Дешёвый способ научить автомобильные автопилоты всегда видеть светофоры

[zampotehkenguru.livejournal.com]

Проблемы со светофорами в том, что их не всегда можно увидеть из-за того, светофор загораживает какой-нибудь грузовик или из-за ослепления солнцем. Типичный пример:


Из этого видео: https://www.youtube.com/watch?v=lpER1WQwU58

Тут и солнце слепит, и трудно вообще понять - это светофор, или свет из окна дома. Вообще-то человечество, для защиты от солнца, сотни лет применяет козырёк. И если поставить перед камерой козырёк с сервоприводом, чтобы отсекать солнце, то видно будет намного лучше. Солнце слепит дважды в сутки - утром и вечером, не останавливать же движение на пару часов из-за ослеплённости камер. Не решив эту проблему создать полноценный автопилот невозможно. Но с козырьками у компаний создающих автомобильные автопилоты как-то не задалось. Ни одна до сих пор технологию козырька не освоила. Что мешает компаниям общей стоимостью под триллион долларов создать козырёк - непонятно. Хочется им как-то сказать об этом. Передать пожелание.

Вторая проблема - с отсутствием видимости светофора, решается дублированием сигналов светофора по радиоканалу ...




Убер. У семи нянек ... Сорок камер, и ни одного козырька.

Но проблема в том, что светофоры стоят дорого, и служат где-то по двадцать лет. А ждать двадцать лет когда поменяют светофоры - не хочется. Другой подход - поменять начинку светофора. Но тут другая проблема - то, что светофоры разные - разного внутреннего устройства, от разных фирм, которые вовсе не горят желанием что-то там задёшево менять. Поэтому предлагается такой подход - не переделывать светофоры, а повесить на них внешние устройства, которые будут смотреть какой свет на светофоре горит, и передавать этот цвет в эфир по радиоканалу. Выглядит это примерно так:


Светофор на который установили датчики и рацию

Здесь к каждой цветной фаре светофора прикреплён хомутом датчик света. Когда фара зажигается - датчик передаёт информацию об этом в радиопередачик, а передатчик передаёт эту информацию в эфир по нескольким заранее определённым каналам. Номера этих каналов записываются в электронные дорожные карты, которыми пользуются автопилоты, чтобы автомобиль, подъезжая к перекрёстку заранее знал, по какому каналу слушать свои сигналы светофора. См. схему.


Как это может выглядеть в реальной жизни, на настоящем перекрёстке

Несколько каналов для каждого светофора нужно на случай помех. Чтобы можно было выбрать канал где помех меньше всего. Слушать сигналы светофора смогут и автомобильные навигаторы, чтобы предупреждать водителя, если он зазевался и едет на красный свет. Это однозначно уменьшит число ДТП.

По сложности такое устройство навешиваемое на светофор - крайне просто - соберёт любой школьник-ардуиньщик из дворца пионеров. По стоимости - тоже крайне дешёвое, так как тут всего лишь датчики, хомуты, провода, контроллер и передатчик. Всё в целом в пределах ста долларов.

Для ардуинщиков вот, специальный урок, как сделать так, чтобы одна Ардуина передавала сигнал по радио, а другая принимала:

https://www.youtube.com/watch?v=inJyp9e_xso

А это урок о том, как просканировать 128 каналов, и определить какие из них зашумлены.

https://www.youtube.com/watch?v=_9UKUhaNCrk

А это урок, как сделать на Ардуино пульсометр. Когда у человека бьётся пульс, то цвет кожи меняется, а датчик фиксирует это изменение. То же самое и со светом светофора, только изменения яркости намного более мощные.

https://www.youtube.com/watch?v=cM_Y7dkBDSk

В общем всё настолько просто, что вы сами могли бы сделать такое устройство у себя дома, и пойти закрепить на ближайший светофор. Согласовав, конечно, это с местными органами власти.

Вопрос в том, почему этого не могут сделать Тесла, Майкрософ, Гугл, и прочие миллиардерские компании, им-то ведь намного проще договориться с органами власти. Тогда бы автопилоты Теслы могли бы тормозить перед красным светом светофора, а на зелёный - уверенно проезжать перекрёстки. Но вместо этого все они дружно обсуждают в каком году появится полноценный автономный автомобиль, в двадцатом или в тридцатом. А это бесполезно обсуждать, если никто не делает козырёк, и не ставит радиопередатчики на светофоры. В том году появится автономный автомобиль - когда вы это сделаете. Это и кое что ещё.

Comments

[ermiak.livejournal.com]

Сигралы с АСУДДа - это хорошо, но светофорный объект - тадам! - может работать еще и автономно (при потере связи), может уйти в желтое мигание (по команде или по внутренней ошибке), может управляться с локального пульта и может быть выключен при критической ошибке или отказе питания. Искусственный идиот должен ориентироваться не на теоретическое состояние, а на фактическую дорожную ситуацию.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

должен ориентироваться не на теоретическое состояние, а на фактическую дорожную ситуацию.


Совершенно верно. Что видит - то и показывает. В этом и преимущество предложенной схемы. Плюс отсутствие задержек. Если интернет тормозит, то на светофоре уже загорелся красный, а с интернета всё ещё идёт информация, что горит зелёный, и будет катастрофа. Плюс нет интернета - нет хакеров. Плюс не надо платить провайдерам, а всё бесплатно. И с чего он вообще взял, что тянуть кабель к интернету - это дешевле, чем прикрутить к светофору хомутом рацию? Это не просто дороже, а НАМНОГО дороже. Причём светофоры стоят где угодно, где и близко никакого интернета нету, тянуть туда кабели - это будет стоить миллионы.

[ermiak.livejournal.com]

Это не схема. Это колхоз, допустимый разве что в виде какой-нибудь внутрицеховой сигнализации.

По хорошему, схема должна быть надежной, помехоустойчивой, масштабируемой, обязательно должна быть введена в систему безопасности - здесь нет ни одного из этих параметров.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> Это не схема. Это колхоз ... По хорошему, схема должна быть надежной, помехоустойчивой, масштабируемой, обязательно должна быть введена в систему безопасности ...

... и стоить миллиард долларов? А кто будет платить? Предлагаете отнять деньги у пенсионеров и инвалидов? Ввести им очередной налог на капремонт? Или может вы из своего кармана хотите заплатить?

Это схема которая дешёвая и быстрая.

[ermiak.livejournal.com]

Это дешевая патетика (комментарий). И это - минимальные требования. Реально будут куда больше. А цены... В ваших интересах НЕ знать цен на безопасную промавтоматику. Спать крепче будете.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

А давайте вы не будете решать чего мне знать? Можете лучше - ну, сделайте, покажите.

[ermiak.livejournal.com]

Понимаете, проблема даже не в ардуино, при упоминании которого вас следовало бы сразу отправить куда-нибудь к техно-хипстерам. Проблема в том, что вы даже в общих чертах не представляете устройство современных систем управления и требования к ним, не говоря уже о компонентах, узлах, протоколах и т.п.

По-хорошему, эта задача раз-два-яйца на аппаратную часть (которая сравнительно проста, но все-таки намного сложнее отрисованной вами) и, собственно, программно-инфраструктурную. А вот здесь уже получается очень неслабый затык даже на простом перекрестке.

Хинт; проще передавать кодированное сообщение о состоянии перекрестка. И надежность выше, и полоса не загаживается.

В любом случае, наиболее адекватный вариант - развитие машинного зрения и передача дополнительных кодов в оптическом диапазоне.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> вы даже в общих чертах не представляете устройство современных систем управления

Один вы типа представляете, но почему-то до сих пор радиофицировать светофоры не смогли. Если вы всё так здорово знаете, то чего ж не сделали-то?

И повторяю тем, кто не читал:

"Я не настаиваю на конкретной реализации в этой части. Я лишь говорю, что это возможно, для тех, кто думает, что нет. А как конкретно - пожалуйста, обсуждайте, выбирайте чего лучше. Чего лучше - то и надо делать." © zampotehkenguru Источник: http://engineering-ru.livejournal.com/464254.html?thread=32610942#t32610942

[Виталий (from livejournal.com)]

Ага а потом на перекрестке переделали организацию и приплыли, как юзверам то обновление раздать? :) И как его трактовать... Т.е. это нужна постоянная синхронизация клиента(машины) и АСУДДа еще и карт. Самоубийство это все.
Тут под каждый контроллер свои дрова писать приходится, кто-то фазу отдает(обретка на 485й протокол), кто то набор сигнальных групп (обертка на UDP). Есть контроллеры вообще с недокументированным протоколом :)

[alex-ak.livejournal.com]

Если раздача светофоров "по воздуху", то для физических светофорных постов придется ввести какой-то watchdog. Иначе pizdets - на одной машине нет или не работает приемник светофорной обстановки и кранты. А у пешеходов вообще такого оборудования нет. Так что если светофор перестал реагировать, то прекращаем и передачу светофорной обстановки для него, и пусть уж он там как-нибудь сам разгребается, автономно.

[ermiak.livejournal.com]

"Светофорный объект" - это контроллер всего перекрестка. И контроль состояния отдельных светофоров в нем есть еще со времен лампочек Ильича и командоаппаратных контроллеров.

[alex-ak.livejournal.com]

Я в курсе. Контроль состояния ламп это само собой. Но я немного о другом. Если мы хотим организовать какую-то адаптивную систему (как тут говорили - если у нас на одном направлении пробка, то начинаем удлинять зеленый сигнал на этом направлении и сокращать на другом), то это должно делаться централизованно, верно? Мы же должны учитывать смежные перекрестки, всю магистраль или даже весь город. Чтобы это реализовать, надо организовать внешнее управление контроллерами светофорных объектов, иначе ничего не получится. Я имел в виду два наиболее неприятных сценария для такой системы: "светофор потерял связь с главным сервером ЦОДД" и "контроллер светофора вышел из строя". В первом случае он переходит в автономный режим и в целом работает, но передавать его сигналы через Яндекс.Пробки мы уже не имеем права, потому что сервер его не видит. Во втором случае мы вообще не знаем, что с ним - может быть он перешел в "мигающий желтый" режим, может быть вообще отрубился. В этом случае единственное, чем мы можем ему помочь - обозначить его на карте как неисправный и постараться пустить весь трафик в обход.

[ermiak.livejournal.com]

Ну, да.
А, допер. В смысле, речь шла о раздаче дублирующего сигнала из центра? Ессно "ни в коем случае". Если и заморачиваться с радиосветофорами - то только на короткобойных протоколах и жестко сблокированными с самим контроллером СО. Иначе - это просто преступление.

[подумав] А по большому счету схема радиосветофора нереализуема. Тупо по нехватке избирательности приемника на машине.

[alex-ak.livejournal.com]

Я думаю, что по воздуху теперь уже проще получать сигнал через сотовую сеть, точнее через сотовый интернет. Почему я и упомянул Яндекс.Пробки. По простому радио ИМХО, это организовать нереально. С избирательностью вообще смешно получается - автор напирает на любительский диапазон УКВ (LPD/PMR, надо полагать?) и ссылается на то, что там много каналов, причем общедоступных, и тут же требует огородить ему целый диапазон каналов под эту бабуйню (общедоступных? не. не слышал. это моя прелессссть...), но на минуточку, автомобильный приемник эти диапазоны ВНЕЗАПНО не ловит. Значит, нужно будет специальное оборудование. И потом, приемник ловит один настроенный канал, а если все светофоры передают на разных частотах - то как быть? Не понимяу.

[ermiak.livejournal.com]

"по интернету" - это будет разве что слой на яндекс-пробках - то есть чистый показометр без каких-либо юридических сил. Именно по причине возможности автономной работы СО. И по причине не слишком реального времени радиосвязи. И еще по куче причин.

У автора еще забавнее становится ситуация для сложных перекрестков с несколькими светофорами на одно направление - в зависимости от полосы. И вот тут нужно выбирать только тот сигнал, который относится именно к нужному светофору. Опаньки.

В общем, повторюсь, для цеховой автоматизации решение возможное. Но не более того.

[alex-ak.livejournal.com]

"по интернету" - это будет разве что слой на яндекс-пробках - то есть чистый показометр без каких-либо юридических сил.

По крайней мере, мне это представляется именно так. Использовать эти сигналы для автоведения ТС невозможно именно потому, что с интернетом в середине не получается система реального времени. А должна быть. Ну и да, если перекресток не подключен к системе или нарушена связь, то автоводителю придется остановить машину и сказать человечьим голосом: "Извини, хозяин, тут какая-то фигня впереди, это я не осилю... Ты уж как-нибудь сам".

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> ситуация для сложных перекрестков с несколькими светофорами на одно направление - в зависимости от полосы. И вот тут нужно выбирать только тот сигнал, который относится именно к нужному светофору.

А, что по-вашему на первой и второй полосе может гореть зелёный, а на второй и четвёртой - красный? А если же горит одно и то же на всех светофорах, то какая разница? А для поворотов на светофорах есть стрелки. И ещё есть GPS помогающий машине определить своё положение в пространстве. И камеры на машинах никто не отменял. Радиоканал - лишь дополнение к светофору, а не замена светофора.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> автор напирает на любительский диапазон УКВ (LPD/PMR, надо полагать?) и ссылается на то, что там много каналов, причем общедоступных, и тут же требует огородить ему целый диапазон каналов под эту бабуйню

Хватит врать.

"Я не настаиваю на конкретной реализации в этой части. Я лишь говорю, что это возможно, для тех, кто думает, что нет. А как конкретно - пожалуйста, обсуждайте, выбирайте чего лучше. Чего лучше - то и надо делать." © zampotehkenguru Источник: http://engineering-ru.livejournal.com/464254.html?thread=32610942#t32610942

[ermiak.livejournal.com]

А, еще: вы описали достаточно заслуженную систему АСУДД. Она примерно так и работает. В смысле, СО управляются из центра для создания "зеленой волны" или более интеллектуального управления.Тут все зависит от наличия датчиков и возможностей ЭВМ центра. Зеленая волна работала на допотопных машинах еще с конца 80х.

Вбоквелл о системе безопасности:
Любые команды, даже высшего приоритета (локальный пульт управления) СО воспринимает метафорически: даже если дать, например "всем красный", СО аккуратно завершит цикл со всеми реверансами (мигающий зеленый, желтый) и только потом выдаст красный. Ну а на дурную команду выдаст ошибку.

[Виталий (from livejournal.com)]

Кто забыл а кто нет, этож координированное управление :) в МСК "Старт" звалась.
СО аккуратно завершит цикл со всеми реверансами
Тут ошибка перевода(видимо). Не цикл завершит, а все направления закроет через промтакты. Цикл завершить это фазы домотать до нового круга. НО
Я не настоящий сварщик, но один контроллер мне попадался, на определенных настройках...
Ему - включи ЖМ, а он реально цикл до конца доматывает от включенной фазы.

[ermiak.livejournal.com]

Ну угу, неточно выразился.

[Виталий (from livejournal.com)]

Так я ж вам много камментов написал с целью - тока дополнить.

[Виталий (from livejournal.com)]

Адаптивное управление давным давно сделано. Тыщщей методов. В том числе в МСК. Координированное управление, все же частный случай адаптивного. Просто не по занятости а по расписанию. Хотя и чистое адаптивное управление тоже давно сделано, у нас недавно.
Кстати посчитать сколько машин на каком направлении, нифига не тривиальная задача.

[alex-ak.livejournal.com]

Кстати посчитать сколько машин на каком направлении, нифига не тривиальная задача.

В СПб на некоторых дорогах (например, на Выборгском шоссе в черте города), лет восемь назад появились какие-то коробочки над дорогой, похожие на антенны в пластиковых кожухах. Висят строго над полосами движения. На развязках еще такие есть, над разворотными петлями. На спидкамеры не похоже - нет собственно камер. Явно считают автомобили, но с какой целью - мне неведомо. Возможно, для учета износа дорожного покрытия.

[Виталий (from livejournal.com)]

Возможно это и есть детекторы транспорта. Считают интенсивности типа для статистики, дальше уже политика, сори :) Их всяких разных бывает... От петлей индуктивности зарытых в асфальт, до видео и радиолокационных(эти самые без проблемные). На Ваше описание похожи радиолокационные, но странно что над каждой полосой, грамотно повешенный, и 5 полос МКАДа прекрасно считает.
Но ими мы можем напрямую померить только:
скорость
занятость
интенсивность.
Т.е. зафиксировать факт проезда машины и ее скорость(петли индуктивности скорость считать не умеют).
А пробка это прежде всего ее длинна(т.е. кол-во машин в очереди). Приходится считать "интегрированием" т.е. складывать проезды. Но если складываем, нужно и вычитать. Т..е. это еще и детекторы на выезде из "пробки" и все равно накапливаться ошибка интегрирования и ее надо компенсировать. Т.е. казалось бы просто а нифига. А не зная соотношения длин очередей на разных направлениях, гибко длины фаз не посчитать. Точнее есть другие способы, но они менее точные.