Беспилотные автомобили получат более острое «зрение»
Беспилотные транспортные средства, использующие оптические сенсоры, часто не способны нормально функционировать в условиях плохой видимости — например, в тумане. На этот случай в Массачусетском технологическом институте (МТИ) разработали работающую в суб-терагерцовом диапазоне систему, которая способна управлять автономными автомобилями в условиях, когда не справляются традиционные системы.
Волны суб-терагерцового диапазона (с частотой между микроволновым и инфракрасным излучением) легко преодолевает туман и пыль, в отличие от инфракрасного света, на котором основана система LiDAR. Чтобы увидеть объект, суб-терагерцовая радарная система посылает сигнал, а приёмник оценивает интенсивность отражённого сигнала. Затем процессор воссоздаёт изображение объекта.
Однако использовать суб-терагерцовые датчики в беспилотных автомобилях не так уж просто, и для точного распознавания требуется мощный сигнал. Традиционные системы из дискретных компонентов, дающие мощный сигнал такого типа, громоздки и дороги. Существуют и компактные излучатели, размещающиеся на чипе, но у них слабый сигнал.
В статье, опубликованной на сайте издания «IEEE Journal of Solid-State Circuits», описывается двумерная суб-терагерцовая решётка на чипе с многократно большей чувствительностью, способная работать в условиях высокой зашумленности.
Это было достигнуто внедрением схемы из независимых пикселей, микширующих сигнал — так называемых «гетеродинных детекторов» — которые очень трудно плотно разместить на чипе; исследователям пришлось сильно сократить размеры детекторов с целью разместить на чипе достаточное их число. Задача состояла в том, чтобы создать компактное, многоцелевое устройство, способное одновременно микшировать входные сигналы в меньшее число каналов, синхронизировать пиксельный массив и выдать мощный модулирующий сигнал.
Был создан прототип с массивом из 32-х пикселей и площадью 1,2 квадратных миллиметров. Эти пиксели в 4 тысячи 300 раз чувствительнее лучших из использовавшихся до сих пор.
«Главной мотивацией в этой работе было создание улучшенных ‘электронных глаз’ для беспилотных транспортных средств и дронов, — рассказывает соавтор Руонан Хан, профессор электротехники в МТИ. — Этот недорогой, одночиповый сенсор поможет системе LiDAR в сложной обстановке».
18.02.2019 14:28
