¿El radar / lidar seguirá funcionando cuando todos los automóviles estén equipados con ellos?

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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?

automotive laser radar

— crj11
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No es necesariamente un problema si está recogiendo otro emisor de radar. Esa es una señal bastante fuerte de que hay otro automóvil, y también está "activo", incluso si actualmente no se está moviendo, su uso del radar es una fuerte pista de que podría comenzar a moverse.

— MSalters

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@MSalters: sin embargo, recoger otro emisor independiente no te da rango, ni sin buenos osciladores con referencia a los estándares, incluso doppler. Hay muchos lugares donde puede tener tráfico en un camino frontal hacia usted, que no chocará a medida que las calles se curvan en el medio.

— Chris Stratton

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Lo que personalmente espero es que las comunicaciones pseudo-bluetooth de automóvil a automóvil se activen antes de que eliminemos por completo los anchos de banda del radar.

— Carl Witthoft

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@CarlWitthoft Si por cámaras IR te refieres a cámaras termográficas, entonces sí. Y sé cómo funcionan las cámaras, pero si un sistema de cámara necesita iluminación para funcionar, entonces no es un sistema pasivo.

— gre_gor

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Esta es una buena pregunta, el número de sistemas activos de radar / Lidar en la intersección de carreteras congestionadas con 5 carriles en cada dirección parece presentar problemas mucho mayores que el WiFi doméstico que, incluso en áreas urbanas densas, es estático.

— RedGrittyBrick

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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.

— Marcus Müller
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Asignación de frecuencia @DavidK: no. Necesitas ser adaptativo. No puede dar a cada automóvil potencial su propia banda, o incluso encontrar un método para cada automóvil en un radio determinado. Simplemente porque el radar es inherentemente un problema de ancho de banda intenso, y el espectro es muy escaso en estos días.

— Marcus Müller

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@ st2000 ¿por qué diseñaría un radar para utilizar un ciclo de trabajo más pequeño que sea posible? cuanto mayor sea el ciclo de trabajo, más observaciones obtendrá para construir su modelo o mejor será su estimación única. Esto básicamente dice "si diseñamos un radar para que sea muy subóptimo, evitamos el problema de colisión". (tenga en cuenta que hay una legislación que dice que su ciclo de trabajo tiene que ser limitado, pero "una fracción de un porcentaje" realmente no le dará una baja probabilidad de colisión en un escenario lleno de gente ... que, por cierto, es el escenario donde usted quisiera un radar que funcione.)

— Marcus Müller

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Tenga en cuenta que la probabilidad de colisión no es solo el ciclo de trabajo. estocástico, te encuentras más con algo que se parece a la paradoja del cumpleaños para los rangos de cumpleaños continuos.

— Marcus Müller

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Marcus, no puedes comparar la tecnología CDMA o Wifi con los requisitos de la industria automotriz. ¿Realmente va a apostar su vida asumiendo que todos los demás autos o dispositivos serán amables y permanecerán en su lugar? Un automóvil autónomo necesita estos datos de manera oportuna, a diferencia de una línea de comunicación que puede soportar una interrupción de un segundo.

— Dorian

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Buena pregunta @ LastStar007, simplemente asumí que el LIDAR o RADAR de un automóvil solo estaría interesado en los alrededores inmediatos. Digamos, 10 x la regla de 2 segundos con un mínimo de 10 yardas. De modo que, aproximadamente, significaría que un automóvil de 100 mph miraría 0.25 millas o ~ 1320 pies por delante. Se necesitan 0.00000268666 segundos de luz para llegar tan lejos y reflexionar. Entonces abres la ventana durante al menos ese tiempo. Incluso si toma una muestra 100 veces por segundo, su ventana solo estaría abierta durante 0.0268666 por ciento del tiempo. Sería raro tener colisiones.

— st2000

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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.

— Andrew Milne
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Bienvenido a EESE. Si bien se considera bueno vincular recursos duraderos como Wikipedia, no es tan bueno no escribir información en la respuesta en sí. Proporcione un breve resumen de lo que es relevante del artículo wiki para facilitar la lectura y realizar una búsqueda en EESE exitosa.

— Ariser

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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.

— EMSmith
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Ver también: en.wikipedia.org/wiki/Klein_Heidelberg

— user253751

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¿Conseguiste un cray en los 80? ¡No soy digno de estar en este reino!

— Namphibian

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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.

— Dmitry Grigoryev
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¿No se verán dos conjuntos simultáneos de pulsos en el mismo rango de frecuencia como un mashup irreconocible?

— cHao

Sin embargo, los pulsos Lidar deben ser muy cortos, ya que los que se encuentran en escenarios de conducción automática envían millones de pulsos por segundo. Me pregunto cuántos datos puede realmente codificar en un pulso tan corto para crear un identificador único y al mismo tiempo proporcionar suficiente potencia para detectar la señal reflejada.

— Adrian McCarthy

@cHao no. La correlación cruzada hace maravillas. Bueno, el diseño de código adecuado lo hace.

— hobbs

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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.

"El radar puede leer la velocidad"

La cámara (una o más) también puede leer la velocidad de un objeto. En 3 direcciones.

"El radar puede leer la velocidad con gran precisión"

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.

"Las cámaras no pueden ver en la niebla"

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?

— dorio
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@Galaxy Exactamente como ves en la noche. Solo señalé que debería ser algo que un supervisor humano pueda detectar fácilmente.

— Dorian

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Solo estaba señalando que los casos de uso y la confiabilidad de las cámaras son muy sensibles a las condiciones ambientales, ya sea la falta de luz (noche) o niebla, etc. La precisión de un sistema de cámara para calcular la distancia depende en gran medida de esas condiciones, por lo tanto, no No veo que el radar sea completamente reemplazado por cámaras, ya sea que haya una IA conectada o no a ellas.

— Galaxy

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@Galaxy Los humanos no tienen radares, tienen ojos. Nuestro sistema de carreteras está construido para la luz visible. No hay forma de usar el radar para leer marcas de carriles y señales de tráfico, por ejemplo. Por lo tanto, instalamos faros, luces traseras y farolas.

— user71659

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Su respuesta realmente intenta justificar su preferencia por los sistemas visuales, ignorando las limitaciones físicas de la luz. Además, las múltiples mil millones de valor de los radares de automóviles construidos cada año y las estadísticas que dicen los que salvan vidas sean los cientos de personas cada año ya , aunque el radar obligatorio para los camiones es una cosa que todavía es relativamente nuevo en la UE. ¿Mencioné que el radar es obligatorio para los camiones en la UE? Además, su escenario de atacante ignora que los enfoques de aprendizaje automático de los últimos diez años han llevado a algoritmos que pueden ser fácilmente descarriados, al ojo humano ...

— Marcus Müller

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@ MarcusMüller No mezcle fallas que amenacen la vida con características triviales. Estás poniendo la lógica al revés. Todas las características que afirmas que salvan vidas se agregan además de la conducción humana. Un radar obligatorio o un sistema de llamada de emergencia salvará una vida solo cuando exista un peligro. Una tasa de éxito del 90% salvará el 90% de vidas en peligro de extinción. La falla de un vehículo autónomo matará a alguien que no estaba en peligro.

— Dorian

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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

— dorio
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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.

— MikeW
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