蟲子:自動駕駛汽車最可怕的噩夢
從惡劣的天氣到搖搖欲墜的公眾接受度,在自動駕駛汽車面臨的所有障礙中,我們預(yù)計會出現(xiàn)另一個:缺陷。
夏天白天(或晚上)開車在高速公路上的人,都會看到視野里出現(xiàn)一只昆蟲,然后……撲通。擋風(fēng)玻璃上的混亂是一個小麻煩,但當(dāng)一個小故障掩蓋了自動駕駛汽車上的激光雷達(dá)傳感器時,情況就嚴(yán)重得多了。
自2017年以來,福特一直與總部位于匹茲堡的人工智能先驅(qū)Argo AI合作,開發(fā)自動駕駛汽車?,F(xiàn)在,這兩個人甚至提出了一種包括激光雷達(dá)在內(nèi)的AV傳感器,以解決昆蟲的影響和模糊性。
激光雷達(dá)(光探測和測距)通過用激光照射目標(biāo)并用傳感器測量反射光來測量距離。與雷達(dá)類似,激光返回時間和波長的不同,可以區(qū)分靜止和運(yùn)動物體的距離、形狀和速度。
但是,測量反射激光的傳感器可能會被濺在鏡頭上的bug覆蓋,導(dǎo)致嚴(yán)重的信息丟失和系統(tǒng)崩潰。
福特首席工程師馬克博斯卡(Mark Bosca)表示,“我們意識到,我們需要設(shè)計一個(激光雷達(dá))清潔、冷卻和操作系統(tǒng)?!?p>福特開始研究“頭飾”3354,這是一種通常安裝在AVs車頂?shù)慕Y(jié)構(gòu),內(nèi)置激光雷達(dá)、雷達(dá)和攝像頭,讓AVs可以“看見”。我們的工程師用Fusion車上的改進(jìn)頭飾想出了兩個解決方案。
福特的團(tuán)隊(duì)一開始采取了預(yù)防措施。如果他們可以阻止蟲子(或灰塵,或雪)撞擊傳感器鏡頭,就不會有問題。工程師們意識到他們可以使用高速空氣噴嘴來改變昆蟲的飛行路徑。最終的“空氣罩”由一個位于頭飾側(cè)面的噴嘴組成,它以35至40度的角度將空氣吹過激光雷達(dá)鏡頭,以驅(qū)趕昆蟲。
Bhoskar解釋說:“當(dāng)一個物體直接進(jìn)入鏡頭(空氣罩)時,它會向一側(cè)偏轉(zhuǎn)?!?p>這個誤差只需要稍微的航向修正。涂在頭飾上的非敏感區(qū),就像你帽子上的臭蟲碎片,不美但無害。類似于汽車HVAC系統(tǒng)的小型鼓風(fēng)機(jī)將壓縮來自表冠其他部分進(jìn)氣口的空氣。風(fēng)扇根據(jù)擋風(fēng)玻璃的速度和環(huán)境條件改變速度,但始終運(yùn)行。它還可以用來冷卻激光雷達(dá)和其他傳感器。
福特說,空氣盾非常有效,可以防止大多數(shù)昆蟲的攻擊。工程師們做了大量的計算機(jī)建模,并在昆蟲出沒的密歇根州馬尼斯蒂森林進(jìn)行了測試。
我們問Bhoskar,福特有沒有量化“空氣盾”能存活多少蟲子的命運(yùn)?
“我大概猜不到,”他說。"這當(dāng)然是一個額外的好處。"
但是氣盾的成功率并不是100%,那些無法挽救的缺陷是需要去除的。為此,福特構(gòu)思了一個類似于歐洲汽車大燈清洗器的解決方案。
在傳感器清洗系統(tǒng)中,激光雷達(dá)鏡頭周圍放置了16個噴嘴,清洗液以極高的壓力噴射到鏡頭表面。博斯卡將它們比作小型電動洗衣機(jī)。當(dāng)鏡頭后面的傳感器檢測到模糊不清時,Argo ai首創(chuàng)的算法會對其進(jìn)行描述(灰塵、雪、蟲子飛濺),并將其噴灑到鏡頭的正確位置,持續(xù)適當(dāng)?shù)臅r間。噴嘴是單獨(dú)操作的,并且使用泵和高速閥的組合來操縱流體的部署。
Bhoskar :說,“對我們來說,最重要的事情之一就是盡量減少街上汽車使用的清洗液?!?p>噴了液體的鏡頭還是模糊的,所以在清洗液之后馬上噴了一股高速的空氣,讓傳感器鏡頭干的很快。
“我們的目標(biāo)是在一秒鐘內(nèi)清除(bug碎片),”福特的首席工程師斷言。
但最重要的是,傳感器每次都能被可靠地清潔。
福特表示,自動駕駛汽車的主要屏蔽/清潔系統(tǒng)組件將繼續(xù)使用,但該公司沒有透露具體的使用時間??諝馄帘芜^濾器需要定期更換和補(bǔ)充清潔液,您不太可能自己做這些服務(wù)。
但是有一個警告讓這個令人印象深刻的bug清理系統(tǒng)失效了。引擎蓋和墊片系統(tǒng)都有空氣動力學(xué)的限制,也就是說一旦你的AV超過一定速度,它們就無法工作了。但是具體速度是多少呢?
“飛船的速度將被控制在我們設(shè)計的范圍內(nèi),”Bhoskar說。
也許真正的噩夢是你未來的殺毒軟件不能超過傳感器能力、規(guī)則…和漏洞設(shè)定的速度限制。
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