Передовый радар позволяет автомобилям детектировать скрытые опасности за углами

Новая радарная система, легко интегрируемая в современные транспортные средства, использует доплеровский радар для отражения радиоволн от поверхностей, таких как здания и припаркованные автомобили. Радарный сигнал попадает на поверхность под углом, поэтому его отражение отскакивает как билярдный шар, ударяющий в бортик билярдного стола. Сигнал идет дальше, чтобы ударить в объекты, скрытые за углом. Часть радарного сигнала отражается обратно к детекторам, установленным на автомобиле, позволяя системе видеть объекты за углом и определять, движутся они или стационарны.

Система позволит автомобилям видеть окклюзионные объекты, которые современные LiDAR и камерные сенсоры не могут записать; например, позволяя беспилотному автомобилю видеть за опасным перекрестком. Радарные сенсоры также относительно недороги, особенно по сравнению с LiDAR сенсорами, и масштабируются к массовому производству. Система способна отличать объекты, включая автомобили, велосипедистов и пешеходов, и оценивать их направление и скорость приближения.

В последние годы инженеры разработали множество сенсорных систем, позволяющих автомобилям детектировать другие объекты на дороге. Многие из них полагаются на LiDAR или камеры, использующие видимый или ближний инфракрасный свет; такие сенсоры предотвращения столкновений теперь распространены на современных автомобилях. Но оптическое сенсирование трудно использовать для обнаружения предметов за пределами линии прямой видимости автомобиля. В более ранних исследованиях команда использовала свет для визуализации объектов, скрытых за углами. Но эти усилия в настоящее время не практичны для использования в автомобилях как потому, что они требуют высокомощных лазеров, так и потому, что ограничены короткими диапазонами.

Проводя эти более ранние исследования, команда исследовала возможность создания системы для детектирования опасностей за пределами линии прямой видимости автомобиля с использованием визуализирующего радара вместо видимого света. Потери сигнала на гладких поверхностях намного ниже для радарных систем, и радар — проверенная технология для отслеживания объектов. Проблема в том, что пространственное разрешение радара — используемое для изображения объектов за углами, таких как автомобили и велосипеды — относительно низко. Исследователи считали, что они могут создать алгоритмы для интерпретации радарных данных, чтобы позволить сенсорам функционировать. Алгоритмы высокоэффективны и помещаются на современные автомобильные аппаратные системы.

Чтобы позволить системе отличать объекты, команда обработала часть радарного сигнала, которую стандартные радары считают фоновым шумом, а не используемой информацией. Команда применила методы искусственного интеллекта для уточнения обработки и чтения изображений. Компьютер, запускающий систему, должен был научиться распознавать велосипедистов и пешеходов из очень разреженного количества данных.

Система в настоящее время детектирует пешеходов и велосипедистов, потому что инженеры считали, что это самые сложные объекты из-за их малого размера и разнообразной формы и движения. Систему можно настроить для детектирования транспортных средств также.

Исследователи планируют продолжить исследование в ряде направлений для приложений, включающих как радар, так и уточнения в обработке сигналов. Система имеет потенциал радикально улучшить автомобильную безопасность. Поскольку она опирается на существующую радарную сенсорную технологию, подготовка радарной системы к внедрению в следующем поколении автомобилей должна быть возможной.