Cotxes autodirigits: l'equip MIT presenta la nova generació de sensors LIDAR

Els cotxes de conducció pròpia vénen, amb l'any 2020 sovint donat per esperar l'arribada de vehicles totalment autònoms a la carretera. Però el seu èxit dependrà de que els sensors del cotxe siguin prou bons per veure i reaccionar davant de tot el que els envolta.

Els vehicles actuals equipats amb formes de tecnologia de conducció personal, com el pilot automàtic de Tesla, es basen en el que es coneix com a detectors de detecció de llum i rang, o LIDAR. Aquesta és la càmera que dispara un feix de llum i mesura quant de temps triga a obtenir aquesta llum del que està mirant de nou cap al sensor, com un sonar.

"El problema és que la llum es mou molt ràpid, de manera que en una llum de nanosegon ha recorregut un peu", explica Achuta Kadambi, estudiant de doctorat del Massachusetts Institute of Technology. Invers en una trucada telefònica.

Aquest tipus de velocitats fan que el sensor digui amb precisió la dificultat exactament quant de temps va trigar la llum a sortir i a recuperar-se. Es posa encara més borratxo com més lluny hi hagi un objecte, i l'única manera de resoldre-ho és fer que el sistema sigui prou potent com per distingir la llum que arriba cada fracció de nanosegon.

"Això vol dir que si voleu que la resolució de la trajectòria sigui millor que un peu, el meu sensor ha de tenir una resolució de temps que sigui millor que una milionèsima de segon", diu Kadambi. "Això és demanar molt."

En un article publicat a Accés IEEE la setmana passada, Achuta i el doctor Ramesh Raskar descriuen com han descobert una manera de superar allò que anomenen "la maledicció de la velocitat de la llum".

En lloc de crear una càmera prou potent per capturar totes les oscil·lacions de les ones de llum, filtren la llum a través d'un material de fibra òptica per facilitar-ne la mesura.

"Ens proposem una manera sofisticada de filtrar la llum abans de colpejar el detector", diu Kadambi. "D'aquesta manera podem utilitzar detectors ordinaris, però obtenim la resolució de traçat de sistemes extraordinaris".

Tot això pot ser una mica tècnic, però aquí hi ha una manera de treballar: diguem que un cotxe que condueix de manera automàtica dispara un feix que fa milers de vegades per segon. Mentre que alguns tornen al cotxe a aquest ritme, els altres estan molt lleugerament afectats per l’entorn que envolten, de manera que tornen a 999.999.999 polsos cada segon.

Això seria una diferència gairebé impossible que un sistema informàtic detectés: excepte la interacció d'aquests dos feixos és l'equivalent als seus polsos que es cancel·len, deixant només un pulseu cada segon. És molt més fàcil recollir els sensors.

Són aquells tipus de dreceres que poden fer que la tecnologia de conducció personal sigui més econòmica, fàcil i amb més esperança. Un dels avantatges potencials d’aquesta configuració és que permetria als automòbils veure lluny, fins i tot en condicions de boira, on els sistemes LIDAR existents lluiten.

Els sensors d’avui tenen un cost aproximat de 75.000 dòlars. Aquest cost probablement haurà de baixar per fer que els cotxes autodirigits siguin assequibles per al conductor d’un cotxe mitjà usuari, suposem que el terme haurà de convertir-se una vegada que no estiguem fent el conductor, però intentar que LIDAR funcioni millor del que ara podria fer-los encara més cars.

Utilitzant la investigació d’Achuta i Raskar, els vehicles autònoms es podrien adaptar amb el material que utilitzaven per augmentar la resolució de les càmeres que ja es trobaven als cotxes. Aquesta seria una solució rendible per fer realitat els cotxes autodirigits.