Geavanceerde radar laat auto's verborgen gevaren om hoeken detecteren

Doppler radar voor om-de-hoek detectie

Een nieuw radarsysteem, gemakkelijk te integreren in hedendaagse voertuigen, gebruikt Doppler radar om radiogolven af te kaatsen op oppervlakken zoals gebouwen en geparkeerde auto's. Het radarsignaal raakt het oppervlak onder een hoek, zodat de reflectie afkaatst als een biljartbal die de band van een biljarttafel raakt. Het signaal gaat verder om objecten die verborgen zijn om de hoek te raken. Een deel van het radarsignaal kaatst terug naar detectors gemonteerd op de auto, waardoor het systeem objecten om de hoek kan zien en kan bepalen of ze bewegen of stil staan.

Voordelen ten opzichte van LiDAR en camera's

Het systeem stelt auto's in staat om occlusie-objecten te zien die de hedendaagse LiDAR- en camera-sensoren niet kunnen vastleggen; bijvoorbeeld, een zelfrijdend voertuig in staat stellen om om een gevaarlijk kruispunt heen te kijken. De radarsensoren zijn ook relatief laagprijs, vooral vergeleken met LiDAR-sensoren, en schalen naar massaproductie. Het systeem kan objecten onderscheiden waaronder auto's, fietsers en voetgangers en hun richtingen en naderende snelheid bepalen.

Ontwikkeling van radar voor hoekdetectie

In de afgelopen jaren hebben ingenieurs een verscheidenheid aan sensorsystemen ontwikkeld die auto's in staat stellen andere objecten op de weg te detecteren. Vele van hen vertrouwen op LiDAR of camera's die zichtbaar of nabij-infrarood licht gebruiken; dergelijke sensoren die botsingen voorkomen zijn nu gangbaar op moderne auto's. Maar optische sensing is moeilijk te gebruiken om items buiten het zichtslijn van de auto te detecteren. In eerdere onderzoeken gebruikte het team licht om objecten verborgen om hoeken te zien. Maar die pogingen zijn momenteel niet praktisch voor gebruik in auto's, zowel omdat ze hoogvermogen lasers vereisen als beperkt zijn tot korte afstanden.

In het uitvoeren van dat eerdere onderzoek, onderzocht het team de mogelijkheid om een systeem te creëren om gevaren buiten het zichtslijn van de auto te detecteren met behulp van imaging radar in plaats van zichtbaar licht. Het signaalverlies bij gladde oppervlakken is veel lager voor radarsystemen en radar is een bewezen technologie voor het tracken van objecten. De uitdaging is dat radar's ruimtelijke resolutie — gebruikt voor het visualiseren van objecten om hoeken zoals auto's en fietsen — relatief laag is. De onderzoekers geloofden dat ze algoritmen konden creëren om de radardata te interpreteren om de sensoren te laten functioneren. De algoritmen zijn hoogst efficiënt en passen op hedendaagse automotive hardware systemen.

AI-verbeterde signaalverwerking

Om het systeem in staat te stellen objecten te onderscheiden, verwerkte het team een deel van het radarsignaal dat standaard radars als achtergrondruis beschouwen in plaats van bruikbare informatie. Het team paste kunstmatige intelligentie technieken toe om de verwerking te verfijnen en de beelden te lezen. De computer die het systeem draait, moest leren fietsers en voetgangers te herkennen uit een zeer spaarse hoeveelheid data.

Het systeem detecteert momenteel voetgangers en fietsers omdat de ingenieurs voelden dat dat de meest uitdagende objecten waren vanwege hun kleine afmetingen en gevarieerde vorm en beweging. Het systeem kan aangepast worden om voertuigen te detecteren ook.

De onderzoekers plannen het onderzoek in een aantal richtingen te vervolgen voor toepassingen die zowel radar als verfijningen in signaalverwerking omvatten. Het systeem heeft het potentieel om de automotieve veiligheid radicaal te verbeteren. Aangezien het beschikt over bestaande radarsensortechnologie, zou het klaarmaken van het radarsysteem voor implementatie in de volgende generatie auto's mogelijk moeten zijn.