ساخت چشمان الکتریکی برای خودروهای خودران

پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" سعی دارند کیفیت تشخیص خودروهای خودران را با کمک یک سیستم جدید تقویت کنند.

وسایل نقلیه خودران که به حسگرهای مبتنی بر نور تکیه دارند، بیشتر برای تشخیص شرایط دشواری نظیر مه دچار مشکل می‌شوند، ولی اکنون پژوهشگران، یک سیستم گیرنده امواج تراهرتز ابداع کرده‌اند که می‌تواند در این وضعیت به خودروهای خودران کمک کند.

امواج تراهرتز را می‌توان به سادگی از بین مه و ابر تشخیص داد، ولی سیستم‌های لیدار مبتنی بر مادون قرمز که در خودروهای خودران به کار می‌روند، این ویژگی را ندارند.

سیستم تصویربرداری تراهرتز، یک سیگنال ابتدایی را از طریق یک فرستنده ارسال می‌کند. سپس یک گیرنده، جذب و انعکاس امواج تراهرتز را مورد بررسی قرار می‌دهد و نهایتاً سیگنالی را به یک پردازشگر می‌فرستد که تصویر را بازسازی می‌کند.

در هر حال، به کار بردن حسگرهای تراهرتز در خودروهای خودران، موضوع چالش برانگیزی است. تشخیص حساس و دقیق، به ارسال یک سیگنال باند پایه قوی از طرف گیرنده یا پردازشگر نیاز دارد. سیستم‌های قدیمی که از اجزای تولیدکننده این سیگنال‌ها ساخته شده‌اند، بزرگ هستند و هزینه بالایی دارند. هرچند برای این کار، مجموعه حسگرهای نصب شده روی تراشه وجود دارند، ولی سیگنال‌های این ابزار، ضعیف هستند.

پژوهشگران دانشگاه "ام. آی. تی" (MIT) در این پروژه، یک مجموعه دوبعدی از گیرنده‌های تراهرتز را روی تراشه‌ای قرار داده‌اند که نسبت به تراشه‌های دیگر حساسیت بیشتری دارد؛ در نتیجه می‌تواند امواج تراهرتز را بهتر دریافت و تفسیر کند.

آن‌ها برای رسیدن به این هدف، طرحی از "ردیاب‌های هیتروداین" (heterodyne detectors) ارائه دادند که اغلب ترکیب آنها با تراشه‌ها دشوار است. در این پروژه، اندازه ردیاب‌ها آنقدر کاهش داده شد که برای قرار گرفتن روی تراشه مناسب باشند. نکته اصلی در این کار، ابداع یک جز فشرده و چند منظوره بود که بتواند سیگنال‌های ورودی را به طور خودجوش ترکیب کند و سیگنال‌های خروجی قوی ارائه دهد.

"رونان هان" (Ruonan Han)، استادیار مهندسی برق و علوم رایانه دانشگاه ام. آی. تی و از پژوهشگران این پروژه گفت: انگیزه اصلی برای این پروژه، ساخت چشمان الکتریکی بهتری برای وسایل نقلیه و پهپادهای خودران است. حسگرهای ارزان قیمت ما می‌توانند در وضعیت ناملایم آب و هوایی، نقش مکمل را برای لیدار بازی کنند.