معلومات

يتيح نظام "البصر الكهربائي" الجديد رؤية السيارات بدون سائق في الضباب

يتيح نظام

في الماضي ، واجهت المركبات المستقلة التي تعتمد على مستشعرات الصور القائمة على الضوء صعوبة في التنقل في ظروف تسبب العمى مثل الضباب.

انظر أيضًا: هل السيارات ذاتية القيادة هي مستقبل النقل؟ [مخطط معلومات بياني]

طور بحث جديد من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظام استقبال إشعاع فرعي تيراهيرتز قد يساعد السيارات بدون سائق على "رؤية" عندما تفشل الأنظمة الأخرى

يستخدم نظام الرؤية أطوال موجات دون تيراهيرتز ، والتي تقع بين الأشعة تحت الحمراء والموجات الدقيقة على الطيف الكهرومغناطيسي.

يمكن اكتشاف هذه الأطوال الموجية بسهولة من خلال ضباب وسحابة كثيفة. تعاني أنظمة التصوير LiDAR القائمة على الأشعة تحت الحمراء والتي تُستخدم عادةً في المركبات ذاتية القيادة عندما تكون الرؤية منخفضة.

نتائج بحث جديد في نظام أصغر وأكثر قوة

يعمل النظام الجديد عن طريق إرسال إشارة أولية عبر جهاز إرسال ؛ ثم يقيس جهاز استقبال في النظام امتصاص وانعكاس أطوال موجات تيراهيرتز الفرعية المرتدة.

ثم يقوم المعالج بإعادة إنشاء صورة للكائن الموجود في المقدمة. حتى الآن كان تطبيق أجهزة استشعار تيراهيرتز الفرعية في السيارات ذاتية القيادة أمرًا صعبًا.

مطلوب إشارة نطاق أساسية قوية للإخراج من جهاز الاستقبال إلى المعالج حتى يعمل النظام ، وكانت الأنظمة التقليدية القادرة كبيرة ومكلفة ليتم تنفيذها في المركبات المستقلة ، في حين أن أجهزة الاستشعار الأصغر على الشريحة كانت ضعيفة للغاية.

نتج عن العمل الذي قام به معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مجموعة استقبال ثنائية الأبعاد تيراهيرتز فرعية على شريحة أكثر حساسية بكثير من أي شيء تم تحقيقه من قبل.

يمكنه بسهولة التقاط وتفسير أطوال موجات تيراهيرتز الفرعية في وجود الكثير من ضوضاء الإشارة. لتحقيق هذا الاختراق ، استخدم الباحثون مخططًا لوحدات البكسل المستقلة لخلط الإشارات - تسمى "أجهزة الكشف عن التغاير" - وهي طريقة يصعب عادةً دمجها في الرقائق.

ستعطي "العيون الكهربائية" رؤية أفضل للسيارات والروبوتات

صُنعت الكواشف غير المتجانسة على نطاق صغير بحيث يمكن وضعها على رقاقة. يحتوي النموذج الأولي للمشروع على مصفوفة 32 بكسل مدمجة في جهاز مساحته 1.2 ملم مربع.

تعد البكسلات أكثر حساسية بحوالي 4300 مرة من البكسل في أفضل مستشعرات مصفوفة تيراهيرتز الفرعية على الرقاقة. مزيد من التطوير للرقاقة يمكن أن يجعلها مفيدة للاندماج في السيارات ذاتية القيادة والروبوتات المستقلة.

يقول المؤلف المشارك Ruonan Han ، الأستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر ومدير مجموعة Terahertz Integrated Electronics Group في MIT Microsystems ، "الدافع الكبير لهذا العمل هو وجود" عيون كهربائية "أفضل للمركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار". مختبرات التكنولوجيا (MTL).

"ستلعب مستشعرات تيراهيرتز الفرعية منخفضة التكلفة والموجودة على الرقاقة دورًا مكملاً لـ LiDAR عندما تكون البيئة قاسية."

يعيد البحث التفكير جذريًا في نهج تصميم هذا النوع من التكنولوجيا. يأمل منشئو المحتوى مواصلة أبحاثهم ومواصلة تحسين قوة المستشعر. تعد الرؤية الدقيقة في جميع ظروف الطقس والرؤية أمرًا ضروريًا للمركبات والروبوتات المستقلة بالكامل في المستقبل.

يعد خفض التكلفة وزيادة الدقة أمرًا ضروريًا لتطبيق نظام إشعاع التيراهيرتز الفرعية على نطاق واسع.

يمكن قراءة الورقة الكاملة على الإنترنت في طبعة 9 فبراير من مجلة IEEE Journal of Solid-State Circuits.


شاهد الفيديو: سيارة: لا تتعب نفسك أنا أركن وحدي (ديسمبر 2021).