Tecnologia Científica

Novo radar permite que carros detectem perigos nas curvas
Usando o radar comumente usado para rastrear speeders e fastballs, os pesquisadores desenvolveram um sistema automatizado que permitira¡ que os carros espiem nas esquinas e avistem o tra¡fego e os pedestres.
Por John Sullivan - 28/06/2020


Os pesquisadores combinaram inteligaªncia artificial e radar usados ​​para rastrear aceleradores para desenvolver um sistema que permitira¡ que os vea­culos detectem perigos ocultos nas curvas. Imagem cortesia dos pesquisadores

O sistema, facilmente integrado aos vea­culos de hoje, usa o radar Doppler para rebater ondas de ra¡dio emsuperfÍcies como edifa­cios e automa³veis estacionados. O sinal do radar atinge asuperfÍcie em a¢ngulo, de modo que seu reflexo ricocheteia como uma bola branca atingindo a parede de uma mesa de bilhar. O sinal continua atingindo objetos escondidos na esquina. Alguns dos sinais de radar retornam aos detectores montados no carro, permitindo que o sistema veja objetos na esquina e diga se estãoem movimento ou estaciona¡rios.

"Isso permitira¡ que os carros vejam objetos ocultos que os sensores de ca¢meras e ca¢meras de hoje não podem gravar, por exemplo, permitindo que um vea­culo auta´nomo veja em torno de um cruzamento perigoso", disse Felix Heide , professor assistente de ciência da computação na Universidade de Princeton e um dos pesquisadores. "Os sensores de radar também são relativamente baratos, especialmente em comparação com os sensores Lidar, e escalam para produção em massa".

Em um artigo apresentado em 16 de junho nesta Conferência sobre Visão Computacional e Reconhecimento de Padrões (CVPR), os pesquisadores descreveram como o sistema écapaz de distinguir objetos, incluindo carros, ciclistas e pedestres, além de medir sua direção e velocidade.

"A abordagem proposta permite um aviso de colisão para pedestres e ciclistas em cenários de condução auta´noma do mundo real - antes de vaª-los com sensores diretos de linha de visão", escrevem os autores.

Nos últimos anos, os engenheiros desenvolveram uma variedade de sistemas de sensores que permitem aos carros detectar outros objetos na estrada. Muitos deles dependem de lidar ou ca¢meras usando luz visível ou infravermelha próxima, e esses sensores que impedem colisaµes agora são comuns em carros modernos. Mas édifa­cil usar o sensor a³ptico para identificar itens fora da linha de visão do carro. Em pesquisas anteriores, a equipe de Heide usou a luz para ver objetos escondidos nos cantos. Mas esses esforços atualmente não são práticos para uso em carros, porque requerem lasers de alta potaªncia e estãorestritos a curtos intervalos.

Ao conduzir essa pesquisa anterior, Heide e seus colegas se perguntaram se seria possí­vel criar um sistema para detectar riscos fora da linha de visão do carro usando radar de imagem em vez de luz visível. A perda de sinal emsuperfÍcies lisas émuito menor para sistemas de radar, e o radar éuma tecnologia comprovada para rastrear objetos. O desafio éque a resolução espacial do radar - usada para visualizar objetos nas curvas, como carros e motos - érelativamente baixa. No entanto, os pesquisadores acreditam que eles poderiam criar algoritmos para interpretar os dados do radar e permitir que os sensores funcionassem.

"Os algoritmos que desenvolvemos são altamente eficientes e se encaixam nos sistemas de hardware automotivo da geração atual", disse Heide. "Então, vocêpode ver essa tecnologia já na próxima geração de vea­culos."

Para permitir ao sistema distinguir objetos, a equipe de Heide processou parte do sinal do radar que os radares padrãoconsideram o rua­do de fundo em vez de informações aºteis. A equipe aplicou técnicas de inteligaªncia artificial para refinar o processamento e ler as imagens. Fangyin Wei , um estudante de pós-graduação em ciência da computação e um dos principais autores do artigo, disse que o computador que opera o sistema precisa aprender a reconhecer ciclistas e pedestres a partir de uma quantidade muito escassa de dados.

“Primeiro temos que detectar se hálgo la¡. Se hálgo la¡, éimportante? a‰ um ciclista ou um pedestre? ” ela disse. "Então temos que localiza¡-lo."


Wei disse que o sistema atualmente detecta pedestres e ciclistas porque os engenheiros acham que esses são os objetos mais desafiadores devido ao seu tamanho pequeno e a  forma e movimento variados. Ela disse que o sistema também pode ser ajustado para detectar vea­culos.

Heide disse que os pesquisadores planejam seguir a pesquisa em várias direções para aplicações que envolvam radar e refinamentos no processamento de sinais. Ele disse que o sistema tem o potencial de melhorar radicalmente a segurança automotiva. Como se baseia na tecnologia existente de sensores de radar, deve ser possí­vel preparar o sistema de radar para implantação na próxima geração de automa³veis.

"Certamente passaria por ciclos muito rigorosos de desenvolvimento automotivo", disse ele. “Em termos de integração e lana§amento no mercado, énecessa¡ria muita engenharia. Mas a tecnologia estãola¡, então existe o potencial de ver isso muito em breve nos vea­culos. ”

Além de Heide e Wei, os autores do artigo incluem: Ja¼rgen Dickmann, Florian Krause, Werner Ritter e Nicolas Schiener da Mercedes-Benz AG; Buu Phan e Fahim Mannan, de Algolux; Klaus Dietmayer, da Universidade de Ulm; e Bernard Sick, da Universidade de Kassel. O apoio a  pesquisa foi fornecido em parte pelo programa H2020 ECSEL da Unia£o Europeia.

 

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