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Novo sistema de 'visão elétrica' permite que carros sem motorista vejam no meio do nevoeiro

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No passado, os veículos autônomos que dependiam de sensores de imagem baseados em luz tinham dificuldade para navegar em condições ofuscantes, como neblina.

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Uma nova pesquisa do MIT do MIT desenvolveu um sistema de recepção de radiação subterahertz que pode ajudar os carros sem motorista a 'ver' quando outros sistemas falham.

O sistema de visão usa comprimentos de onda subterahertz, que estão entre as microondas e a radiação infravermelha no espectro eletromagnético.

Esses comprimentos de onda podem ser detectados facilmente através de uma névoa e nuvem densa. Os sistemas de imagem LiDAR baseados em infravermelho, normalmente usados ​​em veículos autônomos, lutam quando a visibilidade é baixa.

Novos resultados de pesquisa em sistema menor e mais poderoso

O novo sistema funciona enviando um sinal inicial por meio de um transmissor; um receptor no sistema mede então a absorção e reflexão dos comprimentos de onda subterahertz de repercussão.

Um processador então recria uma imagem do objeto na frente. Até agora, a implementação de sensores subterahertz em carros sem motorista era complicada.

Um sinal de banda base de saída realmente forte do receptor para o processador é necessário para que o sistema funcione e sistemas tradicionais capazes são grandes e caros para serem implementados em veículos autônomos, enquanto sensores menores no chip são muito fracos.

O trabalho do MIT resultou em uma matriz de recepção bidimensional subterahertz em um chip muito mais sensível do que qualquer coisa alcançada antes.

Ele pode capturar e interpretar facilmente comprimentos de onda subterahertz na presença de muito ruído de sinal. Para alcançar seu avanço, os pesquisadores usaram um esquema de pixels de mistura de sinal independentes - chamados de "detectores heteródinos" - um método geralmente difícil de integrar em chips.

'Olhos elétricos' darão uma melhor visão para carros e robôs

Os detectores heteródinos foram feitos em uma escala minúscula para que pudessem caber em um chip. O protótipo do projeto possui uma matriz de 32 pixels integrada em um dispositivo de 1,2 milímetros quadrados.

Os pixels são cerca de 4.300 vezes mais sensíveis do que os pixels dos melhores sensores de matriz subterahertz on-chip da atualidade. O desenvolvimento posterior do chip pode torná-lo útil para integração em carros sem motorista e robôs autônomos.

"Uma grande motivação para este trabalho é ter melhores 'olhos elétricos' para veículos autônomos e drones", diz o co-autor Ruonan Han, professor associado de engenharia elétrica e ciência da computação e diretor do Terahertz Integrated Electronics Group no MIT Microsystems Laboratórios de Tecnologia (MTL).

"Nossos sensores subterahertz on-chip de baixo custo desempenharão um papel complementar ao LiDAR quando o ambiente for difícil."

A pesquisa repensa radicalmente a abordagem para projetar esse tipo de tecnologia. Seus criadores esperam continuar suas pesquisas e melhorar a potência do sensor. Uma visão precisa em todas as condições climáticas e de visibilidade é essencial para futuros veículos e robôs totalmente autônomos.

Reduzir o custo e aumentar a precisão é essencial para que o sistema de radiação subterahertz seja amplamente implementado.

O artigo completo pode ser lido online na edição de 9 de fevereiro do IEEE Journal of Solid-State Circuits.


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