Nauja radarų sistema stebina net inžinierius: autonominiai automobiliai įgauna šeštąjį pojūtį

Jei už kampo pasirodo pėsčiasis ar kitas automobilis, sistemos sureaguoja tik tada, kai objektas tampa fiziškai matomas. Inžinieriai iš Pensilvanijos universiteto (Penn Engineers) siekia tai pakeisti, pristatydami sistemą „HoloRadar“. 

Ji naudoja radijo bangas ir dirbtinį intelektą, kad tiesiogine prasme „pažvelgtų“ už pastatų kampų, paversdama įprastas sienas savotiškais veidrodžiais. Šis proveržis gali lemti, kad sandėlių robotai ir ateities automobiliai sprendimus priims greičiau, nei tai padarytų bet kuris žmogus vairuotojas.

„HoloRadar“ veikimas grindžiamas iš pirmo žvilgsnio paradoksaliu fizikos pritaikymu. Tradicinės sistemos – tokios kaip LiDAR ar kameros – naudoja matomą šviesą arba artimąją infraraudonąją spinduliuotę. Šių bangų ilgis labai trumpas, todėl galima gauti itin didelės raiškos vaizdą, tačiau šviesa lengvai išsisklaido nuo beveik bet kokio paviršiaus.

Radijo bangų situacija visai kitokia – jų ilgis gerokai didesnis už mikroskopinius nelygumus, esančius tinko ar betono paviršiuje. Dėl to įprasta, šiurkšti siena radijo bangai tampa lygus paviršius, tarsi stiklo plokštuma. Kaip pabrėžia vienas projekto autorių Haowen Lai, sienos, grindys ir lubos ima elgtis kaip veidrodžiai, prognozuojamai atspindintys radijo signalus.

„HoloRadar“ siunčia radijo bangas ir fiksuoja nuo kliūčių atsispindėjusius aidus, atkeliaujančius iš už matymo lauko ribų. Dirbtinio intelekto algoritmai, apdorodami šiuos signalus, atkuria trimatį vaizdą to, kas vyksta erdvėje, kurios tiesiogiai nematyti. Tai galima palyginti su veidrodžiais, montuojamais akluose sankryžose, tik šiuo atveju veidrodžiu tampa visas aplinkinis pasaulis ir nebereikia jokios papildomos infrastruktūros gatvėse.

Didžiausias tokio sprendimo privalumas – atsparumas aplinkos sąlygoms. Šviesa paremti jutikliai dažnai nespėja su iššūkiais visiškoje tamsoje, tirštame rūke ar ryškiai spiginant saulei. Radijo bangoms šios problemos praktiškai neegzistuoja: jos vienodai veiksmingos tiek dieną, tiek naktį. Atliekant bandymus universiteto koridoriuose, mobilus robotas, aprūpintas „HoloRadar“, galėjo patikimai aptikti žmones ir sienas, esančias visiškai už jo tiesioginės matymo linijos ribų.

Papildymas, o ne „LiDAR“ pakaitalas

„HoloRadar“ kūrėjai nepasiūlė šiandien naudojamų saugos sistemų nurašyti į istoriją. Priešingai – ši technologija turėtų tapti papildomu saugumo sluoksniu. „LiDAR“ ypač tiksliai žemėlapiuoja tai, kas yra tiesiai prieš automobilį, tačiau „HoloRadar“ idėja papildo šį vaizdą informacija apie grėsmes, esančias už kampo – pavyzdžiui, šoninėje gatvelėje artėjantį pėsčiąjį ar dviratininką.

Toks duomenų rinkinys suteikia automobilio kompiuteriui brangias papildomas sekundes. Užuot staigiai stabdęs paskutinę akimirką, automobilis gali švelniai sumažinti greitį jau tada, kai dirbtinis intelektas „pajunta“ už kampo pasislėpusį pavojų.

Šiuo metu daugiausia dėmesio skiriama uždaroms erdvėms – sandėliams ir gamyklų halėms, kuriose gausu kliūčių ir aklų zonų. Tokiose vietose robotai dažnai susiduria vieni su kitais ar su žmonėmis. Kitas žingsnis – keliai ir miesto gatvės. Miestų aplinka yra kur kas dinamiškesnė: ilgesni atstumai, daugybė judančių objektų, sudėtingi atspindžiai. Visa tai didina realaus laiko skaičiavimų sudėtingumą, tačiau ir potencialas smarkiai pagerinti eismo saugumą yra milžiniškas.

Greičiausiai praeis dar keli metai, kol tokio tipo sistema pasirodys masinės gamybos automobiliuose, tačiau ši inovacija aiškiai rodo, kad autonomijos ateitis slypi skirtingų jutiklių sinergijoje. Jei automobilis gebės „matyti“ kiaurai sienas, eismo saugumas pasieks visiškai naują lygį, apie kurį šiandien dar tik spėjame svajoti.