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福特开发自动驾驶传感器风罩和清洗系统

  自动驾驶汽车的发展面临多种障碍,比如恶劣的天气和公众接受度等,其实还有许多早前未曾预料到的难题也亟待研究人员去解决,像虫子、污垢就是个令人头疼的问题。若这类恼人的虫子落在自动驾驶汽车上,将激光雷达等传感器遮挡后,恐怕情况就变得更严重了。

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  自2017年以来,福特就一直与自动驾驶公司Argo AI开展合作,共同研发自动驾驶汽车。如今,两家公司再次联手推出了一套新的解决方案:风罩及传感器清洗系统,旨在应付对激光雷达等传感器造成影响及遮挡的小虫子。

  激光雷达与雷达设备的原理类似,但两者在激光返回时间及波长方面存在差异。这类传感器的折射激光容易被聚集在透镜上的虫子所遮挡,导致关键信息的流失,甚至会因此造成碰撞事故。

  福特和Argo AI的工程师首先开发出了带高速空气喷嘴的“冠部风罩”,“冠部”结构通常配置在自动驾驶汽车的顶部,负责为激光雷达及摄像头等提供外罩。这类风罩由位于冠部结构一侧的单个喷嘴构成,能以35-40度的角度向整个激光雷达透镜喷射空气,从而将虫子驱赶开。

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  尽管虫子的残躯可能会停留在车顶冠部结构的非传感器区域,但不会引发危害。这类设备还能被用于冷却激光雷达及其他传感器。工程师开展了大量的计算机模拟测试,并在虫子肆虐的美国密歇根州曼尼斯提雨林进行路测。福特表示,风罩可避免绝大多数虫子对车载激光雷达透镜的不利影响。

  风罩虽好但总有不足,它并不能完全清除那些虫子。工程师又参照大灯清洗系统的结构,针对性地设计出传感器清洗装置,在激光雷达周边配置了16个喷嘴,利用超高水压向激光雷达透镜的表面喷洒清洗液。

  福特首席工程师Mark Bosca将这类方案比作微型清洗机。透镜后方的激光雷达可探测到遮挡的情况,Argo AI研发的算法可判定其属性(灰尘、积雪、积聚的虫子),从而向透镜遮挡区域自动喷射清洗液。

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  福特方面称,风罩/清洗系统部件基本能覆盖自动驾驶汽车的完整生命周期,但并未明确说明其使用年限。值得注意的是,不论是风罩还是清洗系统,在空气动力学方面都存在局限性,这意味着当自动驾驶汽车的车速超出一定范围时,上述两个系统都将无法正常运行。那么,具体的限速范围是多少呢?Mark Bosca仅表示,“车速必须限定在福特预设的范围内。”

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