan estimasi radar pada refleksinya. Dan karena radar otomotif (802.11p) adalah sesuatu, dan data yang Anda kirim diketahui dan juga unik, Anda bisa mendapatkan manfaat dari sifat korelasi ortogonal dari radar berkode dan kepadatan spektral yang lebih tinggi dan dengan demikian meningkatkan kualitas perkiraan transmisi eksklusif waktu.

Ada disertasi yang umur IMHO baik tentang itu, dan itu Martin Braun: OFDM Radar Algorithms di Mobile Communication Networks , 2014.

Marcus Müller
sumber
3
Alokasi frekuensi @DavidK: nah. Anda harus adaptif. Anda tidak dapat memberikan setiap mobil potensial band sendiri, atau bahkan menemukan metode untuk setiap mobil dalam radius tertentu. Hanya karena radar secara inheren merupakan masalah bandwidth-intens, dan spektrum sangat jarang akhir-akhir ini.
Marcus Müller
4
@ st2000 mengapa Anda merancang radar untuk menggunakan siklus tugas yang lebih kecil dari mungkin? semakin tinggi siklus tugas, semakin banyak pengamatan yang Anda dapatkan untuk membangun model Anda atau semakin baik perkiraan tunggal Anda. Ini pada dasarnya mengatakan "jika kita merancang radar menjadi sangat optimal, kita menghindari masalah tabrakan". (perhatikan bahwa ada undang-undang yang mengatakan bahwa siklus tugas Anda harus dibatasi, tetapi "sepersekian persen" benar-benar tidak akan memberi Anda kemungkinan tabrakan yang rendah dalam skenario yang ramai ... yang notabene adalah skenario di mana Anda akan menginginkan radar yang berfungsi.)
Marcus Müller
6
perhatikan bahwa probabilitas tabrakan bukan hanya siklus tugas. stokastik, Anda mengalami lebih ke sesuatu yang tampak seperti paradoks ulang tahun untuk rentang ulang tahun yang berkelanjutan.
Marcus Müller
2
Marcus, Anda tidak dapat membandingkan teknologi CDMA atau Wifi dengan persyaratan industri otomotif. Apakah Anda benar-benar akan mempertaruhkan hidup Anda dengan asumsi bahwa semua mobil atau perangkat lain akan baik dan tetap di slot mereka? Mobil yang mengemudi sendiri membutuhkan data ini secara tepat waktu, tidak seperti saluran komunikasi yang dapat bertahan selama satu detik.
Dorian
2
Pertanyaan bagus @ LastStar007, saya hanya berasumsi bahwa LIDAR atau RADAR mobil hanya akan tertarik pada lingkungan sekitarnya. Katakanlah, 10 x aturan 2 detik dengan minimal 10 yard. Sehingga, kira-kira akan berarti mobil 100mph akan terlihat 0,25 mil atau ~ 1320 kaki di depannya. Dibutuhkan cahaya 0,00000268666 detik untuk sejauh itu dan memantulkan kembali. Jadi Anda membuka jendela setidaknya selama itu. Bahkan jika Anda mengambil sampel 100 kali per detik, jendela Anda hanya akan terbuka untuk 0,0268666 persen dari waktu tersebut. Akan jarang terjadi tabrakan.
st2000
6

Ini adalah masalah yang agak lama dalam rekayasa radar, berasal dari era pesawat jet yang membawa senjata dan rudal supersonik. Artikel Wikipedia tentang kompresi Chirp ini memberikan beberapa petunjuk tentang bagaimana masalah tersebut dapat diatasi dengan kecepatan yang sama.

Andrew Milne
sumber
7
Selamat datang di EE.SE. Meskipun dianggap hal yang baik untuk menautkan sumber daya yang tahan lama seperti Wikipedia, tidak baik untuk tidak menulis informasi dalam jawaban itu sendiri. Tolong beri abstrak singkat tentang apa yang relevan dari artikel wiki untuk memudahkan pembacaan dan membuat pencarian di EE.SE berhasil.
Ariser
5

Ada sonar militer dan sistem radar yang melihat dunia di sekitar mereka menggunakan pantulan radar / sonar "orang lain". Mereka ada kembali pada masa 286 prosesor Intel ... sehingga dapat dilakukan jauh lebih murah hari ini ketika SOC ARM $ 5 sama kuatnya dengan 1983 Cray XMP-48 (mesin yang saya kelola kemudian ...)

Jadi, meskipun berguna untuk menggunakan semua domain waktu dan multiplexing domain kode, juga dimungkinkan untuk menghitung lokasi emitor lain dan kemudian menggunakan sinyalnya untuk melihat dunia di sekitar Anda.

Saya tahu ini ada pada 1980-an karena saya tahu insinyur yang membangunnya untuk militer dan mengunjungi tokonya. Itu rahasia waktu itu, sekarang tidak begitu banyak.

Pada dasarnya, panggil beberapa emiter sebagai "fitur" dan lanjutkan.

EMSmith
sumber
1
Lihat juga: en.wikipedia.org/wiki/Klein_Heidelberg
user253751
1
Anda mengelola cray di tahun 80-an? Saya tidak layak berada di dunia ini!
Namphibian
3

Pada tingkat penjelasan primitif, radar bekerja dengan mengirimkan urutan pulsa yang ditentukan (tanda tangan) dan kemudian menunggu urutan yang sama untuk diterima. Ini memberikan selektivitas tinggi di hadapan gangguan atau kebisingan yang signifikan.

Dengan membuat tanda tangan radar cukup panjang dan unik, dimungkinkan untuk memungkinkan beberapa radar untuk hidup berdampingan di lingkungan yang sama, di mana setiap radar dapat membedakan tanda tangannya sendiri, bahkan jika tanda tangan lain hadir secara bersamaan dalam sinyal.

Dmitry Grigoryev
sumber
1
Tidakkah dua rangkaian pulsa simultan pada rentang frekuensi yang sama terlihat seperti satu kombinasi yang tidak dapat dikenali?
cao
Pulsa Lidar harus sangat pendek, karena yang dalam skenario mengemudi sendiri mengirim jutaan pulsa per detik. Saya ingin tahu berapa banyak data yang dapat Anda enkode menjadi pulsa pendek untuk membuat pengidentifikasi unik sambil tetap menyediakan daya yang cukup untuk mendeteksi sinyal yang dipantulkan.
Adrian McCarthy
@ cHao no. Korelasi silang merupakan keajaiban. Nah, desain kode yang tepat tidak.
hobbs
2

Saya tidak berpikir bahwa mereka akan banyak bergantung pada teknologi radar, saya pikir ini hanya patch sampai kamera dan AI akan cukup maju untuk mengambil alih seluruhnya (bahwa jika teknologi itu akan cukup aman untuk diadopsi pada skala besar).

Bayangkan saja Anda bisa membutakan semua mobil di sekitar Anda secara diam-diam. Sumber daya peretasan akan tidak terbatas. Apa yang dapat Anda lakukan untuk menghentikan seseorang melakukan itu?

Tentu saja Anda dapat membutakan kamera atau bahkan pengemudi untuk tetapi dia (atau penumpang) akan tahu itu dan mengambil tindakan.

Kegagalan singkat dari jaringan CDMA atau Wifi dapat berlalu tanpa disadari. Sebuah mobil tidak dapat menunggu satu detik sampai mendapat data lagi, persyaratannya jauh lebih tinggi.

Pembaruan Sebenarnya saya tidak melihat masa depan mengemudi sendiri . Banyak perangkat "pintar" yang membuat hidup kita kurang aman dan tidak terlalu pribadi setiap hari.

Saya berpikir bahwa pada akhirnya akan ada beberapa mengemudi terpusat, jalan yang lebih pintar yang akan memandu setiap mobil di lalu lintas.

Terlepas dari itu, saya melihat banyak orang mengabaikan kekuatan pemrosesan gambar bahkan saya tidak berpikir mobil akan mengemudi hanya menggunakan kamera.

Di tempat pertama kamera memiliki redundansi besar. Saya tidak melihat bagaimana mata serangga bisa lebih baik daripada mata manusia.

  • "Radar dapat membaca kecepatannya"

Kamera (satu atau lebih) juga dapat membaca kecepatan suatu objek. Di 3 arah.

  • "Radar dapat membaca kecepatan dengan akurasi tinggi"

Saya tidak yakin tentang hal ini. Saya benar-benar tidak tahu kecepatan tanpa melihat speedometer (yang tidak akurat sama sekali) dan saya masih mengemudi dengan baik.

  • "Kamera tidak bisa melihat dalam kabut"

Itu benar. Kemudian melaju perlahan melewati kabut. Seorang pejalan kaki atau anjing juga tidak melihat dalam kabut mobil pintar Anda mendekat.

Sangat lucu bagaimana CDMA atau Wifi diberikan sebagai contoh berbagi bandwidth yang sama untuk radar mobil. Apakah Anda menggunakan Arduino untuk menjalankan ABS Anda?

Mendorong ke depan mobil-mobil pintar mengemudi lebih merupakan langkah pemasaran, itu tidak akan membuat jalan-jalan lebih aman dalam waktu dekat dan keterampilan mengemudi orang-orang akan semakin rendah, saya bahkan tidak tahu bagaimana ini akan bekerja, Anda menang ' t memerlukan SIM, mobil akan membawa Anda ke mana-mana?

Saya juga melihat dalam dokumen Marcus Brown yang dihubungkan oleh Marcus Muller bagaimana mobil pintar akan bekerja sama dengan baik dan jujur ​​untuk menghindari rintangan dan juga berbagi bandwidth radar. Masa depan yang luar biasa!

Itu berarti bahwa mobil hacker Rusia dapat membuat mobil saya melompat keluar jalan pada kecepatan 100 km / jam sebagai pilihan yang lebih baik daripada menabrak dinding yang hanya dilihatnya?

Dorian
sumber
2
@Galaxy Tepat seperti yang Anda lihat di malam hari. Saya hanya menunjuk bahwa itu seharusnya sesuatu yang dapat dengan mudah dideteksi oleh pengawas manusia.
Dorian
3
Saya baru saja menunjukkan bahwa kasus penggunaan & keandalan kamera sangat sensitif terhadap kondisi lingkungan baik itu kurang cahaya (malam) atau kabut dll. Keakuratan sistem kamera untuk menghitung jarak sangat tergantung pada kondisi tersebut maka saya tidak perlu t melihat radar digantikan sepenuhnya oleh kamera apakah AI terpasang atau tidak padanya.
Galaxy
3
@Galaxy Manusia tidak memiliki radar, mereka memiliki mata. Sistem jalan kami dibangun untuk cahaya tampak. Tidak ada cara untuk menggunakan radar untuk membaca tanda jalur dan rambu lalu lintas, misalnya. Karena itu, kami memasang lampu depan, lampu belakang, dan lampu jalan.
user71659
4
Jawaban Anda benar-benar berusaha keras untuk membenarkan pilihan Anda untuk sistem visual, mengabaikan keterbatasan fisik cahaya. Juga, beberapa bernilai miliaran radar otomotif dibangun setiap tahun dan statistik yang mengatakan mereka menyelamatkan nyawa menjadi ratusan setiap tahun sudah , meskipun radar wajib untuk truk adalah hal yang masih relatif baru di Uni Eropa. Apakah saya menyebutkan radar wajib untuk truk di UE? Juga, skenario penyerang Anda mengabaikan bahwa pendekatan pembelajaran mesin selama sepuluh tahun terakhir telah menyebabkan algoritma yang dapat dengan mudah disesatkan, ke mata manusia ...
Marcus Müller
2
@ MarcusMüller Tolong jangan gabungkan kegagalan yang mengancam jiwa dengan fitur-fitur sepele. Anda menempatkan logika terbalik. Semua fitur yang Anda klaim menyelamatkan nyawa ditambahkan di atas kendali manusia. Radar wajib atau sistem panggilan darurat akan menyelamatkan nyawa hanya ketika ada bahaya. Tingkat keberhasilan 90% akan menyelamatkan 90% nyawa yang terancam punah. Kegagalan kendaraan mengemudi sendiri akan membunuh seseorang yang tidak dalam bahaya.
Dorian
0

Ini bukan jawaban yang sebenarnya, hanya menambahkan beberapa perbaikan pada solusi Marcus yang saya temukan adalah yang terbaik, hanya menambahkan beberapa teknologi rumah tangga lama dan terverifikasi lainnya yang dapat digunakan dalam aplikasi yang sangat penting.

Anda akan terkejut.

Ini sebenarnya adalah topik penelitian yang sedang berlangsung, dan beberapa disertasi PhD.

Pertanyaan yang bentuk gelombang dan algoritma radar dapat digunakan untuk mengurangi gangguan adalah pertanyaan lama; pada intinya, bagaimanapun, ini terurai menjadi masalah yang sama dengan yang dimiliki oleh bel nirkabel.

Lebih mungkin untuk berhasil adalah pendeteksian tabrakan dan penghindaran tepat waktu: cukup amati pintu tetangga Anda, dan (dengan asumsi beberapa keteraturan), perkirakan kemungkinan mereka tidak akan membunyikan bel. Gunakan waktu itu.

Ada disertasi yang umur IMHO pada itu, dan itu Bradley Quadros: Dashbell: Sebuah Sistem Bel Cerdas berbiaya rendah untuk Penggunaan Rumah

Dorian
sumber
0

Saya akan berpikir peluang bagi mereka untuk bekerja sama ketika dalam jarak dekat jauh melebihi kesulitan yang mereka sebabkan satu sama lain. Jabat tangan yang sederhana karena mereka saling mengenali dan kemudian berbagi informasi serta alokasi sumber daya ... Tentunya setiap bangunan dengan kepadatan apa pun harus menyertakan pertukaran protokol. Mereka akan bekerja sama, bukan bersaing.

MikeW
sumber