Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Ρομποτικής του
αμερικανικού πανεπιστημίου Carnegie Mellon ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό
σύστημα προβολέων για οχήματα το οποίο ανιχνεύει τη βροχή και τις
νιφάδες του χιονιού. Έτσι, οι προβολείς ρυθμίζουν αυτόματα την
κατεύθυνση των ακτίνων φωτός ώστε αυτές να «παρακάμπτουν» τις υγρές ή
παγωμένες σταγόνες του νερού, με συνέπεια ο οδηγός του οχήματος να
μπορεί να βλέπει καθαρότερα τον δρόμο.
Το σύστημα λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν ψηφιακό προβολέα που εκπέμπει στιγμιαίες αναλαμπές στον χώρο μπροστά στο αυτοκίνητο, ενώ μία κάμερα απαθανατίζει τις αντίστοιχες εικόνες. Οι φωτογραφίες αυτές διαβιβάζονται στον επεξεργαστή του συστήματος ο οποίος, χάρις σε έναν ειδικό αλγόριθμο, αναλύει τη θέση των σταγόνων, προβλέποντας σε ποια θέση θα έχουν πέσει αμέσως μετά.
Οι προβολείς διαχωρίζουν το εκπεμπόμενο φως σε απειροελάχιστες δέσμες τις οποίες, με τη βοήθεια των δεδομένων από τον αλγόριθμο, εκπέμπουν μόνο προς τις κατευθύνσεις όπου δεν υπάρχει εμπόδιο. Επειδή τα κενά ανάμεσα στις δέσμες είναι αόρατα για το ανθρώπινο μάτι, ο οδηγός ουσιαστικά παρατηρεί τον δρόμο μπροστά του πλήρως φωτισμένο, σαν να έχει «εξαφανιστεί» η βροχή ή το χιόνι.
Αν και ακούγεται περίπλοκη, σύμφωνα με την ομάδα από το Carnegie Mellon αυτή η διαδικασία δεν διαρκεί περισσότερο από 13 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Επομένως, μπορεί να επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά, εξασφαλίζοντας στον οδηγό πολύ καλύτερη ορατότητα καθ' όλη τη διάρκεια της διαδρομής του.
Το σύστημα έχει δοκιμαστεί στο εργαστήριο, για μία ποικιλία ταχυτήτων και ρυθμού βροχόπτωσης - από ψιλόβροχο, μέχρι και έντονη καταιγίδα. Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε ταχύτητες έως 40 χλμ./ώρα καταφέρνει να «εξαφανίσει» έως και το 70% της βροχής, ποσοστό που μειώνεται στο 30% όταν το όχημα κινείται με 100 χλμ./ώρα. Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως θα είναι πάρα πολύ εύκολο να βελτιώσουν τις επιδόσεις του, αφού με τη χρήση μιας κάμερας με μεγαλύτερο οπτικό πεδίο και ενός πιο γρήγορου επεξεργαστή το σύστημα θα λειτουργήσει πολύ πιο αποτελεσματικά.
Τονίζουν, ωστόσο, ότι θα χρειαστούν πολύ χρόνο ακόμη πριν η τεχνολογία τους ενσωματωθεί σε πραγματικά αυτοκίνητα και φορτηγά. Κι αυτό γιατί θα πρέπει να βελτιώσουν τον αλγόριθμο ώστε να αντιλαμβάνεται τις όποιες μικροαλλαγές στην κίνηση του αυτοκινήτου, όπως όταν το όχημα αναπηδά στην άσφαλτο περνώντας πάνω από ένα «σαμαράκι», διορθώνοντας τότε τα δεδομένα που στέλνει στους προβολείς.
Το σύστημα λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν ψηφιακό προβολέα που εκπέμπει στιγμιαίες αναλαμπές στον χώρο μπροστά στο αυτοκίνητο, ενώ μία κάμερα απαθανατίζει τις αντίστοιχες εικόνες. Οι φωτογραφίες αυτές διαβιβάζονται στον επεξεργαστή του συστήματος ο οποίος, χάρις σε έναν ειδικό αλγόριθμο, αναλύει τη θέση των σταγόνων, προβλέποντας σε ποια θέση θα έχουν πέσει αμέσως μετά.
Οι προβολείς διαχωρίζουν το εκπεμπόμενο φως σε απειροελάχιστες δέσμες τις οποίες, με τη βοήθεια των δεδομένων από τον αλγόριθμο, εκπέμπουν μόνο προς τις κατευθύνσεις όπου δεν υπάρχει εμπόδιο. Επειδή τα κενά ανάμεσα στις δέσμες είναι αόρατα για το ανθρώπινο μάτι, ο οδηγός ουσιαστικά παρατηρεί τον δρόμο μπροστά του πλήρως φωτισμένο, σαν να έχει «εξαφανιστεί» η βροχή ή το χιόνι.
Αν και ακούγεται περίπλοκη, σύμφωνα με την ομάδα από το Carnegie Mellon αυτή η διαδικασία δεν διαρκεί περισσότερο από 13 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Επομένως, μπορεί να επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά, εξασφαλίζοντας στον οδηγό πολύ καλύτερη ορατότητα καθ' όλη τη διάρκεια της διαδρομής του.
Το σύστημα έχει δοκιμαστεί στο εργαστήριο, για μία ποικιλία ταχυτήτων και ρυθμού βροχόπτωσης - από ψιλόβροχο, μέχρι και έντονη καταιγίδα. Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε ταχύτητες έως 40 χλμ./ώρα καταφέρνει να «εξαφανίσει» έως και το 70% της βροχής, ποσοστό που μειώνεται στο 30% όταν το όχημα κινείται με 100 χλμ./ώρα. Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως θα είναι πάρα πολύ εύκολο να βελτιώσουν τις επιδόσεις του, αφού με τη χρήση μιας κάμερας με μεγαλύτερο οπτικό πεδίο και ενός πιο γρήγορου επεξεργαστή το σύστημα θα λειτουργήσει πολύ πιο αποτελεσματικά.
Τονίζουν, ωστόσο, ότι θα χρειαστούν πολύ χρόνο ακόμη πριν η τεχνολογία τους ενσωματωθεί σε πραγματικά αυτοκίνητα και φορτηγά. Κι αυτό γιατί θα πρέπει να βελτιώσουν τον αλγόριθμο ώστε να αντιλαμβάνεται τις όποιες μικροαλλαγές στην κίνηση του αυτοκινήτου, όπως όταν το όχημα αναπηδά στην άσφαλτο περνώντας πάνω από ένα «σαμαράκι», διορθώνοντας τότε τα δεδομένα που στέλνει στους προβολείς.
blue-hornet team