Самостоятелни автомобили: MIT Team представя следващото поколение LIDAR сензори

Самостоятелно шофиране автомобили идват, с 2020 често се дава като година, за да очакваме пристигането на напълно автономни превозни средства на пътя. Но техният успех ще зависи от това дали датчиците на колата са достатъчно добри, за да видят и реагират на всичко около тях.

Текущите превозни средства, оборудвани с технологии за самостоятелно управление, като автопилота на Tesla, разчитат на това, което е известно като сензори за светлинна детекция и измерване, или LIDAR. Това е фотоапарат, който изстрелва лъч светлина и измерва колко време е необходимо, за да се получи светлината от това, което гледа назад към сензора, подобно на сонара.

"Проблемът е, че светлината се движи много бързо, така че в една наносекундна светлина е изминал един крак", казва Ахута Кадамби, докторант в Масачузетския технологичен институт. обратен в телефонно обаждане.

Тези видове скорости затрудняват сензора да каже с точност точно колко време отнемаше светлината да излезе и да се върне обратно. Той става още по-разточителен колкото по-отдалечен е един обект, и единственият начин да го решим е да направи системата достатъчно мощна, за да различи различна светлина, която пристига във всяка фракция от наносекунда.

"Така че, ако искате резолюция на дължината на пътеката, която е по-добра от една стъпка, тогава моят сензор трябва да има времева резолюция, която е по-добра от една милиардна част от секундата", казва Кадамби. "Това много пита."

В статия, публикувана в IEEE достъп Миналата седмица Акута и д-р Рамеш Раскар описват как са измислили начин да преодолеят това, което те наричат ​​"проклятието на светлинната скорост".

Вместо да създадат достатъчно мощен фотоапарат, който да улавя всички трептения на светлинните вълни, те филтрират светлината през оптичен материал, за да се улесни измерването.

„Предлагаме изтънчен начин да филтрираме светлината, преди да го удари в детектора“, казва Кадамби. "По този начин можем да използваме обикновени детектори, но да получим разрешението на дължината на пътя на извънредните системи."

Всичко това може да се окаже малко техническо, но ето един начин, по който системата може да работи: Да кажем, че самоуправляващият се автомобил изстрелва лъч, който пулсира милиард пъти в секунда. Докато някои се връщат обратно към колата при тази скорост, други са много малко засегнати от заобикалящата среда, така че се връщат на 999 999 999 пулса всяка секунда.

Това би било почти невъзможна разлика за компютърна система за откриване - с изключение на това, че взаимодействието на тези два лъча е еквивалентно на импулсите, които се отменят взаимно, оставяйки само един импулс всяка секунда. Това е много по-лесно за сензорите да вземат.

Това са тези видове преки пътища, които могат да направят самоуправляващите се технологии по-евтини, по-лесни и да се надяваме по-мощни. Една потенциална полза от тази настройка е, че ще позволи на автомобилите да виждат в далечината дори по време на мъгливи условия, където съществуващите LIDAR системи се борят.

Днешните сензори струват около 75 000 долара. Тази цена вероятно ще трябва да се понижи, за да може автомобилите, които се управляват самостоятелно, да бъдат достъпни за средния шофьор на кола - добре, колата потребител Предполагаме, че терминът ще трябва да стане, след като вече не правим шофьора, но опитът да направим LIDAR да работи по-добре, отколкото сега, може да ги направи още по-скъпи.

Използвайки проучванията на Achuta и Raskar, автономните превозни средства биха могли да бъдат модернизирани с материала, който са използвали за увеличаване на резолюцията на камерите, които вече са в колите. Това би било рентабилно решение, за да се превърнат в реалност истински самоуправляващите се коли.