Tin KHCN nước ngoài
Hệ thống mới giúp ngăn chặn tai nạn giao thông (06/02/2023)
-   +   A-   A+   In  
Lấy cảm hứng từ cách côn trùng tránh va vào nhau, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ đã thiết kế được loại máy dò đơn giản, tiết kiệm năng lượng, có thể giúp ngăn chặn các vụ va chạm giao thông. 

Nhiều hệ thống tránh va chạm (CAS) được trang bị trên xe, có thể tự động phanh khi xe di chuyển quá gần chướng ngại vật. Một số hệ thống hoạt động thông qua phân tích hình ảnh không gian xung quanh ô tô, nhưng trong các điều kiện như mưa to hoặc ánh sáng yếu, hình ảnh không được rõ nét. Để khắc phục hạn chế này, người ta sử dụng các bộ xử lý tín hiệu phức tạp. Một phương pháp khác là kết hợp cảm biến radar hoặc LiDAR (phát hiện ánh sáng và phạm vi), tuy nhiên, các cảm biến này khó thu nhỏ và tiêu thụ nhiều năng lượng. Hơn nữa, các thiết bị đó có thể làm tăng thêm trọng lượng, nhu cầu năng lượng và các rắc rối không cần thiết, mặc dù giúp cho phương tiện an toàn hơn.

Tuy nhiên, các loài côn trùng như cào cào và ruồi có thể dễ dàng tránh va vào nhau thậm chí là vào ban đêm, mà không cần sử dụng phần mềm hoặc LiDAR. Thay vào đó, chúng khai thác một số mạch thần kinh để tránh chướng ngại vật với hiệu quả cao. Cách côn trùng tránh va chạm đã tạo nguồn cảm hứng cho nhóm nghiên cứu chế tạo thiết bị phát hiện va chạm để cảm biến các phương tiện theo cách hiệu quả, an toàn và tiêu thụ ít năng lượng hơn các thiết bị cũ.

Đầu tiên, các tác giả đã thiết kế một thuật toán dựa vào mạch thần kinh mà côn trùng sử dụng để tránh chướng ngại vật. Thay vì xử lý toàn bộ hình ảnh, các nhà khoa học chỉ xử lý một biến số là cường độ của đèn pha ô tô. Không cần camera tích hợp hoặc cảm biến hình ảnh, các bộ phận phát hiện và xử lý đã được kết hợp, làm cho toàn bộ kích thước máy dò nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Cảm biến bao gồm tám "bóng bán dẫn mem" cảm quang được chế tạo từ một lớp molybdenum disulfide (MoS2), được thiết lập trên một mạch điện. Cảm biến chỉ chiếm 40 µm2 và sử dụng vài trăm picojoule năng lượng, ít hơn hàng chục nghìn lần so với các hệ thống hiện có.

Cuối cùng, trong các tình huống thực tế vào ban đêm, máy dò có thể cảm biến khả năng hai ô tô va chạm trước khi tai nạn xảy đến từ hai đến ba giây. Do đó, lái xe sẽ có đủ thời gian để thực hiện hành động xử lý tình huống quan trọng. Các nhà nghiên cứu cho rằng máy dò mới có thể giúp các CAS hiện nay hoạt động hiệu quả và an toàn hơn.

Nguồn: NASATI

Số lượt đọc: 1686

Về trang trước Về đầu trang