Como o Lidar crowdsourced pode fornecer visão de raio-X ao seu carro

Um dos meus tios sempre conta uma história sobre como, quando ele era criança, sua mãe lhe dizia que conseguia enxergar pelos cantos. Eles estariam caminhando em algum lugar, apenas para sua mãe lhe contar os detalhes de algum veículo ou pessoa que estava prestes a aparecer em uma curva da estrada. Alguns segundos depois e, com certeza, aquele veículo ou pessoa apareceria, exatamente como descrito. Magia, certamente?

Claro, não foi nada mágico: sua mãe - minha avó - era apenas mais alta do que ele e conseguia ver por cima das paredes e outros obstáculos que ele não conseguia. O que parecia ser algum tipo de superpoder era, na verdade, apenas uma questão de ter um ponto de vista superior.

Agora, pesquisadores da Universidade de Cambridge, da Universidade de Oxford e da University College London, no Reino Unido, querem dar a todos os carros do planeta a capacidade de ver além das curvas. E, com a escassez de magia genuína, eles descobriram uma maneira de mudar os pontos de vista do mundo usando uma combinação de lidar, realidade aumentada e crowdsourcing.

Se funcionar como prometido – e isso é um grande “se” – poderá transformar totalmente a forma como conduzimos, permitindo os motoristas “vejam através” dos objetos para alertá-los sobre perigos potenciais, sem distraí-los no processo. E também “transmitirá” as informações diretamente para seus olhos, para garantir.

Lidar de crowdsourcing

Lidar (Light Detection And Ranging) refere-se à tecnologia de mapeamento a laser com detecção de profundidade que permite que muitos carros autônomos percebam o mundo ao seu redor. Acontece que essas últimas quatro palavras – “o mundo Ao redor deles”- é o que os pesquisadores por trás deste projeto querem mudar. Para dar aos motoristas algo semelhante à visão de raios X que lhes permita detectar obstáculos escondidos da vista – como o motociclista momentaneamente obscurecidos atrás de um veículo - eles querem construir um enorme mapa de crowdsourcing de dados lidar coletados de todas as estradas Usuários.

Para fazer uma analogia de como isso seria, pense naquela cena do filme de Christopher Nolan de 2008 O Cavaleiro das Trevas em que Batman hackeia todos os celulares de Gotham City e os converte em um gerador de alta frequência, juntar todos os dados de localização para construir um esquema tridimensional da cidade, desde edifícios até pessoas. Como diz Lucius Fox, o perturbado chefe da Wayne Enterprises: “você pegou meu conceito de sonar e o aplicou a todos os telefones da cidade. Metade da cidade alimentando você com o SONAR; você pode imaginar Gotham inteira.”

A ideia de comunicação entre carros para fins colaborativos não é exatamente ficção científica. Começando com o Waze, muitos aplicativos de mapeamento usaram os dados de condução de diferentes usuários para construir uma imagem bastante detalhada do que está acontecendo na estrada em termos de fluxo livre de tráfego. Enquanto isso, a Tesla coleta grandes quantidades de dados rodoviários de proprietários de veículos por meio de sua frota de testes beta Full Self-Driving. Em 2017, a Tesla perguntou aos proprietários de veículos se eles estavam disposto a fornecer vídeos coletados usando as câmeras do piloto automático a bordo de seus carros. Estes dados, embora recolhidos por veículos individuais, são combinados para tornar a frota global mais inteligente e mais capaz de lidar com obstáculos.

O que este último projeto LiDAR acrescenta é a coleta de dados de nuvens de pontos de 360 ​​graus que podem ser agregados para dar a cada usuário da estrada uma visão clara do ambiente ao seu redor.

Como Jana Skirnewskaja, pesquisador da equipe, disse à Digital Trends, ainda é relativamente cedo para o projeto. Até agora, a equipe realizou uma prova de conceito de varredura na Malet Street, uma rua movimentada de Londres, usando vários scanners lidar em várias posições. Esses dados foram então usados ​​para construir um modelo 3D.

“Escaneamos a Malet Street de 10 posições diferentes usando 10 scanners de dados diferentes”, disse Skirnewskaja à Digital Trends. “Isso nos permite recriar totalmente a rua como ela é naquele momento, de modo que quaisquer objetos – ocultos ou não – serão [representados na] nuvem de pontos. Isto permite-nos apagar objetos que não queremos ver e escolher os objetos que estão escondidos… e projetá-los.”

Transmitindo as informações aos olhos dos motoristas

Acontece que esta é apenas metade do projeto. A outra parte, igualmente impressionante, envolve projetar essas informações diretamente no olho do motorista em ultra-alta definição. Esta tecnologia automóvel, acredita Skirnewskaja, pode ser uma alternativa valiosa para Projeção AR de pára-brisa 2D, bem como para a crescente tecnologia de AR, como lentes de contato de realidade aumentada.

“O que nossos estudos mostraram é que não causa nenhum dano à pupila, ao olho humano”, disse ela. “Ele pode projetar, [diretamente] no olho do motorista, qualquer objeto. Também podemos usar a realidade aumentada para criar camadas de objetos para projetar objetos diferentes, como obstáculos na estrada ou sinais ou pessoas ou árvores, em tamanhos diferentes [para indicar] distâncias. Quanto mais longe um objeto estiver, menor ele será. Isso pode ser realizado.”

Isso significa que, quando um motorista está sentado ao volante, as informações sobrepostas podem aparecer sobrepostas ao mundo real. “[Nosso trabalho] mostrou que já podemos projetar objetos de realidade aumentada em 3D na estrada, e que eles estão devidamente alinhados e não distraem o motorista”, disse Skirnewskaja.

Ela disse que, inicialmente, provavelmente serão informações fixas, como destacar obstáculos permanentes que têm causado problemas a outros motoristas. Mas, a longo prazo, também poderá ser possível rastrear objetos dinâmicos. Além de coletar dados lidar de outros veículos, Skirnewskaja disse que as cidades poderiam instalar sensores lidar ao longo das estradas, semelhante à forma como as câmeras CCTV são usadas hoje.

“Esperamos que possa ser expandido ainda mais para que possamos conectar todos os carros e projetar essas informações sobre os obstáculos nas estradas em tempo real”, explicou ela.

A equipe pretende trabalhar com empresas automotivas estabelecidas como parte do projeto. Ela sugeriu que isso incluísse Jaguar Land Rover e VW. Atualmente, os pesquisadores estão trabalhando para miniaturizar os componentes ópticos usados ​​em sua configuração holográfica experimental, para que possam ser instalados em um carro. Depois disso, planejam realizar testes de veículos em vias públicas da cidade de Cambridge.

Não há informações sobre quando essa tecnologia será lançada, mas, desde que funcione tão bem quanto descrito, certamente valerá a pena esperar.

Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Optics Express.

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