איך הרכב האוטונומי רואה?

אחד הרכיבים המרכזיים ביותר ברכב אוטונומי הוא כמובן העיניים שכה חסרות לרכב. מצד אחד יש לרכב את המפות שלו ומצד שני הוא צריך מידע להזין בתוך מפות אלה כדי להבין את הסביבה. הבעיה היא, שישנם תנאי ראות שבהן רכבים ללא נהג מאוד יתקשו למצוא את דרכם, לדוגמא חושך וכמובן תנאי מזג האויר רעים כמו ערפל, גשם כבד, שלג וכד'.
אז מה הם הפתרונות המובילים היום לרכב ללא נהג כדי לראות את הדרך? הרי הן לפניכם:

מערכת לייזר מסוג LIDAR

על אף שיצרנית הרכב האוטונומי המובילה טסלה (TESLA) לא משתמש במערכת עם הכינוי השגוי "רדאר לייזר", שמה של מערכת הלידאר( LIDAR – Light Detection And Ranging) הולך לפניה ונמצא בשימוש רוב יצרני הרכב האוטונומי.  חברת Velodyne היצרנית המובילה של חיישני הLIDAR  ואשר גדלה בקצב מסחרר, מוכרת את חיישניה לשחקנים הגדולים בשוק הרכב האוטונומי.  החיישנים כה פופולארים עד שמוגדרים כרכיב המרכזי ביותר בעיניים של הרכב האוטונומי.
אז מהיא טכנולוגיית הלידאר? הטכנולוגיה נועדה למדוד ולמפות עצמים שונים ע"י זריקת קרן לייזר ומדידת החזר האור שלהם (Reflection). המערכת זורקת קרני אור בזמנים ידועים מראש בעזרת המשדר (Transmitter) ו"אוספת" אותם בעזרת המקלט (Receiver). החישוב המדוייק שבו לוקח זמן לקרן הלייזר לחזור מאותו עצם, מהווה את הבסיס לחישוב המרחק ומהירות העצמים מהם הוחזרה אותה הקרן אור.

איך נראה LIDAR? לרוב נזהה את חיישני הLIDAR בראש הרכב האוטונומי, מכוסים בתוך קפסולה ומקנים לרכב מראה כמו של רכב משטרה ישן, או רכב של המפקח גאדג'ט, חיישן הלייזר מסתובב במהירות ונותן מיליוני פעימות בשניה על מנת להקנות תמונה חיה תלת מימדית ב – 360 מעלות.
חסרונות ה – LIDAR:

  • קשה לייצר אותם.
  • עלות גבוהה.
  •  לעיתים לא עובדים טוב עקב סביבה לא מתאימה כגון קרני שמש ותנאי מזג האויר חריגים.
  •  טווח ראייה קצר יחסית לחלופות כגון מכ"ם.
  • רכיבים נעים ורגישים לתזוזות וסטיות, ומכאן פחות אמינות.
טכנולוגיית הLIDAR מאומצת ברכבים האוטונומים של החברות המובילות הבאות:
  • WAYMO/GOOGLE
  •  INTEL
  •  BAIDU
  •  AURORA
  •  APTIV
lidar for self driving
מראה קפסולת לידאר בראש הרכב

מערכות מכ"ם (Radar)

הרדאר (Radio Detection And Ranging) הינה עוד מערכת בשימוש נרחב בקרב יצרני הרכב האוטונמי.  מלבד השימוש המוכר לאכיפת המהירות בדרכים בעזרת רדארים, הרדאר שימש בתפקידים רבים בהסטוריה ובהווה במדידת מרחק, וזיהוי זווית ומהירות של עצמים. הרדאר לא פסח גם על התפתחות הרכב האוטונומי וכבר מספר עשורים הוא בשימוש מספר "מערכות עזר לנהג" (ADAS) שהינן סוג של שלב ביניים בדרך לרכב ללא נהג. המערכות עזר לנהג הבולטות בהן הרדאר משמש הן:
    • מערכות בלימה אוטומטית (ABES)
    • בקרת שיוט אדפטיבית (ACC)
טכנולוגיית הרדאר שבשימוש לרוב היא מכ"ם גל רציף מאופנן תדר (FMCW).

מצלמות

מצלמות הן אחת הדרכים הנפוצות ביותר שמשתלבות ברכבים אוטונומים ומערכות בטיחות (ADAS). גם ברכבים של טסלה, שאינם מסתמכים כלל על LIDAR יש 8 מצלמות מסביב לרכב שבסופו של דבר מאפשרות למחשב המקבל את התמונות ליצור תמונת 3D של הסביבה ובעזרתן לנווט ולקחת החלטות.

יתרונן של המצלמות הוא ברזולוצייה הגבוהה שלהן, והיכולת לזהות אובייקטים בדרך כמו תמרורים, רמזורים והיכולת בכלל לראות צבעים בצורה הטובה ביותר. 
בנוסף, למצלמות יתרון גדול במחיר. כאשר צריך לצייד את הרכב במספר חיישנים רב כדי לקבל תמונה מרחבית הדבר מהווה ייתרון ברור, בניגוד לדוגמא למערכות הLIDAR.

אז איזה חיישן הכי כדאי ברכב האוטונומי

נראה כי תעשיית הרכב האוטונומי מבולבלת ולא החלטית סביב מספר יכולות וחיישני ראייה. על אף שמטרת כל סוג חיישן היא מאוד דומה, הטכנולוגיות השונות מפותחות ברמות שונות וכל אחת טומנת בחובה יתרונות וחסרונות שלרוב לא קיימים באחר. מצד אחד, מצלמות ומכ"מים אינן עם יכולות הדיוק של LIDAR, אך מצד שני מדובר בטכנולוגיות אמינות, וותיקות, זולות שמגיעות לטווחים ארוכים יותר. 

כמובן שאם יכולות ה -LIDAR יתקדמו בתחומי העלות, טווח ואמינות, נראה אותן כובשות את השוק. אך נראה שעד אז נמשיך לראות את השוק חלוק בדעתו בשימוש שבין מערכות זולות ואמינות כמו הרדאר לבין מערכות מתקדמות ומדוייקות יותר (במגבלותיהן) כמו חיישן הלייזר מסוג LIDAR.

שתפו חבר/ה

לתגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *