כלי רכב אוטונומיים זוכים לתשומת לב רבה לאחרונה, ואם זה נמשך CES ניבאה כל דבר, זה שלטרנד הטכנולוגי הזה יש קילומטראז' רציני. עם חברות כמו אאודי, לקסוס, ו גוגל בוחנים דרכים לדחוף את חווית הנהיגה למאה ה-21, אנחנו לא רחוקים מעתיד שבו הנהיגה מתבצעת במכונה - לא באדם. אבל לפני שאתה יכול למהר לצאת לסוחר המקומי שלך (רק בצחוק; אף אחד מאלה לא נמצא אצל הספק המקומי שלך) כדי להציץ באדונאים האוטומטיים שלנו, אתה תבחין בדמיון בולט כמעט בכל הדגמים: ה-LIDAR. אנחנו יודעים מה אתה חושב: מה-DAR?
לייזרים של פריקין
אחד מחלקי הציוד האינטגרליים, היקרים והבולטים ביותר שנמצאים ברכב אוטונומי הוא חיישן LIDAR המותקן על הגג דמוי כוכב המוות. LIDAR, ראשי תיבות של Light Detection and Ranging, היא טכנולוגיית חישה מרחוק המודדת וממפה את המרחק למטרות, כמו גם מאפיינים מאפיינים אחרים של עצמים בדרכה. LIDAR ממפה למעשה את סביבתו על ידי הארת מטרותיו באור לייזר ולאחר מכן ניתוח האור הזה כדי ליצור תמונה דיגיטלית ברזולוציה גבוהה.
סרטונים מומלצים
בעוד שחיישני LIDAR מופעלים כמעט בכל רכבי המחקר האוטונומיים, הטכנולוגיה כבר הופיעה במכוניות עם מערכות בקרת שיוט אדפטיבית (ACC).
קָשׁוּר
- המכוניות האמינות ביותר של 2021
- עתיד המכוניות: סיבוב חדש על רעיון ישן יכול לחולל מהפכה ברכבים אוטונומיים
- כלי רכב אוטונומיים עומדים לקבל כבישים מיוחדים משלהם במישיגן
ברכבים עם ACC, התקן LIDAR המותקן בקדמת הרכב, כמו הפגוש, משמש לניטור המרחק בין אותו רכב לכל מכונית שלפניו. אם הרכב מלפנים מאט או מתקרב מדי, ACC מפעיל את הבלמים באופן עצמאי כדי להאט את מהירות הרכב. כאשר תנאי הדרך נפתחים, ACC מאפשר לרכב להאיץ למהירות שנקבעה מראש על ידי הנהג. עיין בסקירה שלי על מרצדס SL550 2013 לדוגמא לרכב עם בקרת שיוט אדפטיבית.
עם זאת, חיישני LIDAR צמודי גג מתפקדים קצת אחרת ומתנהגים באופן דומה למה שתראה על גבי מתקן לווין בשדה תעופה או על סיפונה של ספינת דיג קטנה.
כאן יש לנו צלחת מסתובבת נמוכה (נניח 1 סל"ד) אוספת טווח ארוך, מיקוד ברזולוציה נמוכה של עצמים אחרים (כלי שיט אחרים או מטוסים למשל). משוב ברזולוציה נמוכה זה עשוי לעבוד עבור התקנות נייחות, אבל כלי רכב זקוקים לתמונות ברזולוציה גבוהה בהרבה ובטווח הרבה יותר קרוב.
אמנם לא נתונים רשמיים, אבל הסל"ד מסתמכים על, נניח, רכב ה-AASRV של לקסוס, המוצג ב-CES, עשוי להסתובב ב-600 סל"ד. עלייה זו בסל"ד מאפשרת לרכב למפות את סביבתו בפירוט רב יותר, במהירות (פחות מ-1 תריסר אלפיות שניות), ודיוק, שהוא חיוני בכביש שבו התנאים נמצאים כל הזמן מִשְׁתַנֶה.
נכון לעכשיו, חיישני LIDAR אינם בנויים בבית, אך הם זמינים מסחרית - ויקרים. אוי כל כך יקר מאוד. חיישן Velodyne מהשורה הראשונה, למשל, יכול להביא $70,000 לפופ וניתן למצוא אותו מסתובב בצורה היפנוטית על גבי רכבי המחקר של גוגל, לקסוס ואאודי.
מפת דרכים לאוטונומיה
LIDAR אולי היצירה הבולטת ביותר של טכנולוגיה ללא נהג, אבל בתור פול וויליאמסן, מנהל עולמי של חינוך והדרכה עבור לקסוס אינטרנשיונל, אומר לי, האנטומיה של כלי רכב אוטונומיים, כולל LIDAR, מקיפה ארבעה רחבים יחסית דומיינים:
- יצירת רכב שבו אתה יכול לשלוט בהיגוי, באספקת הכוח ובפריצה - הכל באופן אוטומטי.
- טכנולוגיה המאפשרת לרכב לחוש את הסביבה שסביבו
- העיבוד - מה אותו רכב קובע, אילו החלטות הוא מקבל על סמך התחושה של המתרחש סביבו
- הפלט - אילו פעולות עושה הרכב על סמך העיבוד הזה
הגל של העתיד
בנוסף ל-LIDAR המספק משוב חושי, כלי רכב אוטונומיים משתמשים בטכנולוגיה לא כל כך חדשה בשם מכ"ם גלי מילימטר, הכולל חיישני אינפרא אדום ואופטיים שונים הממוקמים בחלק הקדמי, בצדדים ובאחור רבעי רכב.
כפי שאתה ללא ספק זוכר משיעור מדעים בתיכון, מכ"ם גלי מילימטר פולט תדר גבוה במיוחד (קצר) אורכי גל, שהוא אידיאלי לזיהוי עצמים (מכוניות, הולכי רגל וחיות גדולות) במיידי של רכב סְבִיבָה.
חיישני אינפרא אדום ואופטיים כבר מופעלים רבות ברכבי אאודי, לקסוס, אקורה, סובארו ומרצדס הנוכחיים. LS 460 2013 של לקסוס, למשל, ספורט מה שנקרא מערכת קדם-התנגשות מתקדמת (A-PCS). זה עובד בשילוב עם מכ"ם גלי מילימטרים, מקרני אינפרא אדום הפונה קדמית ומצלמת סטריאו קדמית. בעיקרו של דבר, A-PCS נועד למנוע התנגשויות במהירות נמוכה על ידי סריקת כלי רכב בסביבה הקרובה לרחוק, קביעת התנגשויות פוטנציאליות, ופליטת מחוונים אודיו חזותיים אם קיימת סכנה, ובסופו של דבר פועלים באופן אוטונומי על ידי הפעלת אמצעי נגד בלימת חירום.
כפי שאתה יכול לראות, טכנולוגיית הרכב האוטונומי היא תערובת של פרוטוקולי חישה ועיבוד. בעוד שניתן למקם חיישני מכ"ם גל מילימטרים בתוך הרכב ומסביבו, דוגמאות כאלה, כמו אלו שנראו הן באב הטיפוס של גוגל והן של לקסוס, בדרך כלל כוללים אפילו יותר חיישנים תלויים בסוגריים מחוץ לרכב פגושים. אלה מאפשרים חישת מכ"ם גדולה עוד יותר לצידי הרכב, בניגוד לחזית בלבד. כך ניתן לאסוף מידע בצורה מדויקת בנתיבים סמוכים, בצמתים ובצמתים.
המוח של החבורה
כמובן שצריך לאסוף ולעבד את כל המידע הזה ולכן רכבים אוטונומיים בהווה ובעתיד יעשו שימוש במחשבים מובנים חזקים יחסית. כפי שמסביר פול וויליאמסן של לקסוס, "לרכב שהצגנו ב-CES יש למעשה מספר מחשבים בעלי עוצמה גבוהה בתא המטען של המכונית, מחשבים שאולי יש לך ואני על שולחן העבודה שלך".
לעומת זאת, המחשבים התופסים כעת מקום בכלי הרכב שלנו הם מעורפלים יחסית בהשוואה, כפי שמסביר וויליאמסן עוד יותר, "החזקים ביותר מחשב ברכב רגיל הוא מחשב פשוט מאוד, כי אנחנו צריכים אמינות מוחלטת מוחלטת, הם פועלים במהירות שעון איטית למדי, הם פועלים במהירות כמות די נמוכה של זיכרון, ובמספר די פשוט של מילים בתכנות הכוללות שלהן וזה בגלל שאנחנו צריכים רמות עוגן סירה מוחלטות של מהימנות"
"למחקר כלי רכב אוטונומיים אנו משתמשים במחשבים... שהם מאות או אלפי מונים יותר חזקים כדי לבצע את העיבוד, כדי הרכיבו את המידע של תמונות LIDAR המורכבות והמידע שאנו מקבלים מחיישני מכ"ם גלי מילימטרים רבים".
נהיגה, מינוס הנהג
אז יש לנו LIDAR, יש לנו מכ"ם גלי מילימטרים, ויש לנו מוח Autobot כל יכול שמנהל את התוכנית. אבל מה בעצם מניע את מיס דייזי הדיגיטלית? כדי שרכב אוטונומי יעבוד, צריך לשלוט בו באופן אלקטרוני, אוטומטי, או לשאול מונח הרבה יותר מדע בדיוני, בצורה רובוטית. "הרובוטים" האלה לא יפלו את הממשלה, אלא ישתלטו בחביבות על כל פרטי הנהיגה. יותר מזה, כולם צריכים לעבוד יחד, ואולי חשוב מכך, ללא תלות בכל קלט אנושי.
במקרה של טויוטה/לקסוס, לכלי הרכב שלה, כלומר לכלי הרכב ההיברידיים שלה, כבר יש את מה שהחברה מתייחסת אליו כ"מערכת היברידית מתוחכמת" המסוגלת לשלוט אלקטרונית בבלימה, היגוי ו תְאוּצָה. התחום המסוים הזה של טכנולוגיית הרכב האוטונומי הוא חיוני, והוא אחת הסיבות לכך שגוגל משתמשת בהיברידיות של טויוטה/לקסוס. בכך, ענקית האינטרנט אינה צריכה לפתח ממשק משלה בשליטה אלקטרונית, אלא פשוט למצוא דרך להנדס לאחור את התקשורת המאפשרת לו ליצור מגוון היגוי, מצערת ובלימה פקודות.
בעוד LIDAR הוא ללא ספק היצירה הבולטת ביותר מבחינה ויזואלית של טכנולוגיה ללא נהג, כל היבט של רכב אוטונומי שזור בעדינות עם החלק המרכזי המסתובב הזה. בקרות ההיגוי האוטומטיות תלויות במכ"ם גלי מילימטר, בעוד LIDAR המותקן על הגג אוסף וממפה מידע חיוני בטירוף. יש לעבד את המידע הזה, לחשב אותו, ובסופו של דבר להחזיר אותו לבקרה האוטומטית; ובכך להשלים את המעגל הקסום הזה של קוסמות רכב.
המלצות עורכים
- איך טנדר כחול גדול משנת 1986 סלל את הדרך למכוניות בנהיגה עצמית
- אפל קאר תהיה אוטונומית לחלוטין ללא כניסת נהגים, טוענים מקורבים
- פורד חושפת את הרכב המיועד לשירותי המכוניות האוטונומיות שלה
- טרמפ ב-AI של אאודי: אני, המכונית העירונית האוטונומית של העתיד
- תושבי קליפורניה יכולים כעת לקבל את המצרכים שלהם באמצעות כלי רכב אוטונומיים
