2020. 11. 30. - 10:00
Új radar segíti az önjáró autók látását rossz időben
Egy új típusú radar teszi lehetővé, hogy az autonóm járművek biztonságosan navigálhassanak rossz időjárási körülmények között – jelentették be a San Diego-i Kaliforniai Egyetem szakemberei.
Egyre tökéletesednek az önjáró autók. Legutóbb egy új radarról adtak hírt a San Diego-i Kaliforniai Egyetem villamosmérnökei, amely segíti az autonóm járművek biztonságos navigációját rossz időben is.
A szakemberek okos módszert fejlesztettek ki a meglévő radarérzékelők képalkotó képességének javítására, így azok pontosan megjósolhatják az úton előttük megjelenő tárgyak alakját és méretét. A rendszer jól működött a tesztelés során éjszaka és ködös időben is.
A zord időjárási körülmények kihívást jelentenek az önvezető autók számára. Ezek a járművek az ún. LiDAR technológiára támaszkodnak, valamint a radarra, hogy lássanak és navigálhassanak, de mindkettőnek megvannak a hiányosságai. Olvasd el: Közel az önjáró kamionok korszaka?
A LiDAR a környező tárgyakról lézersugarak visszaverésével működik, nagy felbontású 3D-s képet fest tiszta időjárási körülmények között – de nemigen lát ködben, porban, esős és havas körülmények között. Másrészt, a radar, mely rádióhullámokat továbbít, mindenféle időjárási viszonyok között lát, de csak részleges képet készít az úttestről.
Önjáró autók - Pontosabb kép és érzékelés az új technológia célja
A kutatók most olyan technológiát vezetnek be, amely javítja a radar látását.
Ez egy LiDAR-szerű radar – mondta Dinesh Bharadia, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem Jacobs Műszaki Iskolájának villamos- és számítástechnikai professzora, aki hozzátette: olcsó megközelítés az önvezető autók rossz időjárási körülmények közötti észlelésének eléréséhez.
„A LiDAR és a radar összeolvasztása szintén lehetséges a technikánkkal, de a radarok olcsóbbak. Nem kell drága LiDAR-okat használni”- magyarázta.
A rendszer két radarérzékelőből áll, amelyek a motorháztetőn helyezkednek el és egy átlagos autó szélességében (1,5 méter) helyezkednek el. Kulcsfontosságú két radarérzékelő ilyen módon történő elrendezése - ezek ugyanis lehetővé teszik a rendszer számára, hogy több teret és részletet lásson, mint egyetlen radarérzékelő.
A tesztvezetések során, melyeket tiszta időjárási körülmények között és éjszaka végeztek, a rendszer ugyanolyan jól működött, mint egy LiDAR szenzor, miközben a forgalomban mozgó autók méreteinek meghatározását végezte.
Teljesítménye nem változott a ködös időjárást szimuláló teszteken sem. A csapat egy másik járművet ködgéppel „rejtett el”, de a rendszer pontosan megjósolta annak 3D geometriáját. (A LiDAR érzékelő lényegében kudarcot vallott ezen a teszten.) Olvasd el: Egyre közelebb az önjáró hajók vízre bocsátása
Két szem jobb, mint egy
A radar hagyományosan rossz képminőséggel szolgál. Ennek oka az, hogy amikor a rádióhullámokat sugározzák, azok visszapattannak az objektumokról, a jeleknek csak kis része verődik vissza az érzékelőbe. Ennek eredményeként a járművek, a gyalogosok és más tárgyak ritka pontkészletként jelennek meg.
A képalkotás terén tehát ez a probléma az egyetlen radar alkalmazásával. „Csak néhány pontot képes gyűjteni egy jelenet ábrázolásához, ezért az érzékelése gyenge. Lehetnek olyan autók is a környezetben, amelyeket nem lát - mondta el Kshitiz Bansal, az informatika és a mérnöki tudományok doktora, az egyetem hallgatója. - Tehát, ha egyetlen radar ilyen vakságot okoz, a több radaros beállítás javítja az érzékelést azáltal, hogy növeli a visszaverődő pontok számát.”
A kutatócsapat megállapította: két radarérzékelő egymástól 1,5 méteres távolságban, az autó burkolatán optimális megoldás. „Azzal, hogy két radar van különböző nézőpontokban, átfedő látómezővel, nagy felbontású látóteret hozunk létre, nagy valószínűséggel észlelve a jelenlévő tárgyakat” - mondta Bansal.
Az új rendszer leküzdi a radar egy másik problémáját is, ami a zaj. Gyakori, hogy véletlenszerű pontok - melyek nem tartoznak egyetlen tárgyhoz sem – megjelennek a radarképekben. Az érzékelő felveheti az úgynevezett visszhangokat is, olyan rádióhullámok reflexióit, amelyek nem közvetlenül az észlelt tárgyaktól származnak. A több radar több zajt jelent – hívta fel a figyelmet Bharadia.
A csapat tehát új algoritmusokat fejleszettt ki, melyek összeolvaszthatják a két különböző radarérzékelőből származó információkat és új, zajmentes képet készíthetnek. Olvasd el: Megjött Görögország első önjáró busza
A szakemberek a két radar adatait ötvözve készítették el az első adatkészletet is. „Jelenleg nincsenek ilyen típusú, nyilvánosan elérhető adatok, több radarról, átfedő látómezővel - mondta Bharadia. – Ezért összegyűjtöttük saját adatainkat és felépítettük saját adatkészletünket algoritmusaink tanításához és teszteléséhez.”
Az adatállomány 54 ezer radarkeretből áll, melyek nappal és éjjel vezetési jeleneteket sugároznak élő forgalomban, valamint szimulált ködös körülmények között. A jövőbeni munkák során több adatot gyűjtenek majd össze esőben. Ehhez azonban a csapatnak először jobb védőburkolatokat kell építeni a hardverek számára.
A kutatók egyébként jelenleg a Toyotával együtt dolgoznak azon, hogy az új radartechnológiát kamerákkal egyesítsék. Úgy vélik, ez potenciálisan helyettesítheti a LiDAR-t. „A radar önmagában nem tudja megmondani nekünk egy autó színét, modelljét. Viszont ezek a dolgok szintén fontosak az érzékelés javításához önjáró autók esetében” – mondta el Dinesh Bharadia.
László Adrienn
