Kuinka joukkolähde Lidar voisi antaa autollesi röntgennäön

Yksi sedistäni kertoo aina tarinan siitä, kuinka hänen äitinsä kertoi hänen näkevänsä kulmien takana hänen ollessaan lapsi. He olisivat kävelemässä jonnekin, vain, jotta hänen äitinsä kertoisi hänelle tiedot jostakin ajoneuvosta tai henkilöstä, joka oli ilmestymässä tien mutkan taakse. Muutama sekunti myöhemmin ja varmasti se ajoneuvo tai henkilö ilmestyi, täsmälleen kuvatulla tavalla. Taikuutta, varmasti?

Se ei tietenkään ollut taikuutta: Hänen äitinsä - isoäitini - oli vain häntä pitempi ja näki seinien ja muiden esteiden yli, joita hän ei pystynyt. Se, mikä näytti olevan jonkinlainen supervoima, oli oikeastaan ​​vain ylivertaista näköalaa.

Nyt tutkijat Ison-Britannian Cambridgen yliopistosta, Oxfordin yliopistosta ja University College Londonista haluavat antaa jokaiselle planeetan autolle mahdollisuuden nähdä kulmien takana. Ja koska aidosta taikuudesta on pulaa, he ovat keksineet tavan muuttaa maailman näkökulmia käyttämällä lidarin, lisätyn todellisuuden ja joukkolähteiden yhdistelmää.

Jos se toimii luvatulla tavalla – ja se on iso asia – se voi muuttaa ajotapamme täysin sallimalla kuljettajia "näkemään" esineiden läpi ja varoittaakseen mahdollisista vaaroista häiritsemättä heitä käsitellä asiaa. Ja se myös "säteilee" tiedot suoraan silmään hyvän mittauksen vuoksi.

Crowdsourcing lidar

Lidar (Light Detection And Ranging) viittaa syvyysanturiin, pomppivaan laserkartoitustekniikkaan, jonka avulla monet itse ajavat autot voivat havaita ympäröivän maailman. Kuten se tapahtuu, nämä neljä viimeistä sanaa - "maailma heidän ympärillään” – on se asia, jonka tämän projektin takana olevat tutkijat haluavat muuttaa. Antaa kuljettajille jotain röntgennäön kaltaista, jonka avulla he voivat havaita näkyviltä piilossa olevat esteet, kuten moottoripyöräilijän hetkeksi hämärässä ajoneuvon takana – he haluavat rakentaa massiivisen joukkolähdekartan lidar-tiedoista, jotka on kerätty kaikilta tieltä käyttäjiä.

Jos haluat vertailla sitä, miltä tämä saattaa näyttää, ajattele kohtaus Christopher Nolanin vuoden 2008 elokuvasta Pimeyden ritari jossa Batman hakkeroi kaikki matkapuhelimet Gotham Cityssä ja muuntaa ne suurtaajuusgeneraattoriksi, yhdistämällä kaikki sijaintitiedot rakentaaksesi kolmiulotteisen kaavion kaupungista rakennuksista ihmiset. Kuten Lucius Fox, hämmentynyt Wayne Enterprisesin pomo, sanoo: ”Otit luotainkonseptini ja sovelsit sitä jokaiseen kaupungin puhelimiin. Puolet kaupunkia ruokkii sinua SONAR; voit kuvata koko Gothamin."

Ajatus autojen välisestä viestinnästä yhteistyötarkoituksiin ei ole aivan tieteisfiktiota. Wazesta lähtien monet karttasovellukset ovat käyttäneet eri käyttäjien ajotietoja muodostaakseen melko yksityiskohtaisen kuvan siitä, mitä tiellä tapahtuu liikenteen vapaan sujuvuuden kannalta. Tesla puolestaan ​​kerää suuria määriä tietietoja ajoneuvojen omistajilta Full Self-Driving -beta-testikaluston kautta. Vuonna 2017 Tesla kysyi ajoneuvojen omistajilta, olivatko he valmiita tarjoamaan videoita kerätty autojensa Autopilot-kameroiden avulla. Nämä tiedot kerätään yksittäisistä ajoneuvoista, mutta ne yhdistetään, jotta kokonaiskalusto saadaan älykkäämmäksi ja paremmin selviytymään esteistä.

Tämä uusin LiDAR-projekti lisää tähän 360 asteen pistepilvitietojen keräämistä, jotka voidaan koota yhteen, jotta jokainen tienkäyttäjä saa selkeän kuvan ympäristöstään.

Kuten Jana SkirnewskajaRyhmän tutkija kertoi Digital Trendsille, että tämä on vielä suhteellisen varhainen aika projektille. Toistaiseksi työryhmä on suorittanut konseptiskannauksen mallin Malet Streetillä, vilkkaalla Lontoon kadulla, käyttämällä useita lidar-skannereita eri paikoissa. Näitä tietoja käytettiin sitten 3D-mallin rakentamiseen.

"Skannatimme Malet Streetin 10 eri paikasta 10 eri dataskannerin avulla", Skirnewskaja kertoi Digital Trendsille. "Tämän avulla voimme luoda täysin uudelleen kadun sellaisena kuin se sillä hetkellä on, joten kaikki objektit - piilossa tai piilossa - [esitetään] pistepilvessä. Näin voimme poistaa kohteita, joita emme halua nähdä, ja valita piilotetut objektit… ja projisoida ne."

Tietojen välittäminen kuljettajien silmiin

Tämä on vain puolet projektista. Toinen, yhtä vaikuttava osa, sisältää tämän tiedon projisoimisen suoraan kuljettajan silmään erittäin teräväpiirtona. Tämä autotekniikka, Skirnewskaja uskoo, voisi olla arvokas vaihtoehto 2D tuulilasin AR-projektio, sekä kasvavaan AR-tekniikkaan, kuten lisätyn todellisuuden piilolinssit.

"Tutkimuksemme ovat osoittaneet, että se ei [aiheuta] mitään haittaa oppilaille, ihmissilmälle", hän sanoi. "Se voi projisoida [suoraan] kuljettajan silmään minkä tahansa esineen. Voimme myös käyttää lisättyä todellisuutta objektien kerrostamiseen niin, että projisoimme erilaisia ​​esineitä, kuten tien esteitä tai merkkejä tai ihmisiä tai puita, eri kokoisille [ilmaista] etäisyyksille. Mitä kauempana kohde on, sitä pienempi se on. Se voidaan toteuttaa."

Se tarkoittaa, että kun kuljettaja istuu ratin takana, he ovat saattaneet peittää tietoja todellisen maailman päälle. "[Työmme] on osoittanut, että voimme jo projisoida silmään 3D lisätyn todellisuuden esineitä tielle ja että ne on kohdistettu oikein eivätkä häiritse kuljettajaa", Skirnewskaja sanoi.

Hän sanoi, että aluksi tämä on todennäköisesti kiinteää tietoa, kuten pysyvien esteiden korostamista, jotka ovat aiheuttaneet muille kuljettajille ongelmia. Mutta pitkällä aikavälillä voisi olla mahdollista seurata myös dynaamisia kohteita. Sen lisäksi, että se kerää lidartietoja muista ajoneuvoista, Skirnewskaja sanoi, että kaupungit voisivat asentaa lidar-antureita teiden reunoille, samalla tavalla kuin CCTV-kameroita nykyään käytetään.

"Toivomme, että sitä voidaan laajentaa edelleen, jotta voimme yhdistää jokaisen auton ja projisoida tämän tiedon tieesteistä reaaliajassa", hän selitti.

Tiimi pyrkii tekemään yhteistyötä vakiintuneiden autoalan yritysten kanssa osana projektia. Hän ehdotti, että tämä sisältää Jaguar Land Roverin ja VW: n. Tällä hetkellä tutkijat työskentelevät pienentääkseen kokeellisessa holografisessa kokoonpanossaan käyttämiään optisia komponentteja niin, että ne voidaan asentaa autoon. Tämän jälkeen he suunnittelevat suorittavansa ajoneuvotestejä Cambridgen kaupungin yleisillä teillä.

Ei ole sanaakaan siitä, milloin tämä tekniikka lopulta otetaan käyttöön, mutta jos se toimii kuvatulla tavalla, se on varmasti odottamisen arvoinen.

Työtä kuvaava paperi oli julkaistiin äskettäin Optics Express -lehdessä.

Toimittajien suositukset

• Unohda AR-lasit. Lisätty todellisuus on suunnattu tuulilasillesi