מערכות ראייה ממוחשבות לרכב אוטונומי

יום ו', 15 בנובמבר 2019

 

 מאת: עמירם הלוי*

 
ישראל הופכת למעצמה של תעשיית האוטומוטיב העולמית. חברות רכב מכל קצווי העולם באות לישראל על מנת לגלות ולרכוש את הטכנולוגיה הבאה. בתחום 'מערכות ראיה ממוחשבות ' עבור נהיגה אוטונומית מתחרים כיום שלושה סוגי חיישנים על מקומם ברכב האוטונומי.
 
חיישני LiDAR, חיישני מכ"ם ומצלמות.
(לידאר:

טכנולוגיה למדידת מרחק באמצעות הארת המטרה בקרן לייזר. טכנולוגיה זו מכונה  לידאר (באנגלית: Lidar)  . המילה לידאר נוצרה משילוב המילים אור(Light) ומכ"ם(Radar), ומבטאת את קיצור המילים "מדידת וגילוי אור" (בלעז Light Detection And Ranging).  ה-LiDAR מתבססת על שליחת קרני לייזר ומדידת מרחקם של האובייקטים בהתאם לזמן הדרוש לאותות לחזור אל המכשיר).

 
אילון מאסק - מייסד טסלה,  שהוא פיזיקאי, אמר שלידאר לבד זו לא אופציה. וזו הסיבה שבמכוניות טסלה הוצבו רדאר ומצלמה . רדאר רואה לטווחים רחוקים יותר אך הוא מוגבל בפרשנות - הוא יודע לומר שיש עצם במרחק של 100 מטר, אבל אינו מבחין באיזה נתיב . לכן נדרשים אמצעי חישה נוספים. מצלמה, מעבר לבעיית הסינוור והחושך, דורשת כח חישוב רב ממחשבי הנהיגה.
 
מצלמות:
החברה המפורסמת ביותר בתחום מערכות ראייה בכלי הרכב האוטונומיים הינה כמובן 'מוביילאי' שנרכשה ע"י אינטל בסכום של 15 מיליארד דולר. חברה זו משתמשת במערכות סיוע מתקדמות לנהג(ADAS), המבוססות על טכנולוגיות עיבודתמונה. המערכת, אשר כוללת מצלמה אחת בלבד, מתריעה בזמן אמת מפני מגוון סכנות התנגשות, סטיית הרכב מנתיב נסיעתו, מזהה הולכי רגל, רוכבי אופניים ואופנועים, ותמרורי מהירות. 
מערכת כזו - אינה מפוקחת במשטר הפיקוח הבינ"ל.
 
חברה נוספת בתחום הינה חברת 'אדאסקי' AdaSKY. החברה פיתחה את המצלמה התרמית
הראשונה לרכב אוטונומי, המתבססת על טווח האינפרא-אדום רחוק (FIR). המערכת, הכוללת גם אלגוריתמים של ראיית מכונה. המצלמה של אדאסקי מנטרת את הסביבה באופן פסיבי באמצעות קליטת האנרגיה התרמית והחום הנפלטים מהאובייקטים שסביב. המצלמה התרמית אינה פולטת אור או קרינה ועל כן אינה מפריעה למערכות אלקטרומגנטיות אחרות הפועלות בסביבה. בנוסף, המערכת אינה מסתנוורת מאור השמש או אורות המכוניות שממול, ועל כן אינה חשופה ל"רעשי רקע", כמו חיישנים אחרים, שעשויים לפגום בתמונת המציאות שהיא מספקת. על פי החברה, המערכת מסוגלת לזהות הולכי רגל ואובייקטים אחרים ממרחק של מאות מטרים, מה שמספק לרכב האוטונומי זמן תגובה ממושך יותר.
מצלמה תרמית באופן עקרוני מפוקחת במשטר הפיקוח הבינ"ל- משטר ואסנאר.
 
חברה נוספת:
חברת 'נקסאר' פיתחה אפליקציה המאפשרת לנצל את החיישנים ויכולות העיבוד של מכשירי סמארטפון, כדי לספק התראות בטיחותיות לנהג כמו סטייה מנתיב הנסיעה או סכנת התנגדות. בנוסף, האפליקציה משדרת את המידע לענן, ובאמצעותו החברה מקימה רשת תקשורת בין כלי-רכב (V2V). הרשת הזאת מספקת התראות לנהגים אחרים המצויים בסביבת הרכב ועל-ידי כך מזהירה אותם בפני סכנות שמחוץ לטווח הראייה שלהם. כך למשל, כאשר מכונית נאלצת לבצע עצירת חירום, המידע מועבר ישירות לכל המכוניות שמאחוריה (שיש להן את האפליקציה) עד לטווח של 30 מטר. המערכת של החברה מסוגלת לחבר לרשת גם מצלמות רכב עצמאיות ולנתח את המידע המגיע ממכשירי הסמארטפון.
גם טכנולוגיה זו - כמו הסמראטפון עצמו, אינה מפוקחת.
 
חברה נוספת בתחום הינה חברת 'פורסייט'- החברה מפתחת מערכת ראייה ממוחשבת למכוניות. המערכת משלבת 2 מצלמות אינפרא-אדום ו-2 מצלמות אור, ומשתמשת באלגוריתמים לעיבוד תמונה.
המצלמות מספקות תמונה סטריאוסקופית (תלת מימדית), שמקנה לה, לדברי החברה, דיוק רב יותר ויכולת עדיפה בהתמודדות בתנאי תאורה קשים, ובזיהוי הולכי רגל, רוכבי אופניים ובעלי חיים בכביש בכל תנאי מזג אוויר ומזעור התרעות שווא.
 
SWIR טכנולוגיית
חברה נוספת הינה חברת טריאיי ( TriEye) : החברה מפתחת חיישן שרגיש לגלים בתדר שלא נראים לעין האנושית, שנקרא SWIR) Short Wave Infra-Red). השימוש בחיישנים שרגישים לתדרים אלה מאפשר לקרוא נתונים רבים יותר על הסביבה שבה נמצאת המצלמה. מדובר בתכונה שעשויה לשפר את יכולתם של כלי רכב אוטונומיים לקרוא את הסביבה שבהם הם פועלים - גם בתנאי ראות קשים - ובכך לשפר את בטיחותם.
 
-------------
תמציץ מאמר מקיף שפורסם במגזין "שרשרת האספקה".
*עמירם הלוי שירת כציר כלכלי של ישראל ביפן, בהודו, בספרד ובאוסטרליה, והיה עד לאחרונה מנהל תחום ?פיקוח יצוא דו שימושי? במשרד הכלכלה ושימש בתפקיד זה במשך 10 שנים.