自動(dòng)駕駛是未來的大勢所趨。但現(xiàn)階段,自動(dòng)駕駛在技術(shù)等層面上依舊面臨桎梏。比如,惡劣的天氣條件就給自動(dòng)駕駛汽車帶來了挑戰(zhàn)。

通常,自動(dòng)駕駛汽車使用激光雷達(dá)和雷達(dá)來探測前方道路上的障礙物,但這兩種系統(tǒng)依舊有其局限,尤其不善于在霧氣環(huán)境中識別車輛。

其中,激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging)傳感器通過發(fā)射激光脈沖來測量物體的形狀和距離,然后測量光線反射回物體所需的時(shí)間,激光雷達(dá)可以在晴朗的天氣里繪制出高分辨率的三維圖像,但在霧、灰塵、雨或雪中卻看不見。

而雷達(dá)裝發(fā)出無線電波,同樣地,這些電波也會被位于其路徑上的物體反射回來。雷打雖然可以在任何天氣下都能看到,但它只能對探測到的東西產(chǎn)生部分圖像,這是因?yàn)榧词乖诶硐霔l件下,它發(fā)射的無線電信號中也只有一小部分被反射回傳感器。

現(xiàn)在,加州大學(xué)圣地亞哥分校的一個(gè)研究小組通過在一輛車的引擎蓋上安裝兩個(gè)雷達(dá)裝置,將激光雷達(dá)和雷達(dá)的功能成功“折疊”,解決這一局限。兩個(gè)雷達(dá)裝置相距大約一輛車寬(1．5米/4．9英尺)。特殊的算法將接收到的反射信號組合起來形成一幅合成圖像,同時(shí)也過濾掉不相關(guān)的背景“噪聲”。

研究人員表示,通過在不同的有利位置和重疊的視場,他們創(chuàng)造了一個(gè)高分辨率的區(qū)域,很有可能探測到存在的物體。

隨后的試驗(yàn)證實(shí),在晴朗的白天和夜晚進(jìn)行試駕中,該系統(tǒng)與激光雷達(dá)傳感器一樣,可以確定車輛在交通中行駛的尺寸。在模擬大霧天氣的試驗(yàn)中,它的性能沒有改變。研究小組用霧機(jī)“隱藏”了另一輛車,他們的系統(tǒng)精確地預(yù)測了它的3D幾何結(jié)構(gòu)。而激光雷達(dá)傳感器則沒有通過測試。

此外,更多的雷達(dá)意味著更多的噪音。因此,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了新算法,可以將來自兩個(gè)不同雷達(dá)傳感器的信息融合在一起,生成一幅沒有噪聲的新圖像。

值得一提的是,該小組還構(gòu)建了第一個(gè)數(shù)據(jù)集,將兩個(gè)雷達(dá)的數(shù)據(jù)結(jié)合起來。這些數(shù)據(jù)來自視野重疊的多個(gè)雷達(dá)。該數(shù)據(jù)集由54000個(gè)雷達(dá)圖像組成,包括白天和晚上在實(shí)時(shí)交通和模擬霧條件下的駕駛場景。研究人員表示,未來的工作將包括在雨中收集更多的數(shù)據(jù)。為此,研究小組首先需要為他們的硬件制作更好的保護(hù)罩。

目前,該團(tuán)隊(duì)正與豐田合作,將新的雷達(dá)技術(shù)與攝像頭融合。顯然,兩只眼睛總比一只眼睛好,兩個(gè)雷達(dá)的重疊也真是地改善了雷達(dá)的視覺效果。而其項(xiàng)目一經(jīng)成功,也將具有極大的商業(yè)價(jià)值。