Útburkolati jelek segíthetik az önvezető autókat

Az ORNL mérnökei kis teljesítményű érzékelőket helyeznek el a fényvisszaverő, az út síkjából kiemelkedő útburkolati jelekben, melyeket a járművezetők a sávok felismerésére használnak. Az ORNL kutatója Ali Ekti és Sachin Sharma, a WMU vezető szerzője által írt tanulmány szerint az útburkolati jelek belsejében lévő mikrochipek információt szolgáltatnak az elhaladó autóknak az út irányáról. A mikrochipek még akkor is hatékonyak, ha a járművek kamerái vagy a Lidar távoli lézeres érzékelő köd, hó, tükröződés vagy más akadályok miatt nem nyújt megbízható információt.

Az e-autózást is segíti

„Azon dolgozunk, hogy az autonóm vezetési funkciókat az infrastruktúra átalakításával pontosabbá és biztonságosabbá tegyük a távolabb eső területeken is.” - nyilatkozta Ekti. Ez a technológia pontosabb információt nyújt a vezetési környezetről és a feldolgozás terheinek egy részét is áthelyezi az autó szoftveréről az infrastruktúrára, ami megtakarítja az elektromos járművek akkumulátorának energiáját, növeli a hatótávolságot, és hozzájárul az elektromos járművek szélesebb körű elterjedéséhez.

A vezető kamera- és Lidar-alapú autonóm vezetési technológiához képest a chipekkel ellátott útburkolati jelek akár 90 százalékkal csökkenthetik a navigációs energiafogyasztást. A technológia a már elterjedt önvezetési funkciókban is felhasználható, például a sávtartó asszisztensben.

A kutatási munkálatok egy WMU által vezetett tágabb projekt keretei között zajlanak. A kutatási és ipari partnerekkel történő együttműködés célja a szenzor- és az autonóm vezetési technológiák fejlesztése. Ezek közé tartozik a radaros visszaverődés, a nagyfelbontású térképezés, a számítási tehermentesítés és az időjárás-érzékelés.

Innovatív technológia, biztató teszteredmények

A WMU kutatói egy zárt pályán közlekedő járművet használnak, hogy felmérjék a jármű energiafelhasználásának új technológiákkal elért csökkenését - mondta Zachary Asher, a gépész- és űrmérnöki tudományok adjunktusa és a WMU Energiahatékony és Autonóm Járművek Laboratóriumának igazgatója. Az ORNL kutatói sokat kísérleteztek, mire megtalálták az adóvevő, az akkumulátor és az antenna legjobb kombinációját mind a szabványos, mind a hókotróknak is ellenálló útburkolati jelzők belsejében lévő érzékelőcsomaghoz,

A kutatók egy rádiófrekvencia-spektrumon belül akár másodpercenként ötvenszer is váltó kommunikációs protokollt alkalmaztak. Ekti szerint ez a nehezen felismerhető kommunikációs protokoll remekül működik interferenciával szemben, alacsony költségekkel jár, és nem fogyaszt sok energiát. Ezenkívül a berendezések akkumulátorai és az útburkolati jelek élettartamát is össze lehet hangolni.

Ekti csapata olyan algoritmusokat hozott létre, amelyek a sávjelzők GPS-koordinátái között háromszögelve rekonstruálják a vezethető terület képét. Az egyik algoritmus a sávjelzőbe épített mikrochipbe, a dekódoló algoritmus pedig az autó szoftverébe van beépítve.

Az ORNL kutatói a szenzorplatformot különböző időjárási körülmények között tesztelték terepen egy vezeték nélküli hozzáféréssel nem rendelkező montanai nemzeti parkban. A kutatók a tesztek során megállapították, hogy a szenzorplatform az eredeti száz méteres cél ötszörös távolságába is képes sugározni, akár a hegyeken át és hóban is.

Más út vezethet az önvezetéshez

Az érzékelők jelezhetik az ideiglenes sávváltásokat, vagy a lezárásokat az építési területeken, a nagyfelbontású térképekkel ellentétben. Ekti szerint a jelzőszenzorok idővel a hőmérsékletről, a páratartalomról és a forgalom nagyságáról is információt közvetíthetnek. A projekt céljai között szerepel a drágább, készen kapható termékek helyettesítése a diákság bevonásával kifejlesztett, útburkolati jelekhez használt kisebb mikrochipekkel.

Asher közúti demonstrációs teszteket tervez Tennessee és Michigan közlekedési minisztériumai, a Michigan-i Jövő Mobilitási Hivatal és Chattanooga városa számára. Ezen kormányzati szervek bevonása a fejlesztési folyamatba kulcsfontosságú, mivel ők döntenek az infrastruktúrában alkalmazott technológiákról.

Asher szerint a kockázati tőkebefektetők és a Szilícium-völgy jellemzően szoftverproblémának tekinti az önvezető járműveket, azonban „tízévnyi nagy költségvetésű fejlesztés után már tudjuk, hogy a szoftver és a kamerák önmagukban nem nyújtanak megoldást. Talán egy lassabb megközelítéssel, az infrastruktúra-alapú hardverek felhasználásával, a kormányzati közlekedési ügynökségekkel összehangolva viszont megalkothatóak a fenntartható energiafogyasztású balesetmentes járművek”.