מכונית אוטונומית

[sronis]

הסרטון יפה אבל פשטני, ולדעתי גם מטעה. הוא הופך שיירת כלי רכב לרכבת - אבל יש הבדל מהותי: ברכבת הקרונות מחוברים וכך שומרים על מהירות שווה ומרחק שוה, ואם הרכבת תעצר כל הקרונות יעצרו יחד. במכוניות המצב שונה, ככל שהמהירות גדולה יש צורך בשמירת מרחק יותר גדול על מנת לשמר את מרחק העצירה. אפילו אם תצמצם את זמן התגובה של הנהג לכמעט אפס ייותר הצורך בשמירת המרחק, אשר שונה בגלל תכונותיהן השונות של מכוניות שונות.

 

במכוניות אוטונומיות המצב לא שונה, כי הן יתקשרו בינן לבין עצמן וידעו למקסם את זמן הנסיעה בהתאם. נכון שהאנימציה של המכוניות עוברות במהירות שיא בתוך הצומת היא קצת מצחיקה - במציאות זה מן הסתם יהיה אחרת - אבל העקרון נכון. אתה יכול לראות את זה בקלות באנימציה של היציאה מהמקום בזמן שהרמזור הופך ירוק - כיום לוקח כמה שניות בין רכב לרכב לצאת מהמקום, וכשהמכוניות יהיו אוטונומיות תחילת התנועה תהיה מיידית.

[sperial]

רוני - - זה בתנאי שכל המכוניות זהות, ולא אכפת לך אם במצב שבו המכונית הראשונה עוצרת בפתאומיות (נניח - תאונה, וכדי לתת לך הנחה נניח שהאשם בה הוא רכב נהוג אדם) כל המכוניות ייתקעו זו בזו. במצב בו התאוטה של הרכב המוביל תהיה גדולה מהתאוטה האפשרית של בלמי הרכב העוקב תגרם תאונת שרשרת.

 

ברכבת מדובר ביחידה אחת, ולכן אם המוביל פוגע במשהו כל הקרונות שאחריו נפגעים, עד כדי ירידת רכבת שלמה מהמסילה. כאן מדובר ברכבים נפרדים, ואם אתה רוצה למנוע תאונות שרשרת אתה חייב להשאיר מרווח מספק גם בשיירה האוטונומית - כלומר לרווח את תחילת הנסיעה וגם את המהירות. מה שסביר הוא שהרווח יכול להיות יותר קטן, כיון שזמן התגובה של המערכת האוטונומית קצר משמעותית מזה של אדם, אבל עדיין משמעותית גדול מאפס, מן הסתם עשיריות שניה בודדות. לא לשכוח שאתה לא רוצה תגובת יתר של המערכת להפרעות, שעלולה לגרום עצירות מיותרות, ולכל מערכת יש זמן של ביצוע מדידות חוזרות ועיבוד הנתונים.

עריכה אחרונה ב-10 לאפריל, 2017 על ידי sperial

[malcishua]

בהקשר שבו אנחנו מדברים אין משמעות ל״זמן תגובה״ של רכב אחד ביחס לרכבים אחרים - כשהרכב הראשון בולם, כל הרכבים הרלוונטיים מאחוריו בולמים ממש באותו הרגע (במגבלות הזמן שלוקח לתקשורת לעבור ביניהם, שאמור להיות זניח), כלומר זמן התגובה של רכב אחד להתנהגות של רכב אחר הוא אפס.

 

כמובן שיש את עניין זמן התגובה של הרכב לאירועים חיצוניים, אבל יש להניח שהוא יהיה מזערי. ועדיין יש להתחשב בו.

[sperial]

מלכישוע - זה בתנאי שהרכבים "מדברים" זה עם זה. מה זמן התגובה אם היא מסתמכת על גלאים ברכב העוקב? איזה מרווח זמן בין שתיים או שלוש מדידות מרחק נדרש על מנת לקבל זיהוי אמין של בלימה או של תאונה של הרכב שלפנים?

[sronis]

הרכבים יהיו חייבים לדבר אחד עם השני. יווצרו תקנים מתאימים ותהיה תקשורת קבועה - זה תנאי הכרחי. תחשוב שהן לא מדברות בינן לבין עצמן, יש רק מכוניות אוטונומיות על הכביש ומגיעות 4 מכוניות מדגמים שונים לצומת, כולן באותו הזמן אבל מכיוונים שונים. או שכולן יכנסו בבת אחת, או שכולן יחכו, או שתהיה התנהגות אחרת - אבל בגלל שהן לא מדברות אחת עם השנייה, התנהגויות מוזרות יכולות לקרות. ברגע שהן מדברות אחת עם השנייה, כל אחת תדע מה האחרת עושה וההתנהגות תהיה ברורה.

 

עדיין, זמן התגובה של הגלאים יהיה הרבה יותר טוב משל נהג רגיל. גם כי הגלאים יכולים לזהות בעיות פוטנציאליות מהר יותר (הדלקת אורות בלם, או אפילו האטה פתאומית כשנורות הבלם שבורות) וגם כי המכונית יכולה להגיב מהר יותר (זמן התגובה של נהג ממוצע הוא 0.5-0.75 שניות, ומרגע התגובה ועד הלחיצה על הבלם לוקח עוד כמה עשיריות. מה גם שהוא לרוב לא לוחץ על המקסימום. שלא לדבר על כשצריך לעשות פעולות היגוי...).

 

מרווח הזמן בין מדידות הוא כמעט מיידי. דמיין שיש לך גלאי שדוגם מה שקורה לפני הרכב פעם בעשירית שנייה (זה יכול להיות גם מהר יותר, אבל רק לצורך הדוגמא). אם הוא מזהה שבין שתי מדידות הרכב שלפניו התקרב אליו ביותר מ-X ס"מ, ו/או שהמרחק בינו לבין הרכב שלפניו התקצר מתחת לרף מסוים, הוא מפעיל את הבלמים בעוצמה משתנה בהתאם למתרחש. למשל אם הרכב שלפניו יבלום בלימת חירום, תוך עשירית שנייה הוא ידע שיש בלימת חירום כי המרחק בינו לבין הרכב שלפניו יקטן משמעותית, ויפעיל בלימת חירום בעצמו. בדוגמא שלהלן ההפרש בין תחילת הבלימה של הרכב הראשון לתחילת הבלימה של הרכב השני הוא עשירית שנייה, כלומר תיאורטית אפשר לשמור מרחק של מטרים בודדים גם במהירות גבוהה, אם כי כמובן בפועל ההפרש יהיה גדול משמעותית - גם מסיבות פסיכולוגיות של היושבים ברכב.

[malcishua]

יותר מזה, המערכות האוטונומיות מסתמכות יותר ויותר על עיבוד תמונה (וידאו) ופחות ופחות על גלאים מסוגים אחרים. המערכת הנוכחית של מובילאיי, אאל״ט, מסתמכת על עיבוד תמונה בלבד. כידוע, תמונה ניתן לדגום כמה עשרות פעמים בשניה, מה שנותן זמן תגובה פרקטית מיידי.

[sperial]

רוני - אני מקוה שאתה מדבר מתוך עיסוק בתחום זה או קרובים אליו.

 

כאמור - איני מהנדס, לכן אני שואל את השאלות. איני יודע מה המגבלות התאורטיות והמעשיות, האם מספיקות שתי דגימות הפרש 0.1 שניות כדי לקבל החלטה, או שנדרש אימות על ידי דגימה שלישית ורביעית, וגם מה תהיה מהירות התקשורת בין כלי הרכב השונים, כיצד היא תעבור (ישירות או דרך איזו רשת שמכניסה עיכובים) כיצד תתגבר על עומסים (מה קורה בצומת עם 100 מכוניות ממתינות בכל כיוון?) והפרעות, כיצד כלי הרכב יגיבו להפרעות וניתוקים ועוד הרבה דברים שאני משוכנע שמיטב המוחות מנסים לפתור גם בימים אלה. אחר כך יש עניין של מימון ובניית המערכות (חברות פרטיות? תשתית ממשלתית כמו האספלט?), רגולציה, קביעת תקנים בין לאומיים כדי שיהיה אפשר להעביר כלי רכב בין אזורים שונים בלי יותר מדי התאמות. בקיצור, יש לי הרבה מאד תהיות, ואני קצת פחות אופטימי מרוב הקהל לגבי קצב הפתרון ופריסת התשתיות וציי הרכב האוטונומי. וזה בכלל בלי לדבר על נושא חינוך הקהל ונכונותו להשתמש ברכב אוטונומי.

[Emanuel5]

הרכבים יהיו חייבים לדבר אחד עם השני. יווצרו תקנים מתאימים ותהיה תקשורת קבועה - זה תנאי הכרחי

 

זה פשוט לא נכון.

ואני אומר את זה בתור מהנדס שעובד באחת החברות המובילות בתחום.

[sronis]

רוני - אני מקוה שאתה מדבר מתוך עיסוק בתחום זה או קרובים אליו.

 

כאמור - איני מהנדס, לכן אני שואל את השאלות. איני יודע מה המגבלות התאורטיות והמעשיות, האם מספיקות שתי דגימות הפרש 0.1 שניות כדי לקבל החלטה, או שנדרש אימות על ידי דגימה שלישית ורביעית, וגם מה תהיה מהירות התקשורת בין כלי הרכב השונים, כיצד היא תעבור (ישירות או דרך איזו רשת שמכניסה עיכובים) כיצד תתגבר על עומסים (מה קורה בצומת עם 100 מכוניות ממתינות בכל כיוון?) והפרעות, כיצד כלי הרכב יגיבו להפרעות וניתוקים ועוד הרבה דברים שאני משוכנע שמיטב המוחות מנסים לפתור גם בימים אלה. אחר כך יש עניין של מימון ובניית המערכות (חברות פרטיות? תשתית ממשלתית כמו האספלט?), רגולציה, קביעת תקנים בין לאומיים כדי שיהיה אפשר להעביר כלי רכב בין אזורים שונים בלי יותר מדי התאמות. בקיצור, יש לי הרבה מאד תהיות, ואני קצת פחות אופטימי מרוב הקהל לגבי קצב הפתרון ופריסת התשתיות וציי הרכב האוטונומי. וזה בכלל בלי לדבר על נושא חינוך הקהל ונכונותו להשתמש ברכב אוטונומי.

 

ממש לא מתוך עיסוק בתחום, לצערי. אבל כן בתור מישהו שמתעניין מאוד בתחום ועוקב אחרי התפתחויות.

 

בעברי כן עסקתי בתחום של עיבוד אותות ואפילו בתחום הרכב, ועל זה אני בהחלט כן יכול לומר שהמערכות הממוחשבות יכולות לנתח מצבים בתוך עשיריות ואפילו מאיות שנייה.

תקשורת בין מכוניות - באמת שאין לי מושג (וראה את התשובה של עמנואל מתחתיך) אבל המכוניות לא צריכות לתקשר ביניהן בשביל לנהוג - אלא רק בשביל פעולות מסובכות יותר של ניהול עומסים ותנועה. ושוב - אולי עמנואל יודע אחרת והוא מוזמן לומר.

 

זה פשוט לא נכון.

ואני אומר את זה בתור מהנדס שעובד באחת החברות המובילות בתחום.

 

או, שמח לשמוע שיש כאן מישהו מהתחום ואשמח לשמוע מדוע אני טועה. אם כי בכל הכנות - אני חושב שעוד מוקדם לקבוע איך תתנהל רשת אוטונומית מלאה, האינטרנט מלא במאמרים ודעות לגבי תקשורת בין מכוניות (V2V) גם בהקשר של רגולציות ובהחלט גם בהקשר של מניעת תאונות. הנה דוגמא אחת ואתה יכול למצוא עוד הרבה. לדעתי - ושוב, ספר לי אם אני טועה - הטכנולוגיות הללו יצרו צורך בתקנים ובמצב שבו כל המכוניות החדשות על הכביש יצטרכו לכלול את היכולות הללו.

[ohadohad2]

אני מאמין שתקשורת בין המכוניות תהיה , אבל המערכות האלו בנויות על מספר רבדים.

 

1. ראדר למדידת מרחק מעצמים ומהירות עצמים (אפקט דופלר) , אני מניח שהתדרים הם לפחות כמה קילו-הרצים , די והותר להגיב בהתחשב במהירות נסיעה של רכב.(ב-300קמ"ש רכב עובר מתחת ל 100מטר בשנייה , אני מניח שזמן התגובה של המערכת הוא באיזור המילי-שניות שזה אומר שהמרחק בין שני הרכבים התקצר בס"מ בודדים)

 

2. עיבוד תמונה להבנה יותר מעמיקה של המרחב , קצת יותר איטי מהראדר אבל גם פה מדובר על תדרים שיספקו על מנת לבצב בלימה.

 

3. כנראה שתהיה תקשורת כלשהי בין הרכבים שתעזור לכל הסיפור.

 

אל תשכחו שזה מחשב שיש לו חסם תחתון לשמירת מרחק בהנתן מהירות כלשהי , אם הרכב לפניו קרוב מידי ו\או המהירות שלו השתנתה אז הוא יתאם בהתאם , בלי לחכות לתקשורת או שום דבר כזה.

[vadim6385]

לדעתי צריכה להיות תקשורת בין המכוניות ברמה מסויימת, רק שהיא לא צריכה להיות בעדיפות גבוהה.

 

סדר העדיפויות צריך להיות כמו בטיסה - להטיס, לנווט, לתקשר, בדיוק בסדר הזה.

[sperial]

אוהד - מכ"מים פועלים בדרך כלל בתדרים של גיגהרצים. השאלה היא כיציד הם "יסתדדרו" ביניהם כאשר יהיו מיליוני מכשירים על הכביש בשטח המצומצם של מדינת ישראל, כלומר עשרות ומאות בטווח השידור האחד של השני. לא טריויאלי, אם כי יתכן שהפתרונות ילקחו, למשל, מעולם הסלולר שמתמודד עם בעיה דומה. גם מכ"מ דופלר יזקק למספר דגימות בהפרש זמן על מנת לזהות מגמות של מהירות, וכך שזמן התגובה עד לפעולה מיכאנית (שגם לה יש קבוע זמן) יהיה עשרות ואפילו מאות מש"נ. אולי פחות מאשר תגובה אנושית, אבל לא זניח.

 

ואדים - האנלוגיה לעולם הטיסה לא מספקת, כיון שבעולם הטיסה נדיר שאין מרווח ביטחון גדול בין כלי הטיס, לעומת זאת השליטה במטוס מורכבת וזמני התגובה של מערכות ארוכים. על הכביש המצב הפוך: השליטה ברכב פשוטה, התגובה המיכאנית מהירה, אבל ההתמודדות עם הסביבה מורכבת. הבעיה של רכב אוטונומי היא בעיית ניווט, לא בעית נהיגה. כמוכן הכוונה ב"התקשורת" שונה - בטייס הכוונה לתקשורת בין הטייסים לבקרים, ברכב האוטונומי הכוונה לתקשורת נתונים בין כלי הרכב עצמם. מקביל יותר למערכת מניעת התנגשויות באויר.

[sronis]

אל תשכחו שזה מחשב שיש לו חסם תחתון לשמירת מרחק בהנתן מהירות כלשהי , אם הרכב לפניו קרוב מידי ו\או המהירות שלו השתנתה אז הוא יתאם בהתאם , בלי לחכות לתקשורת או שום דבר כזה.

 

התקשורת היא רובד משלים לבטיחות. הרכב ידע להתמודד לבד עם מרבית מצבי הבטיחות - וברמה טובה משמעותית מנהג אנושי - אבל החיישנים עדיין מוגבלים במה שהם יכולים לראות. אתן דוגמא מייצגת - אתה מגיע לצומת והרמזור ירוק, אבל רכב מגיע בניצב אליך ועומד לעבור באדום. לך (או לרכב) אין זווית ראייה אליו וכיום המצב הזה מסתיים בתאונה. אם יש תקשורת בין המכוניות התאונה יכולה להמנע.

 

מעבר לכך, תקשורת יכולה לשמש לצרכי ניתוב תנועה. כמו ש-CGP גריי הראה בסרטון - כדי שהמכוניות האוטונומיות יעברו בצומת בצורה חלקה בלי האטות מיותרות, הן יהיו חייבות לתקשר ביניהן. כמו שכבר אמרתי, לדעתי מכיוון שמדובר בתקשורת שתהיה חייבת לעבוד עבור כל היצרנים, יהיה חייב להיות תקן אחיד.

[sperial]

דרך אגב - לגבי הסרטון - לא צויין כי יהיה גם עיכוב מה ביציאה לדרך - אם בגלל מנגנון זיהוי האצה (בדומה למנגנון זיהוי בלימה, אם כי ללא רכיב פנסי הבלימה - אם קיים) שיעכב במשהו, ואם בשל ההשהיה בתקשורת, שקיימת, גם אם היא קצרה בתנאים תקינים, אבל עלולה להתארך אם התקשורת סובלת משיבושים, שאינם נדירים.

[חן ג.]

זמן התגובה של נהג ממוצע הוא 0.5-0.75 שניות, ומרגע התגובה ועד הלחיצה על הבלם לוקח עוד כמה עשיריות. מה גם שהוא לרוב לא לוחץ על המקסימום.

 

זמן התגובה כולל את זמן הלחיצה על הבלמים, שהוא לרוב מרכיב יחסית קטן. הממוצע האמתי גבוה בהרבה ממה שציינת: בין 0.6 ל-1.5 עבור נהג עירני, ועד שלוש שניות לנהג לא עירני.

 

בתוך זמן התגובה יש גם מרכיב של זמן תגובה של הבלמים: עד שליש שניה בבלמים הידראוליים, וכפול מכך בפנאומטיים. רכבים אוטונומיים עדיין יצטרכו לשמור מספיק רווח כדי להתחשב בכך.

 

כמו כן, צריך להתחשב בהפרשים שיכולים לנבוע מהבדלים ביכולת העצירה של הרכבים, מהבדלים באחיזה (זה לא נדיר שהרכב המוביל מתחיל את הבלימה על קטע אוחז יותר), העמסה שונה של הרכב, היתקלות במכשול, התחשבות ברכב מאחור וכך הלאה. ובכל אופן, אתה רוצה לעצור עם ״ספייר״ מסוים.

 

אז גם הרכב האוטונומי לא באמת יכול לנסוע פגוש לפגוש בבטחה.