Photo: Rice University / Interesting Engineering
Дослідники з Rice University (Х’юстон, Техас, США) розробили EyeDAR — компактний радарний сенсор розміром з апельсин, призначений для безпеки автономних транспортних засобів. EyeDAR забезпечує другий “набір очей”, який працює надійно там, де камери й LiDAR часто не справляються.
У густому тумані, де самокеровані автомобілі зазвичай погано бачать, маленький сенсор розміром з апельсин — EyeDAR — виступає додатковими очима. Встановлений на ліхтарних стовпах, він використовує радар, щоб відстежувати рух транспорту крізь туман і передавати цю важливу інформацію безпосередньо автомобілям. Цей малопотужний міліметровий радарний сенсор дає безпілотним авто чіткіше й точніше уявлення про дорожню ситуацію, забезпечуючи їх даними із навколишньої інфраструктури. Замість того щоб напихати автомобілі дорожчими комп’ютерами , команда під керівництвом постдокторанта Кун Ву Чо вирішила розмістити “мозок” на дорозі.
“EyeDAR — це приклад того, що я називаю ‘аналоговим обчисленням. Останні два десятиліття люди зосереджувалися на цифровій та програмній стороні обчислень, а аналогова, апаратна сторона відставала. Я хочу дослідити цей недооцінений простір аналогового дизайну”, — сказала дослідниця.
Безпека автономних транспортних засобів здебільшого спиралася на бортові технології, але справжня надійність може вимагати модернізації самих доріг. Стандартні сенсори — камери й LiDAR — часто відмовляють під час сильного дощу, густого туману чи слабкого освітлення, створюючи небезпечні сліпі зони. Щоб вирішити це, дослідники звернулися до інфраструктурного радара, який зберігає високу точність у будь-яку погоду і може виявляти небезпеки, приховані за фізичними перешкодами. Секрет сили EyeDAR — у 3D-друкованій лінзі Люненбурга. Модельована за принципом людського ока, лінза складається з понад 8000 маленьких елементів унікальної форми. Коли радарний сигнал потрапляє на неї, фізична структура смоли природним чином згинає хвилі до фокусної точки. Це і є “аналогове обчислення” — використання форми об’єкта для виконання математичних операцій, з якими цифровий процесор зазвичай справляється гірше.
Цікаво, що сенсори EyeDAR можна встановлювати на ліхтарях і світлофорах. Це дозволило б містам створити мережу безпеки, яка вловлює втрачені радарні сигнали, що зазвичай розсіюються в просторі. Такі недорогі, стратегічно розміщені пристрої можуть виявляти приховані небезпеки — наприклад, пішохода, закритого вантажівкою, або автомобіль, що наближається до перехрестя — і передавати ці дані автономним авто в реальному часі. Це розширює діапазон “бачення” автомобіля і забезпечує надійне виявлення навіть тоді, коли бортові сенсори обмежені відстанню чи поганою видимістю.
Стандартний радар часто працює в один бік. Авто надсилає сигнал, і якщо він потрапляє, скажімо, у велосипедиста, лише крихітна частина відбивається назад. Більшість даних розсіюється. EyeDAR ловить ці втрачені відбиття і комунікує. Він чергує поглинання та відбиття радіохвиль, надсилаючи дані автомобілю у вигляді послідовності нулів і одиниць. Чо описує це як “код Морзе, що блимає”. Цікаво, що це перший “сенсор, який говорить”, що поєднує функції сенсування і комунікації в єдиній малопотужній конструкції.
“EyeDAR — це “розмовляючий” сенсор, перший приклад інтеграції радарного сенсування та комунікації в одному дизайні”, — зазначила Чо.
Під час тестувань EyeDAR визначав напрямок цілей у 200 разів швидше, ніж існуючі цифрові радарні системи. Нова недорога й компактна технологія може покращити безпеку міст. Теоретично міста могли б розмістити такі сенсори на кожному знаку “стоп” і світлофорі. Окрім автомобілів, ця технологія може допомогти дронам, роботам і носимим пристроям “бачити” завдяки мережам спільних даних.
Джерело: Interesting Engineering
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.