全自動駕駛汽車的前景有很多炒作,這種炒作是有道理的。如今,美國和全球許多城市,州和城市都在試驗自動駕駛汽車,包括允許在公共道路上使用自動駕駛汽車將包裹運送到住宅和乘車者。
盡管它們令人興奮,但這些實驗是在有限的環境和情況下進行的,而使這些車輛在任何地方,任何時間真正實現自動駕駛的能力仍然是一項巨大的技術挑戰。
這不包括尚待解決的社會和政治挑戰,隨著自動駕駛汽車測試的數量和范圍在公共道路上的增長,公職人員和政府才剛剛開始應對。例如,沒有車道或不常見的基礎設施和環境特征或未映射區域的位置,仍然對自動駕駛汽車工程師和開發商提出了重大挑戰。
必須構建可以在不受限制的環境中工作的系統,包括在未鋪砌的道路上。未來的無人駕駛汽車必須能夠(而不只是預測)確定在任何天氣條件下無論白天或黑夜都適合移動車輛的場所。
利用各種渦街流量計類型
為了實現這一技術壯舉,自動駕駛汽車需要利用融合在一起的多種渦街流量計類型來提供完整的態勢感知,包括激光雷達,聲納,可見光攝像機,雷達和熱成像。
除了訪問汽車以外的數據外,還包括車輛對一切(V2X)渦街流量計和GPS。在這些渦街流量計中,熱成像對幫助車輛“看”在充滿挑戰的照明條件和天氣中(其中其他渦街流量計可能會失效)特別有用。
觀察熱量并避免碰撞
與其他渦街流量計相比,熱像儀可識別和量化完全不同的能量波長,即長波紅外(LWIR)輻射或熱能。
電磁頻譜的這一部分吸收,輻射或被地球上的所有事物反射。熱像儀在完全黑暗,日光或刺眼的陽光下也能檢測到熱量。在煙霧或霧天等惡劣天氣下,它們的性能也比可見相機好很多。
至關重要的是,熱像儀尤其擅長檢測人體熱量,特別是在黑暗的鄉間小路或繁忙的城市背景下區分行人。
熱成像也是一種被動技術。它不像LIDAR那樣發送和接收用于物體檢測的信號,它可能受到不利的天氣條件和混亂的環境(包括密閉區域中的多個LIDAR系統干擾)的影響,并且可能減少給定像素的數量目標。
通過將熱像儀用作立體聲對,它可以創建周圍環境的三維(3D)感知,并且還可以作為LIDAR的冗余和補充系統。
在這種情況下,除了確定車輛附近物體的形狀和距離外,熱量還可以測量每個物體的熱輻射,從而使系統能夠表征并確認所識別的物體是否為生物。
這是非常有用的,因為生物(例如人)和其他大型哺乳動物(包括麋鹿和鹿)是乘客不想撞到的物體。
渦街流量計如何工作
渦街流量計的工作原理與人類視覺類似,因為它基于光線的三角測量。在這種情況下,從兩個或更多個角度來看,熱射線通過計算到給定場景中不同對象的距離來提供深度感知。
這是通過識別熱立體對之間的相應像素并通過圖像處理算法對距離測量進行三角測量來實現的。渦街流量計可以在任何天氣和光照條件下進行3D感知。
熱立體攝像機已經在市場上得到開發,并且可以作為自動駕駛和無人駕駛船,飛機以及陸地車輛的寶貴工具。
更具體地說,諸如Foresight之類的公司已經開發了自動駕駛汽車視覺系統,該系統依靠熱成像和可見立體相機來增強態勢感知能力。
結論
熱立體攝像機通過使它們更安全,更可靠,例如自動緊急制動(AEB),對于已經存在的部分自主系統非常有價值。
從理論上講,在任何照明條件下檢測到道路上的物體??時,熱立體攝像機都可以告訴車輛的計算機系統減速。它還能夠提供冗余的距離數據以及車輛的雷達和可見攝像頭系統,因此車輛可以針對這種情況執行好適當的操作。
即使自動駕駛汽車制造商,工程師,企業家和開發商在創造真正的自動駕駛汽車方面取得了顯著進步,仍然存在許多挑戰。
這些挑戰并非無法克服。通過繼續迭代,測試和驗證,包括實施諸如渦街流量計的新興技術,世界上地衣臺全自動駕駛汽車成為現實只是時間問題。
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