יצרניות הרכב כבר מציעות נהיגה חצי אוטונומית על מכוניות, אבל זו רק הכנה לרגע שבו הן לא יצטרכו נהג כלל.
טייק אווי מפתח
- מכוניות בנהיגה עצמית משתמשות בשילוב של חיישנים ומצלמות כדי ליצור תמונה תלת מימדית של העולם הסובב אותן, מה שמאפשר להן לנהוג בבטחה ללא התערבות רבה של הנהג.
- מכוניות בנהיגה עצמית נופלות תחת רמות אוטומציה שונות, החל ממכוניות הדורשות אדם לבצע כל משימת נהיגה ועד מכוניות שיכולות לנסוע על כבישים ציבוריים ללא התערבות אנושית.
- תוכנת מכוניות לנהיגה עצמית מסתמכת במידה רבה על אלגוריתמים של בינה מלאכותית ולמידת מכונה כדי לקבל החלטות על סמך משתנים בסביבה, ואלגוריתמים אלו משתפרים עם יותר זמן על הכביש.
האידיאל ליצור את המכונית המושלמת לנהיגה עצמית היה פופולרי עוד מהימים הראשונים של המכוניות. אחרי למעלה ממאה שנה של חדשנות ופריצות דרך טכנולוגיות, אתה קרוב מתמיד למכונית שיכולה לנהוג בעצמה, עם כמה חברות שעובדות על פרויקטים שכבר נמצאים בכבישים ציבוריים.
אבל איך עובדות מכוניות בנהיגה עצמית? ועד כמה אתה קרוב להגשמת חלומות הרובו-נהג שלך?
מהן מכוניות בנהיגה עצמית?
כפי שהשם מרמז, רכבים בנהיגה עצמית (נקראים גם אוטונומיים) הם מכוניות שנוהגות בעצמן. רוב
מכוניות מודרניות לנהיגה עצמית לדרוש מנהג להיות נוכח להשתלטות במצבי חירום. מחוץ למקרי חירום או מצבים שבהם המכונית מתחילה לפעול בצורה לא סדירה, היא אמורה להתמודד עם רוב הנהיגה ללא כל צורה של התערבות של הנהג.כיצד פועלות מכוניות בנהיגה עצמית?
מכוניות בנהיגה עצמית משתמשות בשילוב של חיישנים ומצלמות כדי ליצור תמונה תלת מימדית של העולם הסובב אותן. לאחר מכן נעשה שימוש בתוכנה מתקדמת לאיתור מכוניות, אנשים ומכשולים על הכביש, המאפשרת לרכב לנסוע בעצמו בבטחה תוך שמירה על כללי הדרך.
חברות רבות עובדות על טכנולוגיה זו, ומשמעות הדבר היא שישנן מספר גישות שונות לייצור מכונית לנהיגה עצמית. יש גם רמות שונות המוקצות למכוניות בנהיגה עצמית עם תכונות שונות.
הזמנה וקפיצה למונית בנהיגה עצמית של Waymo היא אחת הדרכים הקלות ביותר לנסות מכונית בנהיגה עצמית בעצמך, אבל תצטרך להיות באריזונה לנסיעה הראשונה שלך ב-Waymo.
הסבר על רמות רכב בנהיגה עצמית
רוב המכוניות האוטומטיות בעולם אינן דגמים בעלי נהיגה עצמית מלאה, והן נופלות תחת שש רמות אוטומציה שונות, שכל אחת מהן מציעה אוטומציה טובה יותר מהקודמת.
- למכוניות ברמה 0 אין אוטומציה והן דורשות מאדם לבצע כל משימת נהיגה.
- למכוניות ברמה 1 יש תכונות סיוע לנהג כמו בקרת שיוט, אך נדרש אדם לנהוג ברכב.
- למכוניות ברמה 2 יש אוטומציה חלקית. זה אומר שהם יכולים לשלוט בדברים כמו היגוי, אבל עדיין דורשים מאדם לנהוג.
- למכוניות ברמה 3 יש אוטומציה מותנית, המאפשרת להן להגיב לסביבה כדי לבצע משימות נהיגה.
- למכוניות ברמה 4 יש אוטומציה גבוהה, המאפשרת למכונית לנהוג בעצמה במלואה בתוך אזורים מגודרים.
- למכוניות ברמה 5 יש אוטומציה מלאה ויכולות לנסוע בכבישים ציבוריים ללא התערבות אנושית.
שלוש הרמות הראשונות כולן דורשות מאדם לשלוט ברכב בזמן שהוא נוסע, בעוד שלוש הנותרות דורשות אינטראקציה אנושית מוגבלת או אפסית. כל רמה של אוטומציה לרכב הוא אבן דרך, אבל רמה חמש היא המרגשת ביותר והיא מה שחברות רבות עובדות קשה כדי להשיג.
החומרה מאחורי מכוניות בנהיגה עצמית
למרבה ההפתעה, מגבלות חומרה אינן בעיה מרכזית בחלל המכוניות בנהיגה עצמית. בתיאוריה, החיישנים היחידים שאתה צריך כדי שמכונית בנהיגה עצמית תעבוד הם מצלמות רגילות, כאשר עיבוד תוכנה עושה את המשימות הכבדות. כמובן, עם זאת, הרבה יותר בטוח להשתמש במערך של חיישנים שונים כדי לספק לתוכנה נתונים רבים ככל האפשר.
איך LiDAR עובד במכוניות לנהיגה עצמית?
חיישני זיהוי וטווח אור, או LiDAR, מודדים עומק כדי לייצר מודל תלת מימדי מדויק של הסביבה של רכב בנהיגה עצמית. זה מושג על ידי פליטת מיליוני פולסי לייזר בכל שנייה ומדידת הזמן שלוקח לכל פולס להשתקף. ככל שזמן ההשתקפות ארוך יותר, כך אובייקט רחוק יותר מהחיישן.
זה עוזר למכונית בנהיגה עצמית להבין את הסביבה שלה ואת האובייקטים שמסביב. זה כולל מבנים, אנשים ובעלי חיים, כמו גם כל דבר אחר שהרכב חולף על פניו. ביום בהיר, LiDAR הוא כל מה שמכונית צריכה כדי לנווט בסביבות עיר עמוסות. עם זאת, הביצועים שלו יורדים דרך גשם או ערפל, וזו הסיבה שמכוניות בנהיגה עצמית לא יכולות להסתמך על LiDAR כסוג החיישן היחיד שלהן.
כיצד פועל הרדאר במכוניות בנהיגה עצמית?
Radar מבצע תפקיד דומה ל-LiDAR בכלי רכב אוטומטיים. עם זאת, במקום לפלוט לייזרים, הוא פולט גלי רדיו ומודד את ההשתקפויות של עצמים סביבך. המטרה היא עדיין להבין את הסביבה סביב המכונית.
חיישני LiDAR הם בעלי רזולוציה גדולה פי 10 מאשר מכ"ם, אך המכ"ם אינו מושפע מתנאי מזג אוויר גרועים. חיישני רדאר גם זולים יותר מחיישני LiDAR.
כיצד פועלות מצלמות חזותיות במכוניות נהיגה עצמית?
חברות כמו Waymo של גוגל משתמשות בשילוב של LiDAR, מכ"ם ומצלמות רגילות עבור מערכי החיישנים העיקריים שלהן. טסלה, לעומת זאת, בחרה להשקיע באופן מלא במצלמות רגילות ובתוכנות מתקדמות לנווט בכבישים באופן אוטונומי.
טכנולוגיית זיהוי פנים קיימת כבר זמן רב, אם כי נעשה בה שימוש בעיקר בסמארטפונים ובפתרונות אבטחה מתקדמים. עם מכוניות בנהיגה עצמית, המטרה היא לקחת את זה לשלב הבא, עם זיהוי אובייקטים המופעל על ידי למידת מכונה, זיהוי מבנים, מכוניות, אנשים וכל דבר אחר סביב הרכב שלך.
חיישני רכב בנהיגה עצמית אחרים
רדאר, LiDAR ומצלמות רגילות הם לעתים קרובות החיישנים העיקריים במכונית בנהיגה עצמית, אך בחלק מכלי רכב יש יותר. חומרה נוספת, כמו חיישנים קוליים, מעניקה למכונית הבנה טובה עוד יותר של סביבתה. זה מאפשר למכוניות בנהיגה עצמית להגיב לרמזים לא ויזואליים, כמו צליל הסירנות של אמבולנס.
מכונית בנהיגה עצמית "מוח"
בין אם זה טסלה, Waymo, או כל מערכת אחרת לרכב בנהיגה עצמית, כל הרכבים הללו זקוקים למחשב מרכזי, או "מוח", כדי לעבד את הנתונים המסופקים על ידי החיישנים שלהם. פלטפורמת Drive AGX של Nvidia היא דוגמה מובילה לכך, אך חלק מיצרניות הרכב בוחרות לפתח סוג זה של טכנולוגיה בתוך הבית.
התוכנה שמאחורי מכוניות בנהיגה עצמית
בניית תוכנה פונקציונלית לרכב לנהיגה עצמית היא אחד האתגרים הגדולים ביותר איתם מתמודדים יצרנים. קל יחסית ליצור תוכנית שמשתמשת בסימון כבישים ובנתוני מיקום כדי לעקוב אחר כבישים מודרניים. אבל מה קורה אם מכונית אחרת מנתקת אותך או חיה בורחת החוצה לכביש?
כבישים אינם מקומות צפויים. תוכנת רכב לנהיגה עצמית צריכה להיות מסוגלת להגיב למגוון עצום של מצבים שונים, שרבים מהם בלתי אפשריים לתכנות מראש.
AI ולמידת מכונה במכוניות בנהיגה עצמית
בינה מלאכותית נמצאת בליבה של תעשיית הרכב בנהיגה עצמית. למעשה, כלי רכב אוטונומיים כמו זה שואפים לחקות את המוח האנושי בזמן נהיגה, מה שאומר שהם צריכים להיות מסוגלים לקבל החלטות על סמך מגוון עצום של משתנים. זה כולל צמתים ותמרורים שהם חלק מהכביש, יחד עם כלי רכב, אנשים ומכשולים אחרים שנהג רגיל בדרך כלל היה מודע אליהם.
זה ייקח זמן רב מדי עבור בני אדם ליצור מסדי נתונים ואלגוריתמים שמזהים בצורה מושלמת כל דבר על הדרך. במקום זאת, יצרנים כמו טסלה משתמשים בלמידת מכונה כדי לאמן את האלגוריתמים שלהם ולשפר אותם.
האלגוריתמים של למידת מכונה שנמצאים במכוניות בנהיגה עצמית צריכים להתחיל עם כמה נתונים בסיסיים, אבל חלק עצום מהלמידה שלהם נעשה על הכביש. זה מה שהופך את זה לכל כך חיוני שחברות יוכלו לבחון את המכוניות שלהן על כבישים אמיתיים, אבל זה גם אומר שמכוניות בנהיגה עצמית רק ישתפרו ככל שהן נוהגות יותר.
הולך רגל שיוצא לכביש הוא מקרה מבחן טוב ללימוד מכונה בנהיגה עצמית. לרכב יש כמה אפשרויות בתרחיש זה; הוא יכול לנסות לסטות סביב הולך הרגל, להפעיל את הבלמים ולנסות לעצור, או להשתמש בצופר כדי להתריע להולך הרגל. רוב המכוניות בנהיגה עצמית ינקטו גישה אקטיבית למכשולים כמו זו, ושוללת את האפשרות האחרונה.
מכאן, הוא צריך להחליט אם עדיף לסטות או לבלום, תוך שילוב דברים כמו מהירות, מרחק, תנאי מזג האוויר ועוד מגוון גורמים סביבתיים אחרים. אם סטיה תביא את המכונית לנתיב התנועה המתקרבת, למשל, סביר להניח שהיא תבחר להשתמש בבלמים.
אי תגובה נכונה והצלחת תגובה נכונה עוזרים למכונית בנהיגה עצמית ללמוד כיצד להתמודד עם בעיות דומות בעתיד. באופן אידיאלי, הנתונים הללו משותפים בין מכוניות בנהיגה עצמית כדי להבטיח שהן יכולות להשתפר יחד.
לצד בינה מלאכותית, יש הרבה תוכנות אחרות מאחורי הקלעים במכונית נהיגה עצמית. מערכות מיפוי GPS מסייעות למכונית לנווט בכבישים בצורה מדויקת, בעוד שמערכות ניטור הנהג מבטיחות שהאדם מאחורי ההגה ממוקד, גם במצב נהיגה עצמית.
כל חברת מכוניות בנהיגה עצמית נוקטת בגישה שונה לתוכנה, ומשמעות הדבר היא שנדיר שהיא תהיה פתוחה לגבי אופן הפעולה של הכלים שלה.
האם מכוניות בנהיגה עצמית בטוחות?
זה הוגן להטיל ספק בבטיחותן של מכוניות מודרניות לנהיגה עצמית, במיוחד עם הרשימה ההולכת וגדלה של מקרי מוות ופציעות הקשורות לנהיגה אוטונומית. כפי שניתן לראות מהשכיחות של מערכות ניטור מודעות לנהג במכוניות רבות בנהיגה עצמית, אפילו היצרנים שלהן יודעים שהן עדיין לא מושלמות.
אבל זה לא העניין. למכוניות בנהיגה עצמית יש עוד דרך ארוכה לעבור. המשמעות היא שמאווררי רכב אוטונומיים צריכים לחכות עוד קצת כדי לשים את ידם על רכב נשלט בינה מלאכותית שנוהג בעצמו ואולי אפילו יוכל להשתלט על עצמו.
