Autá s vlastným riadením: Tím MIT predstavuje novú generáciu senzorov LIDAR

Autá prichádzajú samostatne, pričom rok 2020 je často uvádzaný ako rok, kedy sa očakáva, že budú na ceste úplne autonómne vozidlá. Ich úspech však závisí od toho, či sú senzory vozidla dostatočne dobré na to, aby videli a reagovali na všetko okolo nich.

Súčasné vozidlá vybavené technológiami samočinnej jazdy, ako je Tesla's Autopilot, sa spoliehajú na to, čo je známe ako senzory na detekciu a rozloženie svetla, alebo LIDAR. To je kamera vystrelí lúč svetla a meria, ako dlho to trvá, že svetlo sa dostať z toho, čo sa pozerá späť na senzor, niečo ako sonar.

"Problém je, že svetlo sa pohybuje veľmi rýchlo, takže v jednom nanosekundovom svetle cestovalo jedno noha," hovorí Achuta Kadambi, doktorandka na Massachusetts Institute of Technology. obrátený hovoru.

Tieto druhy otáčok sťažujú presnosť snímača presne ako dlho trvalo, kým sa vyviezlo svetlo a odrazilo sa. Dostane sa dokonca fuzzier, čím ďalej je objekt, a jediný spôsob, ako to vyriešiť, je, aby bol systém dostatočne silný na to, aby rozlíšil rozdielne svetlo, ktoré prichádza ku každému zlomku nanosekundy.

„To znamená, že ak chcete rozlíšiť dĺžku cesty, ktorá je lepšia ako jedna noha, potom môj senzor musí mať časové rozlíšenie, ktoré je lepšie ako jedna miliardtina sekundy,“ hovorí Kadambi. "To je veľa."

V publikovanej publikácii Prístup IEEE minulý týždeň Achuta a Dr. Ramesh Raskar opisujú, ako prišli na to, ako prekonať to, čo nazývajú prekliatím rýchlosti svetla.

Namiesto toho, aby sa vytvoril dostatočne silný fotoaparát na zachytenie všetkých oscilácií svetelných vĺn, filtrujú svetlo cez vláknovú optiku, aby sa uľahčilo meranie.

„Pripravujeme sofistikovaný spôsob filtrovania svetla pred tým, než dopadne na detektor,“ hovorí Kadambi. „Týmto spôsobom môžeme použiť bežné detektory, ale získať rozlíšenie výnimočných systémov.“

To všetko môže byť trochu technické, ale tu je jeden spôsob, akým môže systém fungovať: Povedzme, že auto s vlastným pohonom vystrelí z lúča, ktorý pulzuje miliardu krát za sekundu. Zatiaľ čo niektorí sa vracajú späť k autu pri tejto rýchlosti, iní sú veľmi mierne ovplyvnení okolitým prostredím, takže sa vracajú na úrovni 999 999 999 impulzov každú sekundu.

To by bol takmer nemožný rozdiel pre počítačový systém na detekciu - okrem interakcie týchto dvoch lúčov je ekvivalent ich pulzov, ktoré sa navzájom rušia, pričom zostávajú len jeden každú sekundu. Pre senzory je to oveľa jednoduchšie.

Je to taká skratka, ktorá môže samoobslužnú techniku ​​urobiť lacnejšou, jednoduchšou a snáď aj silnejšou. Jedným z potenciálnych prínosov tohto nastavenia je, že by umožnili automobilom vidieť do diaľky aj počas hmlistých podmienok, kde existujú existujúce systémy LIDAR.

Dnešné senzory stoja približne 75 000 USD. Je pravdepodobné, že tieto náklady budú musieť klesnúť, aby boli vozidlá s vlastným pohonom dostupné pre priemerného vodiča auta - dobre, auto užívateľ Predpokladáme, že tento termín sa bude musieť stať, keď už nebudeme robiť vodiča - ale snažíme sa, aby LIDAR fungoval lepšie ako teraz, by mohol byť ešte drahší.

S využitím výskumu spoločnosti Achuta a Raskar mohli byť autonómne vozidlá dodatočne vybavené materiálom, ktorý použili na zvýšenie rozlíšenia kamier, ktoré sú už v automobiloch. Toto by bolo nákladovo efektívne riešenie, aby sa skutočne samohybné autá stali skutočnosťou.