En jordgennemtrængende støtte til selvkørende navigation i dårligt vejr

Forbrugernes tillid til selvkørende bilers sikkerhed er fortsat en udfordring for bilproducenter, der planlægger en fremtidig automatiseret kørsel, men læg dertil uroen over, hvor godt en selvkørende bil klarer sig på veje ramt af dårlige vejrforhold.

For nylig, Kablet sagde, at "sne og is udgør en irriterende hindring for selvkørende biler, " og at "de fleste test af autonome køretøjer indtil nu har været i solskin, tørre klimaer. Det skal ændres, før teknologien bliver nyttig overalt."

MIT's CSAIL-ingeniører har dækket det, mens de fortsætter med at udforske potentialet i noget, der kaldes lokaliseret jord-penetrerende radar (LGPR). Dette er en teknologi, der kan holde bilen centreret, selvom fortovets markeringer er slørede eller dækket af snevejr. CSAIL-teammedlemmer har evalueret "ydeevne på over 17 km af testdata i en række udfordrende vejrforhold. Vi finder ud af, at denne nye registreringsmodalitet er i stand til at give præcis lokalisering til autonom navigation uden brug af kameraer eller LiDAR-sensorer."

LGPR er designet til at hjælpe selvkørende biler med at navigere på vejene i regn og sne. Det er en teknologi, der blev udviklet på MIT Lincoln Laboratory, muliggør køretøjsnavigation ved hjælp af undergrundsgeologi. Ingeniører ved Lincoln Lab demonstrerede, at ændringer i jordlag, sten og vejbelægning kunne bruges til at lokalisere køretøjer til centimeter-niveau nøjagtighed. GearBrain var et af flere websteder, der var imponeret over LGPR, siger, at det godt kunne bruges til at skabe et helt undervejskort over en by, derefter downloadet af køretøjer, før de kører dertil.

Kort, der kræves til sensoren, vil have fordelen ved at skifte sjældnere end andre, overjordiske kort.

Arbejdet blev delvist støttet af MIT Lincoln Lab. Inverse sagde, at LGPR blev udviklet på MIT Lincoln Laboratory. Så langt tilbage som 2017, MIT News bragte en rapport om, at "ingeniører ved MIT Lincoln Laboratory, der udviklede lokaliserende jordgennemtrængende radar (LGPR), har vist, at træk i jordlag, sten og vejbelægning kan bruges til at lokalisere køretøjer til centimeter-niveau nøjagtighed. LGPR er blevet brugt til vognbanehold, selv når det er sne, tåge eller støv skjuler funktioner over jorden."

CSAIL-teamet har haft travlt med at teste teknologien på selvkørende biler med opmuntrende resultater. Som ZDNet påpegede, CSAILs instrumentering blev kun testet på en lukket landevej og ved lav hastighed. Stadig, resultaterne virkede opmuntrende.

I en video fra 24. februar, seerne bliver mindet om, at selvkørende biler normalt bruger kameraer og lidar-sensorer til at navigere. I regn og sne, selvom, du kan ikke stole på de to.

Hvorfor ikke? Mike Brown havde et svar i omvendt. Sne forvirrer disse sensorer. I nogle tilfælde, kameraet kan ikke se i det strålende hvide, eller en lidars lasere hopper tilbage i snefaldet. Som Brown skrev, systemets elektromagnetiske sensorer måler kombinationen af ​​sten, jord og rødder. "Dette unikke fingeraftryk kan bruges til at hjælpe bilen med at identificere dens aktuelle position, selv når kameraer og lidar ikke kan opfange signaler."

ZDNet bemærkede, at sne kan dække banemarkeringer og endda trafikskilte; regn kan forårsage kamerafejl. I LGPR, elektromagnetiske impulser udsendes i jorden og reflekteres tilbage af underjordiske genstande, ifølge Ben Coxworth i New Atlas.

Inverse havde flere detaljer om deres resultater:"LGPR klarede sig imponerende i de seks måneder og 10,5 miles af tests, at krydse en lukket landevej med lav hastighed. Fejlmarginen under snefyldte forhold var omkring en tomme sammenlignet med klart vejr. Desværre, dette steg til 5,5 tommer i regn, da det ændrer jordens tilstand. I hele testperioden, holdet behøvede aldrig at tage over."

Inverse henviste til en talsmand fra MIT, der kaldte løsningen et logisk næste skridt mod et mere omfattende selvkørende system.

Ikke desto mindre, der er stadig plads til yderligere udvikling vedrørende denne sensor. Hvad med mere komplekse vejanlæg? Hvad med at forbedre sensorens omfangsrige målinger? Som ZDNet sagde, "Hardwaren, også, er seks fod bred og ville have brug for et seriøst eftersyn, før det ville være lille nok til at integrere med et standardkøretøj."

Du vil høre mere om deres forskningsresultater; ingeniørerne har skrevet et papir, der beskriver deres arbejde med titlen "An Appearance-Independent Autonomous Navigation System Based on a Localizing Ground Penetrating Radar, " skal offentliggøres i tidsskriftet IEEE Robotics and Automation Letters .

© 2020 Science X Network