En ny laser-baserade system kan tillåta fordon att ” se ” hinder innan de kommer i bild, forskare säger
@NicolaKSDavis
Mon 5 Mar 2018 16.00 GMT
Senast ändrad Mån 5 Mar 2018 18.09 GMT
Det inre av en självgående Tesla Model X.
Foto: Tesla
Oavsett om det är ett barn som springer efter en boll, en flock kor eller bryts ned bilen, oväntade hinder kan visa sig dödlig för förarna. Men forskarna säger att de bilar som i framtiden skulle kunna förutse sådana faror.
Ett team av forskare har kommit upp med en ny laser-baserade system som effektivt producerar bilder av föremål som finns gömda runt ett hörn – en utveckling som de säger skulle kunna tillåta autonoma fordon att se hinder innan de kommer in i siktlinjen.
“Det är denna förutfattade meningar om att du inte kan avbilda objekt som inte är direkt synliga för kameran – och vi har hittat sätt att komma runt dessa typer av begränsande situationer,” sade Dr Matthew O ‘ Toole, en medförfattare av forskning från Stanford University.
Metoden bygger på teknik som Lidar, ett verktyg som används i arkeologiska kartläggning som innebär att skicka laserpulser mot en yta och mäta den tid det tar för ljuset att reflekteras. Denna data kan sedan användas av forskare för att bygga en tredimensionell modell av ytan.
Men den nya tekniken tar idén vidare, med hjälp av laser för att se runt hörn. “Det är nästan som magi”, sade O ‘ Toole.
Att skriva i tidskriften Nature, O ‘ Toole och kollegor beskriva hur de använde sig av en setup där en laser och foton detektor var placerad framför en vägg intill ett objekt, och var separerade från objekt av en partition. Laserpulser fick sedan sparken på väggen i en vinkel. Laget var inte intresserad av att samla in det ljus som studsar tillbaka från väggen mot detektorn; i stället ville de samla in ljus som studsade mot väggen, träffa föremål och sedan spritts av det. “Vi letar efter den andra, och tredje och fjärde studsar – de kodar objekt som är dolda,” sade O ‘ Toole.
Medan tidigare metoder för att problemet har inneburit att styra laserpulser på en punkt på väggen och sedan samla in signaler från en annan punkt, O ‘ Toole och kollegor använde sig av en annan teknik, som pekar både laser och detektor vid samma punkt på väggen.
De använde sedan tidpunkten för signaler att ta bort dem från lätta att studsade tillbaka direkt. Återstående signalerna var sedan snabbt behandlas med hjälp av en algoritm för att rekonstruera den form av dolda objekt.
“Det är en mycket enkel tweak till hur du gör imaging, men det har stora konsekvenser i termer av hur du kan rekonstruera bilder från denna information, sade O’ Toole, att notera att den nya installationen använder mycket mindre minne och behandling än för närvarande, och genererar en högre upplösning.
Exit tecken identifieras med nya laser-teknik. Foto: Natur
Efter att först ha utvecklat en algoritm genom att skapa datormodeller av hur laserpulser skulle studsa en modell av en kanin dolda av partitionen, den lag som tillämpas på systemet i verkliga livet, inklusive att fånga en bild av en “Exit” – tecken som döljs av partitionen.
O ‘ Toole sa mycket reflekterande karaktär av vägmärken och cykel reflektorer göra den teknik som passar bra för förarlösa bilar, och tillade att den forskning som använder sig av sensorer som liknar dem som redan används i autonoma fordon.
Men det finns fortfarande hinder att övervinna. Den första skanning av väggen kan ta allt från en minut till ett par timmar, samtidigt som laget behöver för att förbättra systemet så att den är bättre på att upptäcka objekt som inte är starkt reflekterande eller stillastående, till exempel barn eller vilda djur, och se till att den kan användas utomhus i ljusa, soliga förhållanden.
Dr Anna Anund, som leder ett EU-finansierat projekt med fokus på att utveckla programvara för förarlösa bilen sensor system, sade att det var viktigt för autonoma bilar för att kunna se dolda objekt.
“Den automatiserade fordon behöver för att kunna förutse eller upptäcka vad det är som händer framöver. Detta är inte bara vad är det som händer i [sina] egna körfält utan också i omgivningen som gångvägar, på andra sidan hörnet etc,” sade hon.
“Om det är andra fordon vi letar efter är det mer lätt”, tillade hon. “Mer problematiskt är, naturligtvis, oskyddade trafikanter och djur.”