Il radar / lidar funzionerà ancora quando tutte le auto ne sono dotate?

80

Le auto a guida autonoma si affidano a telecamere, radar e lidar per riconoscere l'ambiente circostante. Le telecamere ovviamente non interferiscono l'una con l'altra, poiché sono sensori passivi. Poiché un segnale ricevuto direttamente da un altro trasmettitore è molto più forte di un segnale riflesso dal proprio trasmettitore, cosa impedisce ai segnali trasmessi da un radar / lidar di interferire con il ricevitore di un altro?

Il radar / lidar funzionerà ancora quando tutte le auto ne sono dotate? Supponendo che lo faranno, come sarà realizzato?

automotive laser radar

— crj11
fonte

2

Non è necessariamente un problema se stai rilevando un altro emettitore radar. È un segnale abbastanza forte che c'è un'altra macchina, ed è anche "attivo" - anche se al momento non si sta muovendo, il suo uso del radar è un forte suggerimento che potrebbe iniziare a muoversi.

— Salterio

1

@MSalters - raccogliendo un altro emettitore indipendente non ti dà comunque portata, né senza doppler oscillatori con riferimento a buoni standard. Ci sono molti posti in cui puoi avere traffico su una testa su un percorso verso di te, che non si scontreranno mentre le strade si incurvano tra loro.

— Chris Stratton,

2

Ciò che spero personalmente è che le comunicazioni auto-auto pseudo-bluetooth verranno realizzate prima che cancelliamo completamente le larghezze di banda del radar.

— Carl Witthoft,

3

@CarlWitthoft Se per telecamere IR intendete termocamere, allora sì. E so come funzionano le telecamere, ma se un sistema di telecamere necessita di illuminazione per funzionare, non è un sistema passivo.

— gre_gor,

2

Questa è una buona domanda, il numero di sistemi radar / Lidar attivi all'intersezione di autostrade congestionate con 5 corsie in ciascuna direzione sembra presentare problemi molto maggiori rispetto al WiFi domestico che, anche nelle aree urbane dense, è statico.

— RedGrittyBrick il

78

Saresti sorpreso.

Questo è in realtà argomento di ricerca in corso e di diverse tesi di dottorato.

La domanda su quali forme d'onda radar e algoritmi possano essere usati per mitigare le interferenze è da tempo combattuta su una; in sostanza, tuttavia, ciò si rompe con lo stesso problema di qualsiasi sistema di comunicazione ad hoc.

Diversi sistemi lo risolvono in modo diverso; puoi fare radar codificati, dove sostanzialmente fai lo stesso dei sistemi CDMA e dividi il tuo spettro dando ad ogni auto una sequenza di codice libera da collisioni. Il trucco sta coordinando questi codici, ma una fase di osservazione e il rilevamento delle collisioni potrebbero essere sufficienti qui.

Più probabile che abbia successo è il rilevamento delle collisioni e l'evitamento nel tempo: basta osservare lo spettro delle esplosioni radar dei tuoi vicini e (assumendo una certa regolarità), estrapolare quando non trasmettono. Usa quel tempo.

Si noti che il wifi risolve questo problema intrinsecamente, proprio come descritto sopra, in modo temporale. In effetti, puoi usare due volte i tuoi pacchetti Wifi come segnali radar e fare una stima radar sulla loro riflessione. E poiché il radar per autoveicoli (802.11p) è una cosa e i dati che invieresti ti sono noti e anche unici, potresti trarre vantaggio dalle proprietà di correlazione ortogonale di un radar codificato e dalla maggiore densità spettrale e quindi una maggiore stima della qualità di trasmissione a tempo limitato.

C'è una tesi che IMHO ha maturato bene su questo, ed è Martin Braun: OFDM Radar Algorithms in Mobile Communication Networks , 2014.

— Marcus Müller
fonte

3

Allocazione di frequenza @DavidK: nah. Devi essere adattivo. Non puoi dare ad ogni potenziale auto la sua banda, o persino trovare un metodo per ogni auto in un dato raggio. Semplicemente perché il radar è intrinsecamente un problema intenso in termini di larghezza di banda e lo spettro al giorno d'oggi è scarso.

— Marcus Müller,

4

@ st2000 perché dovresti progettare un radar per utilizzare un ciclo di lavoro più piccolo del possibile? più è alto il ciclo di funzionamento, più osservazioni ottieni per costruire il tuo modello o migliore diventa la tua singola stima. Questo sta sostanzialmente dicendo "se progettiamo un radar per essere molto subottimali, evitiamo il problema delle collisioni". (nota che esiste una legislazione che afferma che il tuo ciclo di lavoro deve essere limitato, ma "una frazione del percento" in realtà non ti darà una bassa probabilità di collisione in uno scenario affollato ... che per inciso è lo scenario in cui tu Vorrei un radar funzionante.)

— Marcus Müller,

6

si noti che la probabilità di collisione non è solo il ciclo di lavoro. stocasticamente, ti imbatti di più in qualcosa che assomiglia al paradosso del compleanno per intervalli di compleanno continui.

— Marcus Müller,

2

Marcus, non puoi confrontare la tecnologia CDMA o Wifi con i requisiti dell'industria automobilistica. Scommetterai davvero la tua vita sul presupposto che tutte le altre macchine o dispositivi saranno gentili e rimarranno sul loro slot? Un'auto a guida autonoma ha bisogno di questi dati in modo tempestivo a differenza di una linea di comunicazione che può sopportare un'interruzione di un secondo.

— Dorian

2

Bella domanda @ LastStar007, ho appena pensato che il LIDAR o il RADAR di un'auto sarebbero interessati solo nelle immediate vicinanze. Di '10 volte la regola dei 2 secondi con un minimo di 10 yard. In modo che, approssimativamente, significherebbe che un'auto da 100 miglia all'ora apparirebbe 0,25 miglia o ~ 1320 piedi davanti ad essa. Ci vogliono 0,00000268666 secondi di luce per andare così lontano e riflettere indietro. Quindi apri la finestra almeno per così tanto tempo. Anche se si preleva un campione 100 volte al secondo, la finestra sarebbe aperta solo per lo 0,0268666 percento delle volte. Sarebbe raro avere collisioni.

— st2000,

6

Questo è un problema piuttosto vecchio nell'ingegneria radar, risalente all'era degli aerei a reazione che trasportavano pistole e missili supersonici. Questo articolo di Wikipedia sulla compressione Chirp fornisce alcuni indizi su come il problema possa essere affrontato in modo uguale alle velocità delle automobili.

— Andrew Milne
fonte

7

Benvenuti in EE.SE. Sebbene sia considerato utile collegare risorse di lunga durata come Wikipedia, non è altrettanto utile scrivere alcuna informazione nella risposta stessa. Fornisci un breve riassunto di ciò che è rilevante dall'articolo wiki per facilitare la lettura e effettuare una ricerca su EE.SE con successo.

— Ariser,

5

Ci sono sonar militari e sistemi radar che vedono il mondo intorno a loro usando i riflessi del radar / sonar "dell'altro ragazzo". Esistevano ai tempi di 286 processori Intel ... quindi oggi può essere fatto molto più a buon mercato quando un ARM SOC da $ 5 è potente come un Cray XMP-48 del 1983 (la macchina che gestivo allora ...)

Quindi, mentre è utile utilizzare tutto il dominio del tempo e il multiplexing del dominio del codice, è anche possibile calcolare la posizione dell'altro emettitore e quindi utilizzare il suo segnale per vedere il mondo intorno a te.

So che esisteva negli anni '80 poiché conoscevo l'ingegnere che lo costruì per i militari e visitò il suo negozio. Allora era segreto, ora non così tanto.

Fondamentalmente, chiamare più emettitori una "caratteristica" e andare avanti.

— EMSmith
fonte

1

Vedi anche: en.wikipedia.org/wiki/Klein_Heidelberg

— user253751

1

Hai gestito una cray negli anni '80? Non sono degno di essere in questo regno!

— Namphibian,

3

A un livello primitivo di spiegazione, i radar funzionano inviando una sequenza definita di impulsi (firma) e quindi aspettando che venga ricevuta una sequenza simile. Ciò fornisce un'elevata selettività in presenza di interferenze o rumori significativi.

Rendendo le firme radar sufficientemente lunghe e uniche è possibile consentire a più radar di coesistere nello stesso ambiente, in cui ogni radar può distinguere la propria firma anche se altre firme sono contemporaneamente presenti nel segnale.

— Dmitry Grigoryev
fonte

1

Due serie simultanee di impulsi sulla stessa gamma di frequenza non sembrano un mashup irriconoscibile?

— cHao,

Gli impulsi di Lidar devono essere molto brevi, poiché quelli in scenari a guida autonoma inviano milioni di impulsi al secondo. Mi chiedo quanti dati si possano effettivamente codificare in un così breve impulso per creare un identificatore univoco pur fornendo abbastanza potenza per rilevare il segnale riflesso.

— Adrian McCarthy,

@cHao no. La correlazione incrociata fa miracoli. Bene, la corretta progettazione del codice fa.

— Hobbs,

2

Non penso che si baseranno molto sulla tecnologia radar, penso che questa sia solo una patch fino a quando le telecamere e l'intelligenza artificiale non saranno abbastanza avanzate da subentrare del tutto (che se mai la tecnologia sarà abbastanza sicura da essere adottata su su larga scala).

Immagina di poter accecare silenziosamente tutte le auto intorno a te. Le risorse di hacking saranno illimitate. Cosa puoi fare per impedire a qualcuno di farlo?

Ovviamente puoi accecare una telecamera o persino il conducente, ma lui (o il passeggero) lo saprà e agirà.

Un breve errore di una rete CDMA o Wifi può passare inosservato. Un'auto non può attendere un secondo fino a quando non ottiene nuovamente i dati, i requisiti sono molto più elevati.

Aggiornamento In realtà non vedo un futuro di guida autonoma . Molti dispositivi "intelligenti" stanno rendendo la nostra vita meno sicura e meno privata di giorno in giorno.

Penso che alla fine ci sarà una guida centralizzata, piuttosto strade intelligenti che guideranno ogni auto nel traffico.

A parte questo, vedo molti ignorare la potenza dell'elaborazione delle immagini, anche se non penso che le auto guideranno mai usando solo telecamere.

In primo luogo una telecamera ha una ridondanza enorme. Non vedo come un occhio di insetto possa meglio di un occhio umano.

"Il radar può leggere la velocità"

La fotocamera (una o più) può anche leggere la velocità di un oggetto. In 3 direzioni.

"Il radar può leggere la velocità con grande precisione"

Non sono sicuro di questo punto. Non riesco davvero a dire la velocità senza guardare il tachimetro (che non è affatto preciso) e sto ancora guidando bene.

"Le telecamere non possono vedere nella nebbia"

È vero. Quindi guida lentamente attraverso la nebbia. Anche un pedone o un cane non vedono nella nebbia che la tua auto intelligente si avvicina.

È esilarante il modo in cui CDMA o Wifi vengono forniti come esempio di condivisione della stessa larghezza di banda per un radar per auto. Stai usando Arduino per gestire il tuo ABS?

Far avanzare le auto di guida intelligenti è più una mossa di marketing, non renderà le strade più sicure nel prossimo futuro e le capacità di guida delle persone diventeranno sempre più basse, non so nemmeno come funzionerà, hai vinto ' hai bisogno di una patente di guida, l'auto ti porterà ovunque?

Vedo anche nel documento di Marcus Brown collegato da Marcus Muller come le auto intelligenti coopereranno in modo bello e onesto per evitare ostacoli e anche condividere la larghezza di banda del radar. Che futuro meraviglioso!

Ciò significa che un'auto hacker russa potrebbe far saltare la mia auto fuori strada a 100 km / h come opzione migliore rispetto a colpire un muro che solo lui vede?

— Dorian
fonte

2

@Galaxy Esattamente come vedi di notte. Ho solo sottolineato che dovrebbe essere qualcosa che un supervisore umano può facilmente rilevare.

— Dorian,

3

Stavo solo sottolineando che i casi d'uso e l'affidabilità della fotocamera sono molto sensibili alle condizioni ambientali, sia che si tratti di mancanza di luce (notte) o nebbia ecc. L'accuratezza di un sistema di telecamere per calcolare la distanza è estremamente dipendente da tali condizioni, quindi non vedere il radar essere completamente sostituito dalle telecamere indipendentemente dal fatto che un'intelligenza artificiale sia collegata o meno a esse.

— Galaxy

3

@Galaxy Gli umani non hanno radar, hanno gli occhi. Il nostro sistema stradale è progettato per la luce visibile. Ad esempio, non è possibile utilizzare il radar per leggere i segnali di corsia e i segnali stradali. Pertanto, installiamo fari, fanali posteriori e lampioni.

— user71659

4

La tua risposta cerca davvero di giustificare la tua preferenza per i sistemi visivi, ignorando i limiti fisici della luce. Inoltre, le molteplici valore di miliardi di radar automobilistici costruiti ogni anno e le statistiche che dicono coloro salvare vite siano le centinaia ogni anno già , anche se il radar obbligatorio per i camion è una cosa che è ancora relativamente nuovo nella UE. Ho già detto che il radar è obbligatorio per i camion nell'UE? Inoltre, il tuo scenario di aggressore ignora che gli approcci di machine learning degli ultimi dieci anni hanno portato a algoritmi che possono essere facilmente deviati, all'occhio umano ...

— Marcus Müller,

2

@ MarcusMüller Per favore, non mescolare fallimenti potenzialmente letali con caratteristiche banali. Stai mettendo la logica sottosopra. Tutte le funzionalità che asserisci che salvano vite umane vengono aggiunte alla guida umana. Un radar obbligatorio o un sistema di chiamata d'emergenza salveranno una vita solo in caso di pericolo. Un tasso di successo del 90% salverà la vita in pericolo del 90%. Un guasto di un veicolo a guida autonoma ucciderà qualcuno che non era in pericolo.

— Dorian,

0

Questa non è una vera risposta, sta solo aggiungendo alcuni miglioramenti alla soluzione Marcus che trovo sia la migliore, semplicemente aggiungendo altre tecnologie domestiche verificate da molto tempo che possono essere utilizzate in applicazioni critiche per la vita.

Saresti sorpreso.

Questo è in realtà argomento di ricerca in corso e di diverse tesi di dottorato.

La domanda su quali forme d'onda radar e algoritmi possano essere usati per mitigare le interferenze è da tempo combattuta su una; in sostanza, tuttavia, questo si rompe con lo stesso problema che ha un campanello senza fili.

Più probabile che abbia successo è il rilevamento delle collisioni e l'evitamento nel tempo: basta osservare la porta dei vicini e (assumendo una certa regolarità), estrapolare quando non suoneranno il campanello. Usa quel tempo.

C'è una tesi in cui IMHO è invecchiato bene su questo, ed è Bradley Quadros: Dashbell: un sistema di campanello intelligente a basso costo per uso domestico

— Dorian
fonte

0

Penserei che le opportunità per loro di cooperare quando nelle immediate vicinanze superano di gran lunga le difficoltà che si causano a vicenda. Una semplice stretta di mano quando si riconoscono e poi una condivisione delle informazioni e delle allocazioni delle risorse ... Sicuramente qualsiasi build a qualsiasi densità dovrà includere un certo scambio di protocollo. Coopereranno, non competeranno.

— MikeW
fonte