Rice University 研發橙子大小的雷達傳感器 提升自駕車安全性

在瑞斯大學，研究人員開發了一款名為 EyeDAR 的雷達傳感器，尺寸相當於橙子，旨在提高自動駕駛汽車的安全性。EyeDAR 提供了一套額外的視覺系統，能在攝像頭和激光雷達失效的情況下可靠運行。該傳感器可安裝於路燈上，利用雷達技術追蹤交通狀況，並將這些關鍵信息直接傳送給下面的車輛。這款低功耗的毫米波雷達傳感器，為自駕車提供了更清晰、準確的交通視圖，通過周圍道路的數據來提升其行駛安全性。研究小組的博士後研究員趙昆宇表示，與其將更昂貴的計算機安裝到汽車內部，不如將智能部分放在道路上。「EyeDAR 是我所謂的『類比計算』的一個例子。」趙說。「在過去的二十年裡，人們一直專注於數位及軟件計算，而類比硬件方面卻落後了。我希望探索這個被忽視的類比設計空間。」

自動駕駛汽車的安全性主要集中於車載技術，但真正的可靠性可能需要升級道路基礎設施。傳統的傳感器如攝像頭和激光雷達在大雨、濃霧或低光環境中經常失效，造成危險的盲點。為了解決這個問題，研究人員轉向基於基礎設施的雷達，該技術在各種天氣條件下都能保持高準確度，甚至能檢測到被實體障礙物遮擋的危險。EyeDAR 的力量源於一種 3D 打印的 Luneburg 鏡頭。這種鏡頭模仿人眼的結構，擁有超過 8,000 個獨特形狀的小元件。當雷達信號撞擊鏡頭時，樹脂的物理結構自然彎曲波浪指向焦點。這就是類比計算——利用物體的形狀來進行數位處理器通常難以完成的計算。

EyeDAR 傳感器可以安裝在路燈和交通信號燈上，這將使城市能夠建立一個安全網，捕捉那些通常會從車輛反彈而去的丟失雷達信號。這些低成本、戰略性安置的單元能夠檢測隱藏的危險，例如被卡車遮擋的行人或接近路口的汽車，並將這些數據即時傳送給自動駕駛汽車。這將擴展汽車的感知範圍，並確保即使在車載傳感器受到距離或可視性限制的情況下也能可靠檢測。

傳統雷達往往是一條單行道。汽車發出信號，若碰到自行車，只有極少部分信號會反彈回車輛，大部分數據則散落於虛空。EyeDAR 能夠捕捉這些遺失的反射信號並進行通訊。它在吸收和反射雷達波之間交替，將數據以 0 和 1 的形式回傳給汽車。趙將其形容為閃爍的摩斯電碼。值得注意的是，這是第一款將感測和通訊功能集成於單一低功耗設計的傳感器。「EyeDAR 是一款會說話的傳感器——這是將雷達感測和通訊功能整合於單一設計的首例。」她指出。在測試中，EyeDAR 解析目標方向的速度比現有的數字雷達快 200 倍。這種新設計的、廉價的、緊湊的技術，可能會提升城市安全。在理論上，城市可以在每個停牌和交通信號燈上安裝這些設備。除了汽車外，這項技術也可能使無人機、機器人和可穿戴設備通過共享數據網絡獲得更好的視覺能力。