Как краудсорсинговый лидар может дать вашему автомобилю рентгеновское зрение

Один из моих дядей всегда рассказывает историю о том, как, когда он был ребенком, его мама говорила ему, что она может заглядывать за углы. Они куда-то гуляли, а его мама рассказывала ему подробности о каком-то автомобиле или человеке, который вот-вот должен был появиться из-за поворота дороги. Несколько секунд спустя, и, конечно же, этот автомобиль или человек появятся точно так, как описано. Магия, верно?

Конечно, это вовсе не было волшебством: его мама — моя бабушка — была просто выше его и могла видеть сквозь стены и другие препятствия, чего не мог видеть он. То, что казалось какой-то сверхсилой, на самом деле заключалось в превосходной точке обзора.

Теперь исследователи из Кембриджского, Оксфордского и Университетского колледжей Лондона хотят дать каждому автомобилю на планете возможность видеть за поворотом. А поскольку настоящей магии не хватает, они придумали способ изменить точку зрения мира, используя комбинацию лидара, дополненной реальности и краудсорсинга.

Если это сработает, как обещано (а это большое «если»), это может полностью изменить способ вождения, позволяя водителям «видеть сквозь» объекты, предупреждая их о потенциальных опасностях, не отвлекая их на дорогу. процесс. И он также будет «передавать» информацию прямо вам в глаза.

Краудсорсинговый лидар

Лидар (обнаружение света и определение дальности) относится к технологии определения глубины и отраженного лазерного картографирования, которая позволяет многим беспилотным автомобилям воспринимать мир вокруг них. Так получилось, что последние четыре слова — «мир вокруг них» — это то, что исследователи этого проекта хотят изменить. Чтобы дать водителям что-то вроде рентгеновского зрения, которое позволит им обнаруживать препятствия, скрытые от глаз, например, мотоциклиста. на мгновение скрыты за автомобилем — они хотят построить огромную краудсорсинговую карту лидарных данных, собранных со всех дорог пользователи.

Для аналогии того, как это может выглядеть, вспомните сцену из фильма Кристофера Нолана 2008 года. Темный рыцарь в котором Бэтмен взламывает все мобильные телефоны в Готэм-сити и превращает их в высокочастотный генератор. объединение всех данных о местоположении для построения трехмерной схемы города, от зданий до люди. Как говорит Люциус Фокс, встревоженный руководитель Wayne Enterprises: «Вы взяли мою концепцию сонара и применили ее к каждому телефону в городе. Полгорода кормит вас SONAR; вы можете представить весь Готэм».

Идея коммуникации между автомобилями для целей сотрудничества не совсем научная фантастика. Начиная с Waze, многие картографические приложения использовали данные о вождении разных пользователей для создания довольно подробной картины того, что происходит на дороге с точки зрения свободного движения транспорта. Тем временем Tesla собирает большие объемы дорожных данных от владельцев транспортных средств с помощью своего бета-тестового парка Full Self-Driving. В 2017 году Tesla спросила владельцев автомобилей, готов предоставить видео собраны с помощью бортовых камер автопилота их автомобилей. Эти данные, собираемые отдельными транспортными средствами, объединяются, чтобы сделать весь автопарк более умным и способным лучше преодолевать препятствия.

Этот последний проект LiDAR добавляет к этому сбор 360-градусных данных облака точек, которые можно агрегировать, чтобы дать каждому пользователю дороги четкое представление об окружающей обстановке.

Как Яна Скирневская, исследователь из команды, рассказал Digital Trends, что для проекта это еще относительно ранний период. На данный момент команда провела проверку концепции сканирования Малет-стрит, оживленной улицы в Лондоне, с использованием нескольких лидарных сканеров в разных положениях. Эти данные затем были использованы для создания 3D-модели.

«Мы просканировали улицу Малет с 10 разных позиций, используя 10 различных сканеров данных», — рассказала Скирневская Digital Trends. «Это позволяет нам полностью воссоздать улицу такой, какая она есть в данный момент, поэтому любые объекты — скрытые или нет — будут [представлены] в облаке точек. Это позволяет нам стирать объекты, которые мы не хотим видеть, выбирать скрытые объекты… и проецировать их».

Передача информации в глаза водителям

Как оказалось, это только половина проекта. Другой, не менее впечатляющий способ заключается в проецировании этой информации прямо в глаза водителю в сверхвысоком разрешении. Эта автомобильная технология, по мнению Скирневской, может стать ценной альтернативой 2D-проекция AR на ветровое стекло, а также развивающимся технологиям дополненной реальности, таким как контактные линзы дополненной реальности.

«Наши исследования показали, что он не причиняет никакого вреда зрачку и человеческому глазу», — сказала она. «Он может проецировать [прямо] в глаза водителю любой объект. Мы также можем использовать дополненную реальность для наслаивания объектов, чтобы проецировать разные объекты, такие как дорожные препятствия, знаки, люди или деревья, на разные размеры, [чтобы указать] расстояния. Чем дальше находится объект, тем меньше он будет. Это можно реализовать».

Это означает, что, когда водитель сидит за рулем, наложенная информация может выглядеть наложенной на реальный мир. «[Наша работа] показала, что мы уже можем проецировать 3D-объекты дополненной реальности прямо в глаза на дороге, и что они правильно выровнены и не отвлекают водителя», — сказала Скирневская.

Она сказала, что первоначально это, скорее всего, будет фиксированная информация, например, выделение постоянных препятствий, которые вызывают проблемы у других водителей. Но в долгосрочной перспективе можно будет отслеживать и динамические объекты. По словам Скирневской, помимо сбора лидарных данных с других транспортных средств, города могли бы устанавливать лидарные датчики вдоль обочин дорог, аналогично тому, как сегодня используются камеры видеонаблюдения.

«Мы надеемся, что его можно будет расширить и дальше, чтобы мы могли подключить каждую машину и проецировать информацию о дорожных препятствиях в режиме реального времени», — пояснила она.

В рамках проекта команда намерена работать с авторитетными автомобильными компаниями. Она предположила, что сюда входят Jaguar Land Rover и VW. В настоящее время исследователи работают над миниатюризацией оптических компонентов, которые они использовали в своей экспериментальной голографической установке, чтобы их можно было установить в автомобиль. После этого планируют провести испытания автомобиля на дорогах общего пользования в городе Кембридж.

Пока неизвестно, когда эта технология в конечном итоге будет запущена в эксплуатацию, но, если она будет работать так, как описано, ее определенно стоит подождать.

Был документ с описанием работы. недавно опубликовано в журнале Optics Express..

Рекомендации редакции

• Забудьте об AR-очках. Дополненная реальность направляется к вашему лобовому стеклу