Cảm biến giá rẻ cỡ quả cam có thể là mảnh ghép còn thiếu để xe tự lái ra đường công cộng

Mảnh ghép còn thiếu cho sự an toàn của xe tự lái có thể là một “cặp mắt phụ”.

Một nhóm kỹ sư tại Rice University đã phát triển một cảm biến siêu nhỏ mới có thể cải thiện đáng kể độ an toàn của xe tự lái trên đường công cộng. Đây là cảm biến radar sóng milimet tiêu thụ điện năng thấp, có kích thước chỉ tương đương một quả cam.

Công nghệ mới mang tên EyeDAR được thiết kế như một “cặp mắt bổ sung”, giúp tăng cường khả năng nhận biết của radar ở những vị trí mà cảm biến trên xe có thể gặp khó khăn, chẳng hạn như điểm mù, ngã tư hoặc trong điều kiện tầm nhìn kém.

Vì sao các cảm biến hiện tại vẫn chưa đủ?

Thông thường, xe tự lái dựa vào nhiều loại cảm biến khác nhau như camera, LiDAR và radar để “quan sát” môi trường xung quanh.

Trong điều kiện lý tưởng, camera và LiDAR có thể cung cấp thông tin không gian rất chi tiết. Tuy nhiên, chúng lại gặp hạn chế khi thời tiết xấu như mưa, sương mù hoặc ánh sáng yếu. Vì vậy, các hãng xe thường sử dụng radar để cải thiện khả năng quan sát trong điều kiện thời tiết và ánh sáng kém.

Dù vậy, radar truyền thống cũng có nhược điểm: phần lớn tín hiệu phát ra bị tán xạ, khiến các vật cản đứng yên hoặc người đi bộ không nằm trực tiếp trong vùng quét có thể không được phát hiện kịp thời.

Thay vì chỉ phụ thuộc vào các cảm biến sẵn có trên xe, EyeDAR được phát triển để lấp đầy những “điểm mù” đó.

EyeDAR hoạt động như thế nào?

EyeDAR được giới thiệu bởi Kun Woo Cho – nhà nghiên cứu dẫn dắt dự án trong phòng thí nghiệm của Ashutosh Sabharwal, giáo sư kỹ thuật điện và máy tính tại Rice University.

Điểm đổi mới cốt lõi nằm ở cách EyeDAR kết hợp thiết kế phần cứng đơn giản với khả năng phát hiện tín hiệu hiệu quả. Kích thước nhỏ gọn cỡ quả cam cho phép thiết bị được lắp đặt trên hạ tầng giao thông, giúp chi phí triển khai thấp nhưng độ phủ cao.

Thiết bị sử dụng radar sóng milimet có thể hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết và ánh sáng. Thiết kế vật lý của EyeDAR tích hợp một thấu kính Luneberg in 3D cùng hệ thống ăng-ten bao quanh, giúp tự nhiên tập trung tín hiệu radar thu được vào bộ phận phát hiện.

Nhờ thực hiện phần lớn quá trình xác định phương hướng ngay trong phần cứng, EyeDAR có thể xác định hướng mục tiêu nhanh hơn hàng trăm lần so với radar truyền thống.

Một tính năng nổi bật khác là khả năng truyền dữ liệu radar trở lại xe tự lái. Công nghệ này cũng có thể được ứng dụng rộng hơn cho robot, drone và các thiết bị đeo thông minh.

Với thiết kế nhỏ gọn và hiệu quả xử lý ngay ở cấp độ phần cứng, EyeDAR có thể trở thành một trong những mảnh ghép quan trọng giúp xe tự lái đủ an toàn để vận hành trên đường công cộng.