蟲子:自動(dòng)駕駛汽車最可怕的噩夢(mèng)

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從惡劣的天氣到搖搖欲墜的公眾接受度，在自動(dòng)駕駛汽車面臨的所有障礙中，我們預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)：缺陷。

夏天白天(或晚上)開車在高速公路上的人，都會(huì)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(gè)小麻煩，但當(dāng)一個(gè)小故障掩蓋了自動(dòng)駕駛汽車上的激光雷達(dá)傳感器時(shí)，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(dòng)駕駛汽車?，F(xiàn)在，這兩個(gè)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(shí)間和波長的不同，可以區(qū)分靜止和運(yùn)動(dòng)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(huì)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(shí)到，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)(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(gè)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(huì)有問題。工程師們意識(shí)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(gè)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(gè)物體直接進(jìn)入鏡頭(空氣罩)時(shí)，它會(huì)向一側(cè)偏轉(zhuǎn)?！?p>這個(gè)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(jì)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(gè)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(gè)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(gè)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(dòng)洗衣機(jī)。當(dāng)鏡頭后面的傳感器檢測到模糊不清時(shí)，Argo ai首創(chuàng)的算法會(huì)對(duì)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(shí)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(duì)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。”

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(dòng)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(shí)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(gè)警告讓這個(gè)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(dòng)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?cè)O(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，”Bhoskar說。

也許真正的噩夢(mèng)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。