Ayuda para que los vehículos autónomos puedan detectar mejor los objetos cercanos

A un coche autoconducido le cuesta reconocer la diferencia entre un niño pequeño y una bolsa marrón que aparece de repente a la vista debido a las limitaciones en la forma en que percibe los objetos utilizando la técnica lidar.

La industria de los vehículos autónomos está explorando el lidar avanzado FMCW ("frequency modulated continuous wave") para resolver este problema. Los investigadores han construido ahora una forma en la que este tipo de lidar podría lograr una detección de mayor resolución de los objetos cercanos con movimiento rápido a través del control mecánico y la modulación de la luz en un chip de silicio.

El trabajo, publicado en la revista Nature, fue realizado por el laboratorio OxideMEMS de la Universidad de Purdue y el Laboratorio de Fotónica y Mediciones Cuánticas de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), un instituto de investigación y universidad de Lausanne, Suiza.

El lidar FMCW detecta objetos mediante escaneo con luz láser desde la parte superior de un vehículo autónomo. Un solo rayo láser es dividido en varias longitudes de onda para escanear un área. La luz rebota en un objeto y va al detector a través de un aislante óptico, que asegura que toda la luz reflejada termine en el conjunto del detector.

Lo que los investigadores de Purdue y EPFL desarrollaron utiliza ondas acústicas para permitir una sintonización más rápida de estos componentes, lo que podría llevar al lidar FMCW a una detección de mayor resolución de los objetos cercanos.

La nueva tecnología utiliza la acústica para controlar mejor un pulso de luz láser dividido en un peine de frecuencias, ayudando potencialmente al lidar a lograr la detección de objetos próximas que pasen a alta velocidad. (Foto: WoogieWorks/Alex Mehler)

La tecnología integra transductores de sistemas microelectromecánicos (MEMS) hechos de nitruro de aluminio. Hao Tian, candidato al doctorado de Purdue en ingeniería eléctrica y computacional, construyó los transductores MEMS en las instalaciones de nanofabricación Scifres del Centro de Nanotecnología Birck de Purdue en Discovery Park.

La técnica de modulación de la luz no solo integra mecánica con óptica, sino también los procesos de fabricación implicados, haciendo la tecnología más viable comercialmente, dijeron los investigadores. Los transductores MEMS se fabrican simplemente sobre la oblea fotónica de nitruro de silicio con un mínimo de procesamiento.

Según los investigadores, la nueva tecnología podría  aplicarse también en sistemas donde la energía es esencial, como en el espacio, centros de datos y relojes atómicos portátiles, o en ambientes extremos como los de temperaturas criogénicas. (Fuente: NCYT Amazings)