ORNL在道路标记中添加微芯片 使恶劣条件下的自动驾驶成为可能

盖世汽车讯 目前，自动驾驶电动汽车实现完全可靠仍然面临诸多挑战。据外媒报道，美国能源部（DOE）橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）和西密歇根大学（Western Michigan University，WMU）的研究人员正在努力，从汽车外部推动解决方案：嵌入道路基础设施中的传感器和处理。

图片来源：ORNL

ORNL工程师与合作伙伴合作，将低功率传感器放置在反光凸起路面标记（用于帮助驾驶员识别车道）。根据ORNL研究员Ali Ekti和WMU的主要作者Sachin Sharma在期刊《IEEE Sensors》上发表的一篇论文，标记内的微芯片可向过往车辆传输有关道路形状的信息。即使车载摄像头或LiDAR由于雾、雪、眩光或其他障碍物而变得不可靠，微芯片仍然有效。

该技术不仅提供有关驾驶环境的更准确信息，而且还将一些处理负载从汽车软件转移到基础设施上，因此可以节省电动汽车电池电量，延长行驶里程，从而推动电动汽车的普及。与领先的摄像头和基于LiDAR的自动驾驶技术相比，支持芯片的路面标记可以将导航功耗降低多达90%。

该技术不仅可以用于未来的自动驾驶汽车，还可以用于当今常见的自动驾驶功能，例如车道辅助。

这项工作隶属于由WMU领导的一个项目，即与研究人员和行业伙伴合作开发相关的传感器和自动驾驶技术，例如雷达后向反射器、高清地图、计算分流和天气传感。机械与航空航天工程助理教授兼WMU节能与自动驾驶车辆实验室主任Zachary Asher表示，通过使用在封闭路线上行驶的车辆，WMU研究人员还会测量上述技术是否可以减少车辆能源的使用。

ORNL研究人员进行了实验，寻找收发器、电池和天线的最佳组合，用于标准道路标记内的传感器封装，以及能够承受扫雪机的标记。然后，他们使用了一种通信协议，包括在特定无线电频谱上每秒跳频50次。

Ekti的团队创建了算法，可以对车道标记的GPS坐标进行三角测量，以重建可行驶区域的图像。研究人员还将该算法嵌入路面标记内的微芯片中，而解码算法则集成到汽车软件中。

在各种天气条件下以及蒙大拿州（Montana）的没有无线接入的偏远国家公园里，ORNL研究人员对传感器平台进行了测试。他们发现该平台的传输距离超出了最初的100米目标的五倍以上。

当高清地图可能过时时，该传感器还可以发出施工区域临时车道变换或关闭的信号。Ekti表示，标记传感器最终可以传达有关温度、湿度和交通量的信息。该项目团队计划与学生合作，为标记构建更小的微芯片，以替代昂贵的目前产品。

Asher还计划为田纳西州和密歇根州交通部门、密歇根州未来移动出行办公室（Future Mobility）和查塔努加市等进行行道路演示。Asher称这些政府机构是在基础设施中实施哪些技术的决定在，因此他们参与开发过程至关重要。