Radar / lidar vẫn hoạt động khi mọi chiếc xe được trang bị chúng?


80

Xe tự lái dựa vào máy ảnh, radar và bệ phóng để nhận ra môi trường xung quanh chúng. Máy ảnh tất nhiên không can thiệp lẫn nhau, vì chúng là cảm biến thụ động. Vì tín hiệu nhận được trực tiếp từ một máy phát khác mạnh hơn nhiều so với tín hiệu phản xạ từ máy phát của chính bạn, điều gì ngăn các tín hiệu truyền từ một radar / bệ can thiệp vào máy thu của tín hiệu khác?

Radar / lidar vẫn hoạt động khi tất cả các xe được trang bị chúng? Giả sử rằng họ sẽ, làm thế nào điều này sẽ được thực hiện?


2
Đây không hẳn là vấn đề nếu bạn chọn một bộ phát radar khác. Đó là một tín hiệu khá mạnh rằng có một chiếc xe khác và nó cũng "hoạt động" - ngay cả khi nó không di chuyển, việc sử dụng radar của nó là một gợi ý mạnh mẽ rằng nó có thể bắt đầu di chuyển.
MSalters

1
@MSalters - tuy nhiên, chọn một bộ phát độc lập khác không cung cấp cho bạn phạm vi, cũng như không có bộ tạo dao động tham chiếu tiêu chuẩn tốt ngay cả doppler. Có nhiều nơi mà bạn có thể có lưu lượng truy cập trên đầu về phía bạn, sẽ không va chạm khi đường phố ở giữa.
Chris Stratton

2
Những gì cá nhân tôi hy vọng là comms xe-bluetooth giả cho xe hơi sẽ ra đời trước khi chúng tôi xóa sạch hoàn toàn băng thông radar.
Carl Witthoft

3
@CarlWitthoft Nếu bằng camera hồng ngoại, ý bạn là camera ảnh nhiệt, thì có. Và tôi biết máy ảnh hoạt động như thế nào, nhưng nếu một hệ thống camera cần chiếu sáng để hoạt động, thì đó không phải là một hệ thống thụ động.
gre_gor

2
Đây là một câu hỏi hay, số lượng hệ thống Radar / Lidar đang hoạt động tại giao lộ của đường cao tốc tắc nghẽn với 5 làn mỗi hướng dường như có vấn đề lớn hơn nhiều so với WiFi hộ gia đình, ngay cả ở các khu vực đô thị dày đặc, là tĩnh.
RedGrittyBrick

Câu trả lời:


78

Bạn sẽ ngạc nhiên.

Đây thực sự là chủ đề của nghiên cứu đang diễn ra, và của một số luận án tiến sĩ.

Câu hỏi mà các dạng sóng và thuật toán radar có thể được sử dụng để giảm nhiễu là một cuộc chiến lâu dài; về bản chất, tuy nhiên, điều này phá vỡ cùng một vấn đề mà bất kỳ hệ thống truyền thông đặc biệt nào cũng có.

Các hệ thống khác nhau giải quyết điều đó khác nhau; bạn có thể thực hiện các radar được mã hóa, trong đó về cơ bản bạn làm tương tự như trong các hệ thống CDMA và phân chia phổ của bạn bằng cách cho mỗi chiếc xe một chuỗi mã không va chạm. Thủ thuật này là phối hợp các mã này, nhưng một giai đoạn quan sát và phát hiện va chạm có thể là đủ ở đây.

Nhiều khả năng thành công là phát hiện va chạm kịp thời và tránh: chỉ cần quan sát phổ tần cho các vụ nổ radar của hàng xóm của bạn và (giả sử một số thông thường), ngoại suy khi chúng không truyền được. Sử dụng thời gian đó.

Lưu ý rằng wifi giải quyết vấn đề này vốn có, giống như được mô tả ở trên, theo kiểu tạm thời. Trên thực tế, bạn có thể sử dụng hai lần các gói Wifi của mình làm tín hiệu radar và ước tính radar trên phản xạ của chúng. Và vì radar ô tô (802.11p) là một thứ và dữ liệu bạn gửi cũng được biết đến với bạn và cũng là duy nhất, bạn có thể hưởng lợi từ các đặc tính tương quan trực giao của radar được mã hóa và mật độ phổ cao hơn và do đó tăng chất lượng ước tính của truyền thời gian độc quyền.

Có một luận án mà IMHO phù hợp với vấn đề đó, và đó là Martin Braun: Thuật toán Radar OFDM trong Mạng truyền thông di động , 2014.


3
@DavidK phân bổ tần số: nah. Bạn cần phải thích nghi. Bạn không thể cung cấp cho mỗi chiếc xe tiềm năng của riêng mình hoặc thậm chí tìm một phương pháp cho mỗi chiếc xe trong một bán kính nhất định. Đơn giản là vì radar vốn dĩ là một vấn đề lớn về băng thông và phổ tần ngày nay rất ít.
Marcus Müller

4
@ st2000 tại sao bạn sẽ thiết kế một radar để sử dụng bất kỳ chu kỳ nhiệm vụ nhỏ hơn có thể? chu kỳ nhiệm vụ càng cao, bạn càng có nhiều quan sát để xây dựng mô hình của mình hoặc ước tính duy nhất của bạn trở nên tốt hơn. Về cơ bản, điều này nói rằng "nếu chúng ta thiết kế một radar rất tối ưu, chúng ta sẽ tránh được vấn đề va chạm". (lưu ý rằng có luật quy định rằng chu kỳ nhiệm vụ của bạn phải được giới hạn, nhưng "một phần trăm" thực sự sẽ không mang lại cho bạn khả năng va chạm thấp trong một kịch bản đông đúc ... tình cờ là kịch bản mà bạn 'muốn có một radar hoạt động.)
Marcus Müller

6
lưu ý rằng xác suất va chạm không chỉ là chu kỳ nhiệm vụ. Ngẫu nhiên, bạn chạy nhiều hơn vào một cái gì đó giống như nghịch lý sinh nhật cho phạm vi sinh nhật liên tục.
Marcus Müller

2
Marcus, bạn không thể so sánh công nghệ CDMA hoặc Wifi với các yêu cầu của ngành công nghiệp ô tô. Bạn có thực sự đặt cược cuộc sống của bạn vào giả định rằng tất cả các xe hơi hoặc thiết bị khác sẽ tốt bụng và ở trên vị trí của họ? Một chiếc xe tự lái cần dữ liệu này một cách kịp thời không giống như một đường truyền thông có thể bị gián đoạn một giây.
Dorian

2
Câu hỏi hay @ LastStar007, tôi chỉ cho rằng LIDAR hoặc RADAR của ô tô sẽ chỉ quan tâm đến môi trường xung quanh ngay lập tức. Nói, 10 x quy tắc 2 giây với tối thiểu 10 yard. Vì vậy mà, khoảng có nghĩa là một chiếc xe 100mph sẽ trông 0,25 dặm hoặc ~ 1320 chân trước của nó. Phải mất 0,00000268666 giây để đi xa đến đó và phản xạ lại. Vì vậy, bạn mở cửa sổ ít nhất là lâu. Ngay cả khi bạn lấy mẫu 100 lần một giây, cửa sổ của bạn sẽ chỉ được mở với 0,0268666 phần trăm thời gian. Nó sẽ hiếm khi có va chạm.
st2000

6

Đây là một vấn đề khá cũ trong kỹ thuật radar, xuất phát từ thời đại máy bay phản lực mang súng và tên lửa siêu thanh. Bài viết Wikipedia này về nén Chirp cung cấp một số manh mối về cách vấn đề có thể được giải quyết như nhau ở tốc độ ô tô.


7
Chào mừng đến với EE.SE. Mặc dù nó được coi là một điều tốt để liên kết các tài nguyên lâu dài như Wikipedia, nhưng thật không tốt khi viết không có thông tin trong câu trả lời. Vui lòng cung cấp một bản tóm tắt ngắn về những gì có liên quan từ bài viết wiki để dễ đọc và thực hiện tìm kiếm trên EE.SE thành công.
Ariser

5

Có hệ thống sonar và radar quân sự nhìn thế giới xung quanh bằng cách sử dụng phản xạ của radar / sonar của "người kia". Chúng tồn tại trở lại vào thời của 286 bộ xử lý Intel ... vì vậy ngày nay nó có thể được thực hiện với giá rẻ hơn nhiều khi ARM SOC 5 đô la mạnh mẽ như một chiếc Cray XMP-48 1983 (máy mà tôi quản lý sau đó ...)

Vì vậy, mặc dù rất hữu ích khi sử dụng tất cả các bộ ghép kênh miền thời gian và mã, nhưng cũng có thể tính toán vị trí của bộ phát khác và sau đó sử dụng tín hiệu của anh ấy để xem thế giới xung quanh bạn.

Tôi biết điều này tồn tại vào những năm 1980 khi tôi biết kỹ sư chế tạo nó cho quân đội và đến thăm cửa hàng của mình. Đó là bí mật sau đó, bây giờ không quá nhiều.

Về cơ bản, gọi nhiều trình phát là "tính năng" và tiếp tục.



1
Bạn đã quản lý một cray trong những năm 80? Tôi không xứng đáng ở trong cõi này!
Namphibian

3

Ở mức độ giải thích nguyên thủy, các radar hoạt động bằng cách gửi một chuỗi xung xác định (chữ ký) và sau đó chờ đợi một chuỗi tương tự được nhận. Điều này cung cấp tính chọn lọc cao khi có nhiễu hoặc nhiễu đáng kể.

Bằng cách tạo ra các chữ ký radar đủ dài và duy nhất, có thể cho phép nhiều radar cùng tồn tại trong cùng một môi trường, trong đó mọi radar có thể phân biệt chữ ký của chính nó ngay cả khi các chữ ký khác xuất hiện đồng thời trong tín hiệu.


1
Không phải hai bộ xung đồng thời trên cùng một dải tần trông giống như một bản hòa âm không thể nhận ra?
cHao

Tuy nhiên, các xung xung phải rất ngắn, vì các xung trong kịch bản tự lái gửi hàng triệu xung mỗi giây. Tôi tự hỏi có bao nhiêu dữ liệu bạn thực sự có thể mã hóa thành một xung ngắn như vậy để tạo một định danh duy nhất trong khi vẫn cung cấp đủ năng lượng để phát hiện tín hiệu phản xạ.
Adrian McCarthy

@cHao không. Tương quan chéo làm việc kỳ diệu. Vâng, thiết kế mã thích hợp nào.
hobbs

2

Tôi không nghĩ rằng họ sẽ phụ thuộc nhiều vào công nghệ radar, tôi nghĩ rằng đây chỉ là một bản vá cho đến khi máy ảnh và AI sẽ đủ tiên tiến để tiếp quản hoàn toàn (rằng nếu công nghệ này đủ an toàn để áp dụng một quy mô lớn).

Chỉ cần tưởng tượng rằng bạn có thể âm thầm mù tất cả các xe xung quanh bạn. Các tài nguyên hack sẽ không giới hạn. Bạn có thể làm gì để ngăn chặn ai đó làm điều đó?

Tất nhiên bạn có thể bịt mắt camera hoặc thậm chí là tài xế nhưng anh ấy (hoặc hành khách) sẽ biết điều đó và hành động.

Một sự cố ngắn của mạng CDMA hoặc Wifi có thể vượt qua mà không được chú ý. Một chiếc xe không thể đợi một giây cho đến khi lấy lại được dữ liệu, yêu cầu cao hơn nhiều.

Cập nhật Trên thực tế tôi không thấy tương lai của xe tự lái . Nhiều thiết bị "thông minh" đang làm cho cuộc sống của chúng ta kém an toàn hơn và ít riêng tư hơn từng ngày.

Tôi nghĩ rằng cuối cùng sẽ có một số lái xe tập trung, những con đường khá thông minh sẽ hướng dẫn từng chiếc xe trong giao thông.

Ngoài ra, tôi thấy nhiều người coi thường sức mạnh của việc xử lý hình ảnh thậm chí tôi không nghĩ những chiếc xe sẽ chỉ lái xe bằng camera.

Ở nơi đầu tiên một máy ảnh có một sự dư thừa rất lớn. Tôi không thấy mắt côn trùng có thể tốt hơn mắt người như thế nào.

  • "Radar có thể đọc tốc độ"

Máy ảnh (một hoặc nhiều) cũng có thể đọc tốc độ của một vật thể. Theo 3 hướng.

  • "Radar có thể đọc tốc độ với độ chính xác cao"

Tôi không chắc về điểm này. Tôi thực sự không thể nói tốc độ mà không nhìn vào đồng hồ tốc độ (không chính xác chút nào) và tôi vẫn lái xe tốt.

  • "Máy ảnh không thể nhìn thấy trong sương mù"

Đúng rồi. Sau đó lái xe chậm qua sương mù. Một người đi bộ hoặc một con chó cũng không nhìn thấy trong sương mù chiếc xe thông minh của bạn đang đến gần.

Thật thú vị khi CDMA hoặc Wifi được đưa ra như một ví dụ về việc chia sẻ cùng băng thông cho radar xe hơi. Bạn đang sử dụng Arduino để chạy ABS của bạn?

Đẩy mạnh những chiếc xe lái thông minh là một động thái tiếp thị, nó sẽ không làm cho đường phố an toàn hơn trong tương lai gần và kỹ năng lái xe của mọi người sẽ ngày càng thấp hơn, tôi thậm chí không biết điều này sẽ hoạt động như thế nào, bạn đã thắng ' T cần bằng lái xe, xe sẽ đưa bạn đi khắp nơi?

Tôi cũng thấy trong tài liệu của Marcus Brown được liên kết bởi Marcus Muller về cách những chiếc xe thông minh sẽ hợp tác độc đáo và trung thực để tránh chướng ngại vật và cũng chia sẻ băng thông radar. Thật là một tương lai tuyệt vời!

Điều đó có nghĩa là một chiếc xe hacker của Nga có thể khiến chiếc xe của tôi nhảy ra ngoài đường với tốc độ 100 km / h như một lựa chọn tốt hơn so với việc đâm vào một bức tường mà chỉ mình anh ta nhìn thấy?


2
@Gal Wax Chính xác như bạn thấy vào ban đêm. Tôi chỉ ra rằng nó phải là thứ mà người giám sát có thể dễ dàng phát hiện ra.
Dorian

3
Tôi chỉ chỉ ra rằng các trường hợp sử dụng và độ tin cậy của máy ảnh rất nhạy cảm với điều kiện môi trường là thiếu ánh sáng (đêm) hoặc sương mù, v.v ... Độ chính xác của hệ thống camera để tính toán khoảng cách phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện đó do đó tôi không ' Không thấy radar bị thay thế hoàn toàn bởi máy ảnh cho dù AI có được gắn vào chúng hay không.
Galaxy

3
@Gal Wax Con người không có radar, họ có mắt. Hệ thống đường của chúng tôi được xây dựng cho ánh sáng nhìn thấy. Chẳng có cách nào để sử dụng radar để đọc vạch kẻ đường và biển báo giao thông chẳng hạn. Do đó, chúng tôi cài đặt đèn pha, đèn hậu và đèn đường.
dùng71659

4
Câu trả lời của bạn thực sự cố gắng hết sức để biện minh cho sở thích của bạn đối với các hệ thống thị giác, bỏ qua các giới hạn vật lý của ánh sáng. Ngoài ra, nhiều trị giá hàng tỷ radar ô tô xây dựng mỗi năm và số liệu thống kê mà nói những cứu sống được hàng trăm mỗi năm đã , mặc dù radar bắt buộc đối với xe tải là một điều đó là vẫn còn tương đối mới ở EU. Tôi đã đề cập đến radar là bắt buộc đối với xe tải ở EU? Ngoài ra, kịch bản kẻ tấn công của bạn bỏ qua rằng các phương pháp học máy trong mười năm qua đã dẫn đến các thuật toán có thể dễ dàng bị lạc hướng, đến mắt người ...
Marcus Müller

2
@ MarcusMüller Xin đừng trộn lẫn những thất bại đe dọa tính mạng với các tính năng tầm thường. Bạn đang đặt logic lộn ngược. Tất cả các tính năng bạn cho rằng cứu mạng được thêm vào đầu lái xe của con người. Một radar bắt buộc hoặc một hệ thống gọi khẩn cấp sẽ chỉ cứu mạng khi có nguy hiểm. Tỷ lệ thành công 90% sẽ cứu sống 90% nguy cơ tuyệt chủng. Thất bại của một chiếc xe tự lái sẽ giết chết ai đó không gặp nguy hiểm.
Dorian

0

Đây không phải là một câu trả lời thực tế, chỉ là thêm một số cải tiến cho giải pháp Marcus mà tôi thấy là tốt nhất, chỉ cần thêm một số công nghệ gia đình được xác minh lâu dài khác có thể được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng trong cuộc sống.

Bạn sẽ ngạc nhiên.

Đây thực sự là chủ đề của nghiên cứu đang diễn ra, và của một số luận án tiến sĩ.

Câu hỏi mà các dạng sóng và thuật toán radar có thể được sử dụng để giảm nhiễu là một câu hỏi dài; về bản chất, tuy nhiên, điều này phá vỡ cùng một vấn đề mà bất kỳ chuông cửa không dây nào cũng có.

Nhiều khả năng thành công là phát hiện va chạm và tránh kịp thời: chỉ cần quan sát cửa hàng xóm của bạn và (giả sử một số thông thường), ngoại suy khi họ sẽ không rung chuông. Sử dụng thời gian đó.

Có một luận án mà IMHO phù hợp với vấn đề đó, và đó là Bradley Quadros: Dashbell: Hệ thống chuông cửa thông minh chi phí thấp để sử dụng tại nhà


0

Tôi sẽ nghĩ rằng cơ hội để họ hợp tác khi ở rất gần vượt xa những khó khăn mà họ gây ra cho nhau. Một cái bắt tay đơn giản khi họ nhận ra nhau và sau đó chia sẻ thông tin cũng như phân bổ tài nguyên ... Chắc chắn bất kỳ bản dựng nào ở mật độ nào cũng sẽ phải bao gồm một số trao đổi giao thức. Họ sẽ hợp tác, không cạnh tranh.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.