كيف يمكن لتقنية Lidar ذات التعهيد الجماعي أن تمنح سيارتك رؤية بالأشعة السينية

يروي أحد أعمامي دائمًا قصة عن كيف، عندما كان طفلاً، كانت والدته تخبره أنها تستطيع الرؤية حول الزوايا. كانوا يخرجون للمشي في مكان ما، فقط لتخبره والدته بتفاصيل مركبة أو شخص كان على وشك الظهور عند منعطف في الطريق. وبعد ثوانٍ قليلة، ستظهر تلك السيارة أو الشخص، تمامًا كما هو موصوف. السحر بالتأكيد؟

بالطبع، لم يكن الأمر سحرًا على الإطلاق: كانت والدته - جدتي - أطول منه، وكان بإمكانها الرؤية من فوق الجدران والعقبات الأخرى التي لم يكن قادرًا على رؤيتها. ما بدا وكأنه نوع من القوة العظمى كان في الحقيقة يتعلق فقط بامتلاك وجهة نظر متفوقة.

الآن، يريد باحثون من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، وجامعة أكسفورد، وكلية لندن الجامعية، منح كل سيارة على هذا الكوكب القدرة على الرؤية حول الزوايا. ومع نقص السحر الحقيقي، فقد توصلوا إلى طريقة لتحويل وجهات نظر العالم باستخدام مزيج من تقنية الليدار، والواقع المعزز، والتعهيد الجماعي.

إذا نجح الأمر كما وعدنا - وهذا أمر كبير - فإنه يمكن أن يغير الطريقة التي نقود بها بالكامل من خلال السماح للسائقين "الرؤية من خلال" الأشياء لتنبيههم بالمخاطر المحتملة، دون تشتيت انتباههم عملية. وسوف يقوم أيضًا "بإرسال" المعلومات مباشرةً إلى عينك من أجل إجراء جيد.

ليدار التعهيد الجماعي

يشير Lidar (اكتشاف الضوء والمدى) إلى تقنية رسم خرائط الليزر المرتدة التي تستشعر العمق والتي تسمح للعديد من السيارات ذاتية القيادة بإدراك العالم من حولها. وكما حدث، فإن تلك الكلمات الأربع الأخيرة - "العالم". حولهم"- هو الشيء الذي يريد الباحثون وراء هذا المشروع تغييره. لإعطاء السائقين شيئًا يشبه الرؤية بالأشعة السينية التي تسمح لهم باكتشاف العوائق المخفية عن الأنظار - مثل سائقي الدراجات النارية محجوبين للحظات خلف مركبة - يريدون إنشاء خريطة جماعية ضخمة لبيانات الليدار التي تم جمعها من جميع الطرق المستخدمين.

للحصول على تشبيه لما قد يبدو عليه هذا، فكر في هذا المشهد من فيلم كريستوفر نولان لعام 2008 فارس الظلام حيث يقوم باتمان باختراق كل الهواتف المحمولة في مدينة جوثام وتحويلها إلى مولد عالي التردد، تجميع جميع بيانات الموقع معًا لبناء مخطط ثلاثي الأبعاد للمدينة، من المباني إلى الناس. وكما يقول لوسيوس فوكس، رئيس شركة Wayne Enterprises المضطرب: "لقد أخذت مفهوم السونار الخاص بي وقمت بتطبيقه على كل هاتف في المدينة. نصف المدينة يطعمك بالسونار؛ يمكنك تصوير مدينة جوثام بأكملها.

إن فكرة التواصل بين السيارات لأغراض تعاونية ليست خيالًا علميًا تمامًا. بدءًا من Waze، استخدمت العديد من تطبيقات رسم الخرائط بيانات القيادة لمستخدمين مختلفين لبناء صورة مفصلة جدًا لما يحدث على الطريق فيما يتعلق بالتدفق الحر لحركة المرور. وفي الوقت نفسه، تجمع تسلا كميات كبيرة من بيانات الطريق من مالكي المركبات عبر أسطولها التجريبي للقيادة الذاتية الكاملة. في عام 2017، سألت تسلا أصحاب المركبات عما إذا كانوا كذلك على استعداد لتقديم أشرطة الفيديو تم جمعها باستخدام كاميرات الطيار الآلي الموجودة على متن سياراتهم. يتم دمج هذه البيانات، التي يتم جمعها بواسطة المركبات الفردية، لجعل الأسطول الإجمالي أكثر ذكاءً وأكثر قدرة على التعامل مع العقبات.

ما يضيفه مشروع LiDAR الأخير إلى ذلك هو جمع بيانات سحابية بزاوية 360 درجة يمكن تجميعها لمنح كل مستخدم للطريق رؤية واضحة لمحيطه.

مثل جانا سكيرنيسكاجاوقال أحد الباحثين في الفريق لـ Digital Trends، إن هذا لا يزال مبكرًا نسبيًا للمشروع. حتى الآن، أجرى الفريق إثباتًا للمفهوم من خلال مسح شارع Malet، وهو شارع مزدحم في لندن، باستخدام ماسحات ضوئية متعددة بتقنية الليدار في مواقع مختلفة. ثم تم استخدام هذه البيانات لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد.

وقال Skirnewskaja لـ Digital Trends: "لقد قمنا بمسح شارع Malet من 10 مواقع مختلفة باستخدام 10 ماسحات ضوئية مختلفة للبيانات". "يسمح لنا هذا بإعادة إنشاء الشارع بالكامل كما كان في تلك اللحظة، وبالتالي فإن أي كائنات - مخفية أم لا - سيتم [تمثيلها في] السحابة النقطية. وهذا يسمح لنا بمسح الكائنات التي لا نريد رؤيتها، واختيار الكائنات المخفية … وعرضها.

بث المعلومات في عيون السائقين

وكما حدث، فإن هذا ليس سوى نصف المشروع. أما الجزء الآخر المثير للإعجاب فهو يتضمن عرض هذه المعلومات مباشرة في عين السائق بدقة فائقة. ويعتقد Skirnewskaja أن هذه التكنولوجيا الموجودة في السيارة يمكن أن تكون بديلاً قيمًا لـ عرض AR للزجاج الأمامي ثنائي الأبعاد، بالإضافة إلى تقنية الواقع المعزز المزدهرة مثل عدسات لاصقة للواقع المعزز.

وقالت: "ما أظهرته دراساتنا هو أنه لا يسبب أي ضرر على الإطلاق لحدقة العين، أو للعين البشرية". "يمكنه تسليط الضوء [مباشرة] على أي جسم في عين السائق. يمكننا أيضًا استخدام الواقع المعزز لتكوين طبقات من الكائنات بحيث نعرض كائنات مختلفة، مثل عوائق الطريق أو اللافتات أو الأشخاص أو الأشجار، بأحجام مختلفة [للإشارة] إلى مسافات. كلما كان الجسم أبعد، كلما كان أصغر. وهذا أمر يمكن تحقيقه."

وهذا يعني أنه عندما يجلس السائق خلف عجلة القيادة، فمن الممكن أن تظهر المعلومات المتراكبة متراكبة على العالم الحقيقي. قال Skirnewskaja: "لقد أظهر [عملنا] أننا قادرون بالفعل على عرض كائنات الواقع المعزز ثلاثية الأبعاد داخل العين على الطريق، وأن هذه الأشياء تتم محاذاتها بشكل صحيح ولا تشتت انتباه السائق".

وقالت إنه من المرجح أن تكون هذه معلومات ثابتة في البداية، مثل تسليط الضوء على العقبات الدائمة التي تسببت في مشاكل للسائقين الآخرين. ولكن، على المدى الطويل، قد يكون من الممكن تتبع الأجسام الديناميكية أيضًا. وبالإضافة إلى جمع بيانات الليدار من المركبات الأخرى، قالت Skirnewskaja إن المدن يمكنها تركيب أجهزة استشعار ليدار على جوانب الطرق، على غرار الطريقة التي تُستخدم بها كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة اليوم.

وأوضحت: "نأمل أن يتم توسيعه بشكل أكبر حتى نتمكن من ربط كل سيارة وعرض هذه المعلومات حول عوائق الطريق في الوقت الفعلي".

ويهدف الفريق إلى العمل مع شركات السيارات القائمة كجزء من المشروع. واقترحت أن يشمل ذلك جاكوار لاند روفر وفولكس فاجن. وفي الوقت الحاضر، يعمل الباحثون على تصغير المكونات البصرية التي استخدموها في إعدادهم التجريبي الثلاثي الأبعاد بحيث يمكن تركيبها في السيارة. وبعد ذلك، يخططون لإجراء اختبارات المركبات على الطرق العامة في مدينة كامبريدج.

لا توجد معلومات حول متى سيتم إطلاق هذه التكنولوجيا في نهاية المطاف، ولكن بشرط أن تعمل كما هو موصوف، فمن المؤكد أنها تستحق الانتظار.

وكانت ورقة تصف العمل نُشرت مؤخرًا في مجلة Optics Express.

توصيات المحررين

• ننسى نظارات الواقع المعزز. الواقع المعزز يتجه إلى الزجاج الأمامي الخاص بك