萊斯大學(xué)的研究人員開發(fā)了EyeDAR,一個(gè)橙子那么大的緊湊型雷達(dá)傳感器,專門提升自動(dòng)駕駛汽車(AV)的安全性。
EyeDAR相當(dāng)于多了一雙“眼睛”,在攝像頭和激光雷達(dá)經(jīng)常掉鏈子的情況下,它照樣靠譜。
它掛在路燈上,利用雷達(dá)穿透霧氣追蹤車流,并將這些關(guān)鍵信息直接傳送給下面的車。
這個(gè)低功耗毫米波雷達(dá)傳感器能從周邊道路收集必要數(shù)據(jù),喂給自動(dòng)駕駛汽車,讓它們對(duì)交通狀況看得更清、更準(zhǔn)。
博士后研究員Kun Woo Cho帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)沒有在汽車內(nèi)部塞入更昂貴的計(jì)算機(jī),而是決定把“大腦”直接裝到路上。
“EyeDAR 就是個(gè)‘模擬計(jì)算’的例子,我挺喜歡這么叫它。” Cho 說道。
“過去二十年,大家都盯著計(jì)算的數(shù)字和軟件那塊,模擬硬件這邊就落后了。我想琢磨琢磨這個(gè)被忽略的模擬設(shè)計(jì)空間,”這位研究員又補(bǔ)了一句。
龍勃透鏡設(shè)計(jì)
自動(dòng)駕駛汽車的安全主要靠車載技術(shù),但要想真的靠譜,可能得把路本身也升級(jí)一下。
像攝像頭、激光雷達(dá)這些標(biāo)準(zhǔn)傳感器,一碰到暴雨、濃霧或者光線暗,經(jīng)常就失靈,造成危險(xiǎn)的盲區(qū)。
為了解決這個(gè)問題,研究人員轉(zhuǎn)而采用基于基礎(chǔ)設(shè)施的雷達(dá),這種雷達(dá)在所有天氣條件下都能保持高精度,甚至能探測(cè)到物理障礙物后面隱藏的危險(xiǎn)。
EyeDAR 之所以強(qiáng)大,關(guān)鍵在于一個(gè)3D打印的龍伯透鏡。
該透鏡模仿人眼設(shè)計(jì),包含8000多個(gè)微小的、形狀獨(dú)特的單元。
當(dāng)雷達(dá)信號(hào)照射到它時(shí),樹脂的物理結(jié)構(gòu)會(huì)自然地將波彎曲向焦點(diǎn)。這就是“模擬計(jì)算”——利用物體的形狀,來完成數(shù)字處理器通常搞不定的計(jì)算。
有趣的是,EyeDAR傳感器可以安裝在路燈和交通信號(hào)燈上。這將使城市能夠創(chuàng)建一個(gè)安全網(wǎng),捕捉那些通常會(huì)從車輛上彈開而丟失的雷達(dá)信號(hào)。
這些成本低廉、策略布置的單元可以檢測(cè)隱藏的危險(xiǎn)——例如被卡車遮擋的行人或正在駛近路口的汽車——并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給自動(dòng)駕駛汽車。
它將擴(kuò)展汽車的感知范圍,并確保即使在車載傳感器受距離或能見度限制時(shí)也能可靠檢測(cè)。
快200倍
標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)往往就像一條單行道。一輛汽車發(fā)出信號(hào),如果信號(hào)碰到騎車的人,只有極小一部分信號(hào)會(huì)反射回車輛。大部分?jǐn)?shù)據(jù)就這樣散失到空中了。
EyeDAR能捕捉到那些丟失的反射信號(hào)并進(jìn)行通信。
它交替吸收和反射雷達(dá)波,然后用一串0和1把數(shù)據(jù)傳回汽車。
Cho形容它像“閃爍的摩爾斯電碼”。有意思的是,這是第一個(gè)把感知和通信功能集成到一個(gè)低功耗設(shè)計(jì)中的“會(huì)說話的傳感器”。
“EyeDAR是一個(gè)會(huì)說話的傳感器——這是頭一回將雷達(dá)感知和通信功能集成到一個(gè)設(shè)計(jì)中,”她說道。
在測(cè)試中,EyeDAR判斷目標(biāo)方位的速度比現(xiàn)有數(shù)字雷達(dá)快了200倍。
這款新設(shè)計(jì)的技術(shù)既便宜又小巧,能提升城市安全。理論上,城市可以在每個(gè)停車標(biāo)志和紅綠燈上都裝一個(gè)。
除了汽車之外,這項(xiàng)技術(shù)還能讓無人機(jī)、機(jī)器人和可穿戴設(shè)備通過共享數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)“看見”東西。
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