Senzory a nanoradary vyvíjené v Brně zvýší bezpečnost provozu nákladních aut a autobusů

Zajistí to inovativní laserové senzory a nanoradary, na nichž spolupracovali odborníci z Fakulty informačních technologií Vysokého učení technického v Brně (FIT VUT).

„Z běžné kamery sice vidíme některé objekty na silnici, ale nezískáme informaci o jejich vzdálenosti či rychlosti pohybu. To umožní nový nanoradar, který vidí i za vozidla ve výhledu. Bližší informaci o geometrickém tvaru objektu pak řidiči nabídne laserový senzor LiDAR (Light Detection and Ranging),“ vysvětluje základní pointu bezpečnostních senzorů Peter Chudý z FIT VUT, který se na vývoji obou technologií podílel.

Dítě skryté za zadní části vozidla či cyklista jedoucí vedle odbočujícího kamionu – i takové nebezpečné situace pomohou řidičům odhalit nové technologie senzorů a nanoradarů.

V rámci dvou projektů Technologické agentury ČR je vyvíjeli odborníci z FIT VUT společně s firmou Valeo, která se specializuje na výzkum, vývoj a výrobu asistenčních systémů a systémů pro autonomní jízdu.

Senzory LiDAR měří vzdálenost objektů pomocí odrazu laserového paprsku. Jsou to aktivní senzory vysílající do okolí energii a měří množství, jež se vrátí. Zatímco první generace laserových senzorů disponovala čtyřmi vrstvami skenovacího paprsku, ty nejnovější jich mají více než stovku. Na silnici tak dokážou rozpoznat i drobné objekty a řidiče na ně upozornit. Senzor je unikátní i v samotné konstrukci.

„Existují dva způsoby, jak sestrojit senzor: soustředit paprsek do geometricky úzkého prostoru, kdy dokáže změřit vzdálené objekty. Nebo celý prostor ozářit najednou, a tak zmonitorovat širší scénu,“ popisuje vývojář Radek Maňásek ze společnosti Valeo.

Výhodou nového laserového skeneru je rychlá reakce na velmi blízké objekty. „U senzoru na principu skeneru, kdy se soustředí energie do malého prostoru, se v menším prostoru často setkáváme s necitlivostí senzorů, které běžně měří až od metru a půl. Jsou tak vhodné v situacích, kdy se auto pohybuje vyšší rychlostí – např. na dálnici. Náš nejnovější LiDAR však dokáže měřit vzdálenost už od deseti centimetrů,“ dodává Maňásek, který na vývoji senzoru pracoval tři roky.

LiDAR je tak schopen rozpoznat, zda za nastartovaným vozem nestojí v těsné blízkosti dítě, či nějaká překážka.

Senzorů je na autě umístěno několik, aby pokryly celé prostranství v okolí vozidla, především slepé úhly. Právě ty představují největší riziko u nákladních aut či kamionů, kdy řidič sedí velmi vysoko.

Druhým bezpečnostním prvkem, na němž výzkumníci z FIT VUT spolupracovali, je nanoradar pro nákladní vozidla, který má oproti LiDARu či kamerovým systémům několik výhod – není citlivý na počasí, a tak mu nevadí mlha, déšť či tma. Kromě vyšší odolnosti navíc dokáže okamžitě změřit i rychlost účastníka provozu.

„Umí fungovat i v dynamickém prostředí a hustém provozu. LiDAR či kamera funguje víceméně jako náš zrak a vidí pouze překážku, kdežto nanoradar vyšle elektromagnetickou vlnu, která se dostane pod auto či okolo něj a získá data i o zastíněném objektu,“ popisuje Michal Mandlík, jenž má ve Valeu na starosti vývoj radarových technologií.

Nanoradar tak doplňuje data sesbíraná z ostatních senzorů – LiDARů a předních kamer. „Radar v signálovém řetězci nahlíží na účastníky provozu seshora a ve 2D náhledu. Náklaďák identifikuje jako jeden obdélník s ochrannou zónou a vedle jedoucího cyklistu jako další. V případě, že se jejich trasy začnou křížit, řidič okamžitě dostane signál. LiDAR oproti tomu poskytuje 3D informace, a je tak schopen identifikovat, zda je před autem odpadkový koš, člověk, či malá překážka,“ vysvětluje Mandlík.

Řidič tak může díky sofistikovanému systému získávat informace z několika různých senzorů. Zatímco lidarová technologie je užitečná pro rozjíždění vozu, nanoradary umožní perfektní monitoring bočních stran vozidla.

Technologie je možné na vůz aplikovat společně i odděleně. Na kolik zařízení přijde, však ještě známo není.

„Obecně se dá říct, že cena laserového senzoru je násobně větší v porovnání s radarovým senzorem,“ uzavírá Mandlík.