Avtomobili za samo vožnjo: MIT ekipa predstavi naslednjo generacijo senzorjev LIDAR

Prihajajo avtomobili, ki se vozijo sami, leta 2020 pa je pogosto leto, ko lahko pričakujemo prihod popolnoma avtonomnih vozil na cesto. Toda njihov uspeh bo odvisen od tega, ali bodo senzorji avtomobila dovolj dobri, da bodo lahko videli in se odzvali na vse okoli sebe.

Sedanja vozila, opremljena s tehnologijami samopodobe, kot je Teslin avtopilot, se zanašajo na senzorje zaznavanja svetlobe in razpona ali LIDAR. To je kamera, ki posname žarek svetlobe in meri, kako dolgo traja svetloba, da bi dobila od tistega, kar gleda nazaj na senzor, nekako kot sonar.

»Težava je v tem, da se svetloba premika zelo hitro, tako da je v eni nanosekundni svetlobi prepotovala eno nogo,« pravi Achuta Kadambi, doktorski študent na Massachusetts Institute of Technology, Inverse med klicem.

Te vrste hitrosti otežujejo, da senzor natančno reče natančno kako dolgo je trajalo, da je svetloba potovala in se odbijala nazaj. Še bolj se razgiba, kolikor je dlje predmet, in edini način, da ga rešimo, je, da naredimo sistem dovolj močan, da ločimo različno svetlobo, ki prihaja v vsak del nanosekunde.

"To pomeni, da če želite ločljivost poti, ki je boljša od ene noge, potem mora senzor imeti časovno ločljivost, ki je boljša od milijardinke sekunde," pravi Kadambi. "Veliko se sprašuje."

V članku, objavljenem v Dostop IEEE prejšnji teden sta Achuta in dr. Ramesh Raskar opisala, kako sta ugotovila način, kako premagati to, kar imenujejo "prekletstvo svetlobne hitrosti".

Namesto da bi ustvarili dovolj zmogljiv fotoaparat za zajemanje vseh nihanj svetlobnih valov, filtrirajo svetlobo skozi material z optičnimi vlakni, da je lažje meriti.

"Prišli smo do prefinjenega načina za filtriranje svetlobe, preden zadene detektor," pravi Kadambi. "Na ta način lahko uporabljamo navadne detektorje, vendar dobimo ločljivost izrednih sistemov v dolžini poti."

Vse to lahko postane malo tehnično, toda tukaj je eden od načinov, kako lahko sistem deluje: recimo samo-vozni avto, ki sproži žarek, ki utripa milijardo krat na sekundo. Medtem ko se nekateri v tej hitrosti vrnejo nazaj v avto, drugi so zelo prizadeti zaradi okoliškega okolja, tako da se vrnejo na 999.999.999 impulzov na sekundo.

To bi bila skoraj nemogoča razlika, če bi računalniški sistem zaznal - razen interakcije teh dveh žarkov, ki je enakovredna njihovim impulzom, ki se medsebojno izklapljata. eno impulz vsako sekundo. To je veliko lažje za senzorje.

To so tiste vrste bližnjic, ki omogočajo, da je samoumevna tehnologija cenejša, lažja in, upajmo, močnejša. Ena od možnih koristi te namestitve je, da bi avtomobilom omogočili vpogled v razdaljo tudi med meglitimi pogoji, kjer se obstoječi sistemi LIDAR borijo.

Današnji senzorji stanejo približno 75.000 USD. Ta strošek se bo verjetno moral znižati, da bo avtomobil samozaposlenih avtomobilov dostopen povprečnemu vozniku avtomobila - no, avto uporabnika Predvidevamo, da bo ta izraz moral postati, ko voznika ne bomo več izvajali, vendar pa bi poskuse, da bi LIDAR delal bolje kot sedaj, še dražje.

Z raziskavami Achuta in Raskarja so lahko avtonomna vozila dodatno opremljena z materialom, ki so ga uporabljali za povečanje ločljivosti kamer, ki so že v avtomobilih. To bi bila stroškovno učinkovita rešitev za uresničitev resnično samozaposlenih avtomobilov.