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 permitirá que os carros espiem nas esquinas e avistem o tráfego e os pedestres.
Por John Sullivan - 28/06/2020


Os pesquisadores combinaram inteligência artificial e radar usados ​​para rastrear aceleradores para desenvolver um sistema que permitirá que os veículos detectem perigos ocultos nas curvas. Imagem cortesia dos pesquisadores

O sistema, facilmente integrado aos veículos de hoje, usa o radar Doppler para rebater ondas de rádio em superfícies como edifícios e automóveis estacionados. O sinal do radar atinge a superfície em ângulo, 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 estão em movimento ou estacionários.

"Isso permitirá que os carros vejam objetos ocultos que os sensores de câmeras e câmeras de hoje não podem gravar, por exemplo, permitindo que um veículo autônomo 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 é capaz 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 autônoma do mundo real - antes de vê-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 câmeras usando luz visível ou infravermelha próxima, e esses sensores que impedem colisões agora são comuns em carros modernos. Mas é difícil usar o sensor óptico 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 potência e estão restritos 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 em superfícies lisas é muito menor para sistemas de radar, e o radar é uma tecnologia comprovada para rastrear objetos. O desafio é que a resolução espacial do radar - usada para visualizar objetos nas curvas, como carros e motos - é relativamente 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, você pode ver essa tecnologia já na próxima geração de veículos."

Para permitir ao sistema distinguir objetos, a equipe de Heide processou parte do sinal do radar que os radares padrão consideram o ruído de fundo em vez de informações úteis. A equipe aplicou técnicas de inteligência 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 há algo lá. Se há algo lá, é importante? É um ciclista ou um pedestre? ” ela disse. "Então temos que localizá-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 à forma e movimento variados. Ela disse que o sistema também pode ser ajustado para detectar veículos.

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 automóveis.

"Certamente passaria por ciclos muito rigorosos de desenvolvimento automotivo", disse ele. “Em termos de integração e lançamento no mercado, é necessária muita engenharia. Mas a tecnologia está lá, então existe o potencial de ver isso muito em breve nos veículos. ”

Além de Heide e Wei, os autores do artigo incluem: Jürgen 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 à pesquisa foi fornecido em parte pelo programa H2020 ECSEL da União Europeia.

 

.
.

Leia mais a seguir