En ny laser-baseret system, kan tillade, at køretøjer til at ‘se’ forhindringer, før de kommer i udsigt, siger forskere
@NicolaKSDavis
Mon, 5 Mar 2018 16.00 GMT
Sidst ændret on Mon, 5 Mar 2018 16.02 GMT
Det indre af en, der selv kører Tesla Model X.
Foto: Tesla
Uanset om det er et barn, der kører efter en bold, en flok køer eller en havarerede bil, uventede hindringer, der kan vise sig dødbringende for chauffører. Men forskere siger, at biler i fremtiden kan være i stand til at forudse sådanne farer.
Et team af forskere er kommet op med en ny laser-baseret system, der effektivt producerer billeder af objekter, der er skjult rundt om et hjørne – en udvikling, de siger, kan tillade autonome køretøjer til at se forhindringer, før de kommer ind i den linje af syne.
“Der er denne forudindtaget opfattelse, at du ikke kan billedet objekter, der ikke allerede er direkte synlige for kameraet, og vi har fundet måder at omgå disse typer af begrænsning situationer,” sagde Dr. Matthew O ‘ Toole, en medforfatter af forskning fra Stanford University.
Den tilgang, der bygger på teknologier som Lidar, et værktøj, der bruges i arkæologisk kortlægning, der indebærer, at der sendes laser pulser i retning af en overflade og måle den tid, det tager for lyset at være afspejlet. Disse data er derefter bruges af forskerne til at bygge en tre-dimensionel model af overfladen.
Men den nye teknologi tager ideen yderligere, ved hjælp af lasere til at se rundt om hjørner. “Det er næsten som magi,” sagde O ‘ Toole.
At skrive i tidsskriftet Nature, O ‘ Toole og kolleger beskrive, hvordan de anvendes et setup, hvor en laser og en foton detektor blev placeret foran en væg ved siden til et objekt, og blev adskilt fra objektet af en skillevæg. Laser pulser blev derefter fyret på væggen i en vinkel. Holdet var ikke interesseret i at samle det lys, der hoppede direkte tilbage fra væggen mod detektoren; i stedet ønskede de at indsamle lys, der kastes tilbage fra væggen, ramte objekt, og blev derefter spredt af det. “Vi er på udkig efter den anden, og tredje og fjerde hopper – de koder objekter, der er skjult,” sagde O ‘ Toole.
Mens tidligere forsøg på at problemet er involveret lede laser pulser på et punkt på væggen, og derefter indsamle signaler fra et andet punkt, O ‘ Toole og kolleger har brugt en anden teknik, der peger både laser og detektoren samme punkt på væggen.
Derefter brugte timingen af de signaler, for at fjerne dem fra det lys, der hoppede direkte tilbage. De resterende signaler derefter blev hurtigt behandlet ved hjælp af en algoritme til at rekonstruere form af skjulte objekter.
“Det er et meget simpelt tweak til hvordan du gør billedbehandling, men det har store konsekvenser i form af, hvordan du kan rekonstruere billeder fra information,” sagde O ‘ Toole, der konstaterer, at den nye setup bruger langt mindre hukommelse og behandling end i øjeblikket, og genererer en højere opløsning.
Exit skilt identificeret ved ny laser-teknologi. Foto: Natur
Efter først at udvikle en algoritme, der ved at skabe computermodeller af, hvordan laser pulser ville hoppe ud fra en model af en kanin, der er skjult af den partition, team anvendt system i det virkelige liv, herunder at indfange et billede af en “Exit” – skilt skjult af partition.
O ‘ Toole sagde, at de meget reflekterende karakter af færdselstavler og cykel reflekser gør den teknologi, der er en god pasform for førerløse biler, der tilføjer, at den forskning, der bruger sensorer, som er magen til dem, der allerede anvendes i autonome køretøjer.
Men der er stadig forhindringer at overvinde. Den første scanning af væggen kan tage alt fra et minut til et par timer, mens team har brug for at forbedre systemet, så det er bedre til at opdage objekter, der er ikke meget reflekterende eller stationær, så som børn, eller vilde dyr, og sørg for, at det kan anvendes udendørs, i lyse, solrige forhold.
Dr Anna søn anund, der er i spidsen for et EU-finansieret projekt med fokus på at udvikle software til førerløse bil sensor-systemer, sagde, at det var vigtigt for selvstyrende biler for at være i stand til at se skjulte genstande.
“Den automatiserede køretøjer skal være i stand til at forudsige eller opdage hvad der sker forude. Dette er ikke kun, hvad der foregår i [deres] egen vognbane, men også i omgivelserne som fodgænger stier, på den anden side af hjørnet osv.,” sagde hun.
“Hvis det er andre køretøjer, vi er på udkig for det er mere let,” tilføjede hun. “Mere problematisk, er, selvfølgelig, ubeskyttede trafikanter eller dyr.”