蟲子:自動駕駛汽車最可怕的噩夢

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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，我們預計會出現另一個：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一只昆蟲，然后……撲通。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Argo AI合作，開發自動駕駛汽車。現在，這兩個人甚至提出了一種包括激光雷達在內的AV傳感器，以解決昆蟲的影響和模糊性。

激光雷達(光探測和測距)通過用激光照射目標并用傳感器測量反射光來測量距離。與雷達類似，激光返回時間和波長的不同，可以區分靜止和運動物體的距離、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，導致嚴重的信息丟失和系統崩潰。

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)清潔、冷卻和操作系統。”

福特開始研究“頭飾”3354，這是一種通常安裝在AVs車頂的結構，內置激光雷達、雷達和攝像頭，讓AVs可以“看見”。我們的工程師用Fusion車上的改進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”由一個位于頭飾側面的噴嘴組成，它以35至40度的角度將空氣吹過激光雷達鏡頭，以驅趕昆蟲。

Bhoskar解釋說：“當一個物體直接進入鏡頭(空氣罩)時，它會向一側偏轉。”

這個誤差只需要稍微的航向修正。涂在頭飾上的非敏感區，就像你帽子上的臭蟲碎片，不美但無害。類似于汽車HVAC系統的小型鼓風機將壓縮來自表冠其他部分進氣口的空氣。風扇根據擋風玻璃的速度和環境條件改變速度，但始終運行。它還可以用來冷卻激光雷達和其他傳感器。

福特說，空氣盾非常有效，可以防止大多數昆蟲的攻擊。工程師們做了大量的計算機建模，并在昆蟲出沒的密歇根州馬尼斯蒂森林進行了測試。

我們問Bhoskar，福特有沒有量化“空氣盾”能存活多少蟲子的命運？

“我大概猜不到，”他說。"這當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。

在傳感器清洗系統中，激光雷達鏡頭周圍放置了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。當鏡頭后面的傳感器檢測到模糊不清時，Argo ai首創的算法會對其進行描述(灰塵、雪、蟲子飛濺)，并將其噴灑到鏡頭的正確位置，持續適當的時間。噴嘴是單獨操作的，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。”

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。

“我們的目標是在一秒鐘內清除(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/清潔系統組件將繼續使用，但該公司沒有透露具體的使用時間。空氣屏蔽過濾器需要定期更換和補充清潔液，您不太可能自己做這些服務。

但是有一個警告讓這個令人印象深刻的bug清理系統失效了。引擎蓋和墊片系統都有空氣動力學的限制，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計的范圍內，”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、規則…和漏洞設定的速度限制。