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從惡劣的天氣到搖搖欲墜的公眾接受度,自動駕駛汽車所面臨的所有障礙中,我們預料到的還有另一個:缺陷。
任何一個在夏天的白天(或晚上)駕車行駛在公路上的人都會看到一只昆蟲浮現(xiàn)在視野中,然后……撲通一聲。擋風玻璃上的混亂是一個小麻煩,但當一個小故障掩蓋了自動駕駛汽車上的激光雷達傳感器時,情況就嚴峻得多了。
自2017年以來,福特向來在與總部位于匹茲堡的人工智能開辟商Argo AI合作研發(fā)自動駕駛汽車?,F(xiàn)在,這兩人甚至提出了一個解決昆蟲影響和含糊的AV傳感器,包括激光雷達。
激光雷達(光探測和測距)通過用激光照耀目標和用傳感器測量反射光來測量距離。與雷達相似,激光返回時間和波長的差異可以辨別靜止和移動物體的范圍、形狀和速度。
但是,測量反射激光的傳感器可能會被濺在鏡片上的竊聽器遮住,從而導致嚴峻的信息丟失和系統(tǒng)崩潰。
福特首席工程師馬克?博斯卡(Mark Bosca)表示:“我們意識到,我們需要設計一個(激光雷達)清洗、冷卻和操縱系統(tǒng)。”
福特開始研究“頭飾”——一種通常安裝在AVs車頂上的結(jié)構(gòu),內(nèi)置激光雷達、雷達和攝像機,使AVs能夠“看見”。公司的工程師們用一輛Fusion轎車上的改良頭飾想出了兩個解決方案。
福特的團隊一開始采取了預防措施。如果他們能阻撓蟲子(或灰塵,或雪)撞擊傳感器鏡頭,就沒有問題了。工程師們意識到他們可以用高速的空氣噴嘴改變昆蟲的飛行路線。由此產(chǎn)生的“空氣罩”由一個位于頭飾一側(cè)的噴嘴組成,它以35到40度的角度將空氣吹過激光雷達鏡頭,驅(qū)逐 昆蟲。
博斯卡解釋說:“當物體直接進入鏡頭(空氣罩)時,它會偏轉(zhuǎn)到一邊?!?/p>
錯誤只需要做一個輕微的航向修正。涂抹在頭飾上的非感應區(qū)域就像你帽子上的臭蟲碎片,不美觀但無害。一個類似于汽車暖通空調(diào)系統(tǒng)的小型鼓風機會從皇冠上其他地方的進風口壓縮空氣。風擋風機根據(jù)風擋的速度和環(huán)境條件而改變速度,但始終運行。它也可以用來冷卻激光雷達和其他傳感器。
福特公司表示,空氣防護罩非常有效,可以防止大部分的蟲子突擊。工程師們做了大量的計算機建模,還在密歇根州蟲子成災的曼尼斯蒂森林(Manistee Forest)進行了測試。
我們問過博斯卡,福特是否已經(jīng)量化了“空氣盾牌”可以幸免多少蟲子被粘住的命運?
“我可能猜不到,”他說?!斑@固然是一個額外的好處?!?/p>
但是空氣防護罩并沒有100%的成功率,那些無法保存的缺陷需要清除。為此,福特設想了一個類似歐洲汽車前大燈清洗器的解決方案。
傳感器清洗系統(tǒng)在激光雷達鏡頭周圍放置16個噴嘴,以極高的壓力將清洗液噴到鏡頭表面。博斯卡把它們比作小型電動洗衣機。當鏡頭后面的傳感器檢測到含糊時,Argo ai開辟的算法會對其進行描述(灰塵、雪、臭蟲飛濺),并將適當?shù)某掷m(xù)時間噴灑到鏡頭的正確位置。噴嘴是單獨操縱的,并使用泵和高速閥的組合,以操縱流體的部署。
博斯卡說:“對我們來說很重要的一件事就是盡量減少汽車在街上使用的清洗液?!?/p>
噴灑了液體的鏡頭仍然是含糊的,因此一股高速空氣在清洗液之后立即噴灑,使傳感器鏡頭迅速干燥。
“我們的目標是在一秒鐘內(nèi)清除(bug碎片),”福特的首席工程師斷言。
但最重要的是,傳感器每次都能得到可靠的清潔。
福特表示,自動駕駛汽車的主要屏蔽/清洗系統(tǒng)組件將持續(xù)使用,不過公司沒有透露具體使用時間??諝馄帘芜^濾器需要定期更換和補充清洗液,這些服務你不太可能自己做。
但是有一個警告使這個令人印象深刻的bug清除系統(tǒng)無效??諝庹趾蛪|圈系統(tǒng)都有空氣動力限制,這意味著一旦你的AV超過一定的速度,它們就不能工作。但具體的速度是多少呢?
“飛船的速度將被操縱在我們設計的范圍內(nèi),”博斯卡說。
也許真正的噩夢是你未來的反病毒軟件不能超過由傳感器能力、規(guī)則…和漏洞設置的速度限制。