Los autos sin conductor dependen de cámaras, radares y lidar para reconocer el entorno que los rodea. Las cámaras, por supuesto, no interfieren entre sí, ya que son sensores pasivos. Dado que una señal recibida directamente de otro transmisor es mucho más fuerte que una señal reflejada de su propio transmisor, ¿qué impide que las señales transmitidas de un radar / lidar interfieran con el receptor de otro?
¿El radar / lidar seguirá funcionando cuando todos los automóviles estén equipados con ellos? Suponiendo que lo harán, ¿cómo se logrará esto?
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Respuestas:
Te sorprenderias.
Este es en realidad tema de investigación en curso, y de varias tesis doctorales.
La pregunta sobre qué formas de onda y algoritmos de radar se pueden usar para mitigar la interferencia es muy discutida; en esencia, sin embargo, esto se descompone en el mismo problema que tiene cualquier sistema de comunicación ad-hoc.
Diferentes sistemas resuelven eso de manera diferente; puede hacer radares codificados, donde básicamente hace lo mismo que en los sistemas CDMA y divide su espectro al dar a cada automóvil una secuencia de código libre de colisiones. El truco es coordinar estos códigos, pero una fase de observación y detección de colisión podría ser suficiente aquí.
Es más probable que tenga éxito la detección de colisiones y la evitación a tiempo: simplemente observe el espectro para las ráfagas de radar de sus vecinos y (suponiendo cierta regularidad), extrapolar cuando no se transmitirán. Usa ese tiempo.
Tenga en cuenta que wifi resuelve este problema inherentemente, como se describe anteriormente, de manera temporal. De hecho, puede usar dos veces sus paquetes Wifi como señales de radar y hacer una estimación de radar en su reflejo. Y dado que el radar automotriz (802.11p) es una cosa, y los datos que enviaría son conocidos y únicos, podría beneficiarse de las propiedades de correlación ortogonal de un radar codificado y la mayor densidad espectral y, por lo tanto, una mayor calidad estimada de transmisión de tiempo exclusivo.
Hay una disertación que, en mi humilde opinión, envejeció bien sobre eso, y es Martin Braun: Algoritmos de radar OFDM en redes de comunicación móvil , 2014.
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Este es un problema bastante antiguo en la ingeniería de radar, que data de la era de los aviones a reacción que portaban armas y misiles supersónicos. Este artículo de Wikipedia sobre la compresión Chirp da algunas pistas sobre cómo el problema podría abordarse igualmente a velocidades de automóvil.
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Hay sistemas de sonar y radar militares que ven el mundo a su alrededor utilizando reflejos del radar / sonar del "otro tipo". Existieron en los días de 286 procesadores Intel ... por lo que se puede hacer mucho más barato hoy cuando un $ 5 ARM SOC es tan poderoso como un Cray XMP-48 de 1983 (la máquina que manejé entonces ...)
Por lo tanto, si bien es útil utilizar todo el tiempo de dominio y multiplexación de dominio de código, también es posible calcular la ubicación del otro emisor y luego usar su señal para ver el mundo que te rodea.
Sé que esto existió en la década de 1980 cuando conocí al ingeniero que lo construyó para el ejército y visitó su tienda. Era secreto entonces, ahora no tanto.
Básicamente, llame a múltiples emisores una "característica" y siga adelante.
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En un nivel primitivo de explicación, los radares funcionan enviando una secuencia definida de pulsos (firma) y luego esperando que se reciba una secuencia similar. Esto proporciona una alta selectividad en presencia de interferencias o ruidos significativos.
Al hacer que las firmas de radar sean lo suficientemente largas y únicas, es posible permitir que múltiples radares coexistan en el mismo entorno, donde cada radar puede distinguir su propia firma, incluso si otras firmas están presentes simultáneamente en la señal.
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No creo que dependan demasiado de la tecnología de radar, creo que esto es solo un parche hasta que las cámaras y la IA estén lo suficientemente avanzadas como para asumir el control por completo (que si alguna vez la tecnología será lo suficientemente segura como para ser adoptada en a gran escala).
Solo imagine que podría cegar silenciosamente todos los autos a su alrededor. Los recursos de piratería serán ilimitados. ¿Qué puedes hacer para evitar que alguien haga eso?
Por supuesto, puede cegar una cámara o incluso al conductor, pero él (o el pasajero) lo sabrá y tomará medidas.
Una falla breve de una red CDMA o Wifi puede pasar desapercibida. Un automóvil no puede esperar un segundo hasta que obtenga datos nuevamente, los requisitos son mucho más altos.
Actualización En realidad, no veo un futuro de la autoconducción . Muchos dispositivos "inteligentes" están haciendo nuestra vida menos segura y menos privada día a día.
Creo que al final habrá una conducción centralizada, caminos más bien inteligentes que guiarán a cada automóvil en el tráfico.
Aparte de eso, veo que muchos ignoran el poder del procesamiento de imágenes, incluso no creo que los autos conduzcan usando solo cámaras.
En primer lugar, una cámara tiene una gran redundancia. No veo cómo un ojo de insecto puede ser mejor que un ojo humano.
La cámara (una o más) también puede leer la velocidad de un objeto. En 3 direcciones.
No estoy seguro de este punto. Realmente no puedo decir la velocidad sin mirar el velocímetro (que no es del todo preciso) y todavía estoy conduciendo bien.
Es verdad. Luego conduzca despacio a través de la niebla. Un peatón o un perro tampoco ven en la niebla acercarse a su automóvil inteligente.
Es gracioso cómo se da CDMA o Wifi como ejemplo de compartir el mismo ancho de banda para el radar de un automóvil. ¿Estás usando Arduino para ejecutar tu ABS?
Impulsar los autos de conducción inteligente es más un movimiento de marketing, no hará que las calles sean más seguras en el futuro cercano y las habilidades de conducción de las personas disminuirán cada vez más, ni siquiera sé cómo funcionará, ganaste ' ¿No necesita una licencia de conducir, el automóvil lo llevará a todas partes?
También veo en el documento de Marcus Brown vinculado por Marcus Muller cómo los autos inteligentes cooperarán de manera agradable y honesta para evitar obstáculos y también compartir el ancho de banda del radar. ¡Qué maravilloso futuro!
¿Eso significa que un auto hacker ruso podría hacer que mi auto salte fuera de la carretera a 100 km / h como una mejor opción que chocar contra una pared que solo él ve?
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Esta no es una respuesta real, solo agrega algunas mejoras a la solución de Marcus, que considero que es la mejor, solo agrega algunas otras tecnologías domésticas verificadas desde hace mucho tiempo que se pueden usar en aplicaciones críticas para la vida.
Te sorprenderias.
Este es en realidad tema de investigación en curso, y de varias tesis doctorales.
La pregunta sobre qué formas de onda y algoritmos de radar se pueden usar para mitigar la interferencia es muy discutida; en esencia, sin embargo, esto se descompone en el mismo problema que cualquier timbre inalámbrico tiene.
Es más probable que tenga éxito la detección de colisiones y la evitación a tiempo: simplemente observe la puerta de sus vecinos y (suponiendo cierta regularidad), extrapolar cuando no toquen el timbre. Usa ese tiempo.
Hay una disertación que, en mi humilde opinión, envejeció bien en eso, y es Bradley Quadros: Dashbell: un sistema de timbre inteligente de bajo costo para uso doméstico
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Creo que las oportunidades para que cooperen cuando están muy cerca superan con creces las dificultades que se causan mutuamente. Un simple apretón de manos, ya que se reconocen entre sí y luego un poco de intercambio de información, así como asignaciones de recursos ... Seguramente, cualquier construcción en cualquier densidad tendrá que incluir algún intercambio de protocolos. Cooperarán, no competirán.
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