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發佈時間:2016/02/23

無人駕駛汽車為何下雪天罷工?

無人駕駛技術的日益成熟讓粉絲們欣喜若狂。根據路透社2月10日報道,美國監管機構承認Google無人駕駛汽車為駕駛員,這項決定被廣泛認為是無人駕駛的里程碑。

然而,如果您對此感到鼓舞,請開始考慮上車並係好安全帶,並給出指示以到達目的地的美好生活,但短期內卻會感到失望。即便是測試里程已經累積達到1億英里的谷歌無人駕駛汽車,想要順利通過考試拿到駕照,恐怕還得查看天氣預報,挑個好天氣。

因為,下雪天,無人駕駛汽車這個新「司機」就要來襲了!

暴雪讓無人駕駛飛行器「失明」。

無人機車技術的發展可謂日新月異,但現在卻遇到了大自然的挑戰:雪天。根據美國彭博社2月12日報道,沃爾沃無人駕駛汽車測試近日遭遇冰雪天氣考驗。

沃爾沃汽車無人駕駛汽車項目總監馬庫斯·羅特霍夫(Marcus Rothoff)表示:「克服如此惡劣的天氣確實很難,但我們可以用路面上的冰來克服,但一旦我們下了雪,尤其是汽車前面的雪。無人駕駛汽車的傳感器很可能會失效。」

事實上,在應對路上的暴風雨天氣方面,很多車企都在堅持下去。根據Google去年12月發布的無人駕駛汽車報告,Google無人駕駛汽車也在測試惡劣天氣的影響,但遇到大雨時,無人駕駛汽車仍會自動停在路邊等待交通改善。福特汽車公司從2005年開始研究無人駕駛技術,今年1月開始了冰雪天氣下的無人駕駛測試。任職於福特的密西根大學副教授瑞恩·尤斯蒂斯指出,無人駕駛技術被媒體和公眾通過誇張的宣傳和理解“幾乎解決”了,並且無人駕駛汽車能夠適應各種道路、天氣和條件仍然是理想的目標。

下雪天為何蒙住「眼睛」?

即使對人類來說,冰雪天駕駛汽車也是一個挑戰,而雪天對無人駕駛技術的影響更大。“原因主要是無人機和人類飛行員的環境感知差異。”浙江大學控制科學與工程學院機器人實驗室副教授劉勇說,他在機器人環境感知領域深耕多年。劉勇解釋說,人類開車透過眼睛來辨識可到達的區域和物體,天氣變化對人類視覺系統和認知系統的影響較小。與人類不同,自動駕駛需要的不僅僅是視覺系統。它還需要建立三維地圖來確定自己的位置並即時將其路由到目的地。

無人系統往往包含多個感測器,其中雷射雷達廣泛用於建立三維地圖,是無人系統的核心要素。在冰雪天氣下,結冰或積雪引起的道路反射特性的變化導致光達的效果受到影響,從而影響3D地圖的構建,造成無人車的「定位暈」。此外,無人駕駛汽車除了感知三維環境外,還需要視覺感測器識別車道線、路標等訊息,以實現避障、遵守規則。冰雪天氣對道路標線也是一個挑戰。例如,車道線和路標可能會部分被大雪覆蓋,而車輛和道路兩側的房屋可能會因冰雪覆蓋而更難以識別。

除去“暴風雪”。在無人駕駛的路上。

劉勇分析,想要無人駕駛汽車在冰天雪地中也能順利行駛,就需要建構穩定的立體地圖和可靠的路標辨識等方面的考量。對於前者,預計在硬體上將開發更適合雨雪等惡劣天氣的感測器,無論道路是大雪還是大雨,都可以進行穩定的檢測。從演算法層面到利用好天氣建構的精密地圖,結合現有地圖完成冰雪中的平滑感知和規劃也很重要。對於後者,劉勇認為,不同天氣、季節下的穩定辨識問題是電腦視覺中的重要議題。透過建構各種天氣和季節下的資料集,並利用近年來取得眾多成果的深度學習演算法,可以實現接近人類的可靠識別。

據了解,為了解決攝影機、雷射感測器的視野問題,谷歌為車頂的雷射感測器加了一個“雨刷器”,以保證雨水不會遮擋視野,感測器發現,下雨天,它還得教汽車能夠透過雨滴和冷凝廢氣看清物體,繼續準確地偵測物體。

福特無人駕駛汽車技術負責人吉姆·麥克布萊德(Jim McBride)表示:「我們希望無人駕駛汽車能夠在大部分天氣條件下行駛,因此模擬現實世界是如此重要:「在技術更新之前,無人機仍然需要行走,要揭開無人機的面紗還有很長的路要走。現有技術對環境、流程進行細化和學習以適應。“

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