Что за лазерный радар для машин изобрели ученые?

Новая технология позволяет автопилоту смотреть вперед даже в густом тумане.

Существующие системы ориентации беспилотных автомобилей сильно зависимы от погодных условий. Испускаемые радарами лучи теряются во время осадков, глушатся дождем и снегом, а курсовая панорамная камера не может разобрать препятствия при плохой видимости. В итоге, автомобиль выдает предупреждение на приборной панели и отключает адаптивный круиз-контроль. Между тем, специалисты Стэнфордского университета США отрапортовали об изобретении новой технологии контроля за дорожной ситуацией, которая позволяет автопилоту видеть сквозь плотный туман и даже через плохо проводящие свет предметы, такие как пенопласт или снег.

Радары не эффективны

Применяемые сейчас в автомобилестроении системы адаптивного круиз-контроля опираются на несколько разноплановых систем. На машинах устанавливается радар, сканирующий пространство посредством радиоволн. С их помощью компьютер получает отпечаток картинки спереди. Если там движется попутное транспортное средство, то компьютер высчитывает его скорость и удерживает автомобиль на расстоянии. Еще эти данные дублируются камерами, способными распознавать на дороге разметку и так же видеть других участников движения. При соединении этих устройств автопроизводители получили хороший инструментарий для внедрения систем автопилотирования первого поколения.

Однако радиоволны чувствительны к непогоде. Радар начинает делать ошибки, получает засветку и отключается. Камера в темноте не работает, и машина отключает адаптивный круиз-контроль, отдавая в руки водителя ответственность за сохранение жизни и здоровья.

Взгляд сквозь туман

Научные центры, работающие над национальными проектами беспилотников в США, предложили использовать лазерный сканер, а вернее лидар. Этот прибор испускает лазерные лучи, которые отражаясь от предметов попадают в специальный приемник. По получившейся картинке компьютер фиксирует расположение объектов на дороге. Между тем лидары не всегда эффективны. Они пасуют перед дождем и туманом, потому как лазер растворяется в воздухе с высокой влажностью.

Технология, разработанная учеными из Стэнфордского университета, предполагает возможность проникновения лазера через туман.

Фотоны направленного излучения могут проходить через среды с плохой прозрачностью. Но при отражении от твердых предметов они меняют направление и совсем теряются в тумане. Лидар перестает действовать. Однако ученые предложили метод математического анализа, позволяющий по размытым отражениям света восстанавливать первоначальные очертания предмета.

К примеру, если в тумане скрывается грузовик, то попадающие на него лучи лазера отражаются и формируют пятно засветки окружающего воздуха. Новая технология на основе самообучающего искусственного интеллекта это размытое изображение преобразует в четкое. В результате автопилот получает возможность в тумане или в плотный снегопад заглядывать вперед на пару десятков метров дальше, чем видят глаза водителя.

Искусственный интеллект, совмещенный с радаром способен работать в условиях плохой видимости, в густом дыму, способен заглядывать через редкую листву и даже видит через 5-мм лист пенопласта.

Правда пока технология работает слишком медленно. Искусственный интеллект при анализе отражений лазера распознает препятствия с задержкой от одной минуты до получаса. Однако у него большие перспективы для совершенствования. Технология будет дорабатываться.