Công nghệ radar kép giúp ô tô tự lái nhìn xuyên qua sương mù

Ô tô tự lái thường sử dụng cả LiDAR và radar để phát hiện chướng ngại vật trên con đường phía trước, nhưng cả hai hệ thống này đều không thể nhận dạng các phương tiện qua sương mù. Tuy nhiên, giờ đây, các kỹ sư đã phát hiện ra rằng, công nghệ radar hoàn thành tốt nhiệm vụ này nếu nó được "nhân đôi".

LiDAR là viết tắt của cụm từ “Light Detection and Ranging”, công nghệ sử dụng tia laser để đo khoảng cách và xây dựng bản đồ 3D của vật thể, bằng cách phát ra và thu nhận tia laser phản hồi lại, rồi phân tích các dữ liệu đó để cho ra kết quả mong muốn. Phạm vi được xác định bằng cách đo khoảng thời gian giữa phát xạ và kết quả phản hồi.

Cụ thể hơn, LiDAR hoạt động bằng cách bắn ra cực nhanh các chùm tia laser (lên đến 900.000 lần / giây) vào một chủ thể, bề mặt và sau đó đo đạc thời gian để ánh sáng bật ra khỏi mục tiêu đó và quay ngược trở lại.

Thật không may, các vật cản trong không khí như sương mù, bụi, mưa hoặc tuyết sẽ hấp thụ ánh sáng được sử dụng bởi hệ thống LiDAR, khiến hệ thống cảm biến này không đáng tin cậy trong những điều kiện vận hành như vậy.

Trong khi công nghệ radar không bị ảnh hưởng xấu tới mức như vậy, nhưng nó chỉ có thể tạo ra một phần hình ảnh về những gì nó phát hiện.

Chính vì vậy, Giáo sư Dinesh Bharadia đứng đầu một nhóm nghiên cứu tại Đại học California San Diego đã giải quyết vấn đề này, bằng cách lắp đặt hai cảm biến radar được đặt trên nắp ca-pô và cách nhau một khoảng chiều rộng trung bình của một chiếc ô tô (1,5m).

Theo các nhà nghiên cứu, việc bố trí hai cảm biến radar theo cách này là chìa khóa quan trọng, vì chúng cho phép hệ thống nhìn thấy nhiều không gian và chi tiết hơn so với một cảm biến radar đơn lẻ.  

Các radar này được tích hợp vận hành trên các bộ thuật toán đặc biệt có thể kết hợp các tín hiệu phản xạ mà chúng nhận được để tạo ra một hình ảnh tổng hợp, đồng thời lọc bỏ các tín hiệu “nhiễu” nền không liên quan.

Bộ dữ liệu thuật toán bao gồm 54.000 khung hình radar cảnh lái xe vào ban ngày và ban đêm trong điều kiện giao thông trực tiếp, và trong điều kiện sương mù mô phỏng. Và cuối cùng, hệ thống camera kép này đã được thử nghiệm thành công trong điều kiện sương mù mô phỏng.

Công việc trong tương lai sẽ bao gồm việc thu thập thêm dữ liệu trong mưa. Để làm được điều này, trước tiên nhóm sẽ cần chế tạo các lớp vỏ bảo vệ tốt hơn cho phần cứng của họ.

Chuyên gia Kshitiz Bansal cho biết: “Bằng cách đặt hai radar ở các điểm thuận lợi khác nhau với trường nhìn chồng lên nhau, chúng tôi tạo ra một vùng quan sát có độ phân giải cao, với xác suất phát hiện các vật thể hiện diện rõ trong điều kiện sương mù cao hơn rất nhiều”.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang đàm phán với Toyota, hãng này có thể kết hợp công nghệ radar kép mới nhất cùng camera quang học trên xe của mình. Cảm biến LiDAR đắt tiền đã được chứng minh là không còn hiệu quả trong điều kiện sương mù.

Theo Newatlas