Tanie obrazowanie termiczne zwiększa bezpieczeństwo autonomicznych pojazdów
Połączona i zautomatyzowana mobilność to szansa na poprawę bezpieczeństwa i wygody podróżowania przy jednoczesnym zmniejszeniu korków na drogach oraz emisji szkodliwych zanieczyszczeń. Czujniki odegrają zasadniczą rolę w tym procesie – pozwolą na monitorowanie innych użytkowników dróg, pogody, warunków jazdy oraz przeszkód na drodze, a także warunków panujących wewnątrz pojazdu oraz stanu kierowcy. Wśród opcji branych pod uwagę przez producentów pojazdów są między innymi kamery działające w spektrum światła widzialnego, czujniki radarowe oraz LiDAR(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Każde z tych rozwiązań wymaga jednak światła słonecznego lub źródła światła, fal radarowych lub światła wiązki lasera, co powoduje, że trudno im sprostać wyzwaniom związanym z najbardziej niebezpiecznymi scenariuszami dla autonomicznych pojazdów – wykrywaniem pieszych lub zwierząt w warunkach słabego oświetlenia lub w przypadku niesprzyjającej pogody. Kamery wykorzystujące promieniowanie podczerwone o dużej długości fali (LWIR) oraz kamery termowizyjne są w stanie wykrywać źródła ciepła z bardzo wysoką dokładnością. Ponadto są całkowicie pasywne – nie wymagają zewnętrznego źródła światła, a dodatkowo same nie emitują żadnych wiązek ani fal. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu „tHErmaL vIsion AUgmented awarenesS”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) powstały niezbędne technologie pozwalające na wykazanie szeregu korzyści wynikających ze stosowania kamer termowizyjnych oraz spełnienie wymagań sektora motoryzacyjnego.
Kamery termowizyjne – pasywne i skuteczne rozwiązanie
Wszystkie obiekty, których temperatura przekracza zero stopni Celsjusza, emitują ciepło – dotyczy to nawet przedmiotów nieożywionych, takich jak przydrożne barierki ochronne w zimie. Kamery termowizyjne wykrywają to ciepło niezależnie od oświetlenia czy niesprzyjającej pogody. „Kamera termowizyjna szczególnie dobrze radzi sobie z wykrywaniem ludzi lub zwierząt w warunkach słabej widoczności. Zarówno pole widzenia, jak i rozdzielczość kamery termowizyjnej można dostosować do przypadku użycia. W przypadku monitorowania wnętrza pojazdu wystarczy krótki zasięg i szerokie pole widzenia, natomiast do wykrywania pieszych, samochodów lub zwierząt można wykorzystać węższe pole widzenia i mniejszy zasięg”, wyjaśnia Quentin Noir, pracownik LYNRED(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Najlepszy wybór – bezpieczeństwo, produkcja seryjna i niskie koszty
„Postawiliśmy sobie za cel wykazanie, że w porównaniu z obecnymi rozwiązaniami kamer działających w spektrum światła widzialnego i czujników radarowych instalowanych w pojazdach, kamera termowizyjna jest najlepszą technologią, która pozwoli na rozszerzenie możliwości systemów automatycznego hamowania awaryjnego i ostrzegania przed kolizją i umożliwi im pracę w warunkach niskiej widoczności. Według jednego z badań(odnośnik otworzy się w nowym oknie) nawet w świetle dziennym nowoczesne systemy automatycznego hamowania awaryjnego były w stanie uniknąć kolizji z dzieckiem tylko w 11 % przypadków przy prędkości wynoszącej około 30 kilometrów na godzinę”, zauważa Noir. Zakres zastosowań kamer termowizyjnych we wnętrzu pojazdu obejmuje badanie zmian temperatury twarzy kierowcy w celu analizy komfortu termicznego, senności, trzeźwości oraz stanu emocjonalnego. Oprócz wyzwań technicznych projekt odpowiadał na potrzeby biznesowe rynku motoryzacyjnego. Konsorcjum opracowało innowacyjne technologie korekcji obrazu oraz produkcji czujników i optyki. „Prototypy oraz testy przypadków użycia dowiodły, że kamera termowizyjna oparta na technologii mikrobolometru(odnośnik otworzy się w nowym oknie) może radykalnie zwiększyć osiągi systemów opartych wyłącznie na kamerach działających w świetle widzialnym w warunkach słabej widoczności, które są przyczyną większości wypadków śmiertelnych na drogach. To właśnie w tym obszarze wymagane są najdalej idące usprawnienia. Co więcej, nasze rozwiązanie może spełnić wymagania sektora motoryzacyjnego w zakresie niskich kosztów, niezawodności i produkcji seryjnej”, podsumowuje Sébastien Tinnes, pracownik LYNRED. Technologia LWIR, pierwotnie opracowana dla zastosowań obronnych, była tradycyjnie postrzegana jako droga, a ponadto nie zakładała możliwości produkcji seryjnej dużej liczby urządzeń. W ciągu ostatnich 15 lat rozwiązania wykorzystujące tę technologię trafiły do wybranych modeli luksusowych samochodów wysokiej klasy. Działania zrealizowane w ramach projektu pozwoliły na dalszy rozwój tych rozwiązań i sprawiły, że stały się przystępne cenowo, co pozwoli na ich montaż we wszystkich samochodach w przyszłości w celu ratowania życia. Partnerzy skupieni wokół projektu planują rozpocząć masową produkcję do 2028 roku.
