Программируемая фара обнаруживает и отслеживает практически любое количество встречных водителей, затемняя лишь небольшие части луча фары, которые в противном случае светили бы им в глаза. Во время снегопада или дождя фара улучшает обзор водителя, отслеживая отдельные хлопья и капли в непосредственной близости от автомобиля и блокируя узкие полосы луча фары, которые в противном случае осветили бы осадки и отражались бы обратно в глаза водителя.
«Даже после 130 лет разработки фар более половины автомобильных аварий и смертей происходят в ночное время, несмотря на то, что в то время гораздо меньше трафика», – сказал Шриниваса Нарасимхан, доцент кафедры робототехники. «Однако с помощью нашей программируемой системы мы действительно можем делать фары ярче, чем сегодняшние, не отвлекая других водителей на дороге."
Роберт Тамбуро, ведущий инженер проекта, представит результаты испытаний системы в лаборатории и на улицах Питтсбурга в сентябре. 10 место на Европейской конференции по компьютерному зрению в Цюрихе, Швейцария. Более подробная информация, в том числе видео, доступна на сайте проекта. Система, разработанная Нарасимханом, Тамбуро и остальной группой исследователей, использует проектор DLP (цифровая обработка света) вместо стандартной фары или группы светодиодов.
Это позволяет исследователям разделить свет на миллион крошечных лучей, каждым из которых можно независимо управлять с помощью бортового компьютера.
Камера распознает встречные автомобили, падающие осадки и другие интересные объекты, например, дорожные знаки. Затем можно соответствующим образом отрегулировать один миллион световых лучей, некоторые из которых будут затемнены, чтобы уберечь глаза встречных водителей, а другие могут быть увеличены, чтобы выделить уличные знаки или полосу движения.
Однако изменения в общей освещенности незначительны и, как правило, не заметны для водителя.
Задержка системы – время между обнаружением камерой и соответствующей регулировкой освещенности – составляет от 1 до 2.5 миллисекунд, сказал Тамбуро. Эта почти мгновенная реакция означает, что в большинстве случаев системе не нужно использовать сложные алгоритмы, чтобы предсказать, где будет встречный водитель или снежная снежинка к тому времени, когда система фар среагирует.
«Наша система может препятствовать тому, чтобы дальний свет ослеплял встречных водителей при работе на обычных скоростях шоссе», – сказал Нарасимхан. Он отметил, что дождь и снег представляют собой более сложную проблему; система уменьшает блики на низких скоростях, но становится менее эффективной при увеличении скорости.
Помимо предотвращения ослепления, проектор можно использовать для выделения полосы движения – полезное средство помощи при вождении, когда дороги имеют немаркированные полосы или края, или когда снег закрывает разметку полосы движения.
При привязке к навигационной системе программируемые фары также могут проецировать стрелки или другие сигналы направления, чтобы визуально направлять водителей.
«Мы можем сделать все это и многое другое с помощью одной и той же фары», – сказал Нарасимхан.
Это контрастирует с новыми системами фар, которые устанавливают некоторые автопроизводители. К ним относятся системы с несколькими светодиодами, которые уменьшают ослепление встречных водителей за счет затемнения некоторых светодиодов, а также поворотные фары, которые помогают водителям видеть извилистые дороги. «Большинство из них – одноразовые системы, однако с разными фарами, необходимыми для различных специализированных задач», – добавил он.
Исследовательская группа собрала свою экспериментальную систему из готовых деталей и установила систему на капоте пикапа, который во время уличных испытаний служил эквивалентом третьей фары. В следующем году команда планирует установить меньшую версию в прорезь для фар грузовика.
Хотя в настоящее время они больше стандартных фар, Нарасимхан сказал, что эти умные фары могут быть установлены на грузовиках и автобусах, фары которых особенно склонны к ослеплению, поскольку они расположены высоко над землей. В конце концов, миниатюризация должна сделать умные фары совместимыми с небольшими транспортными средствами.
В исследовательскую группу входят Такео Канаде, профессор компьютерных наук и робототехники; Энтони Роу, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники (ECE); Абхишек Чу, магистр информатики; Субхагато Дутта и Винай Палаккоде, магистранты дошкольного образования; и Эрико Нурвитадхи и Мей Чен из Intel Research.
Исследование поддержано Ford Motor Co., Центр науки и технологий Intel для встраиваемых вычислений, Управление военно-морских исследований и Национальный научный фонд.
Он является частью Центра технологий безопасного и эффективного транспорта, U.S. Департамент транспорта Транспортный центр Университета в Карнеги-Меллон.
Видео: http: // www.CS.КМУ.edu / smartheadlight /