虫子:自动驾驶汽车最可怕的噩梦

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从恶劣的天气到摇摇欲坠的公众接受度，在自动驾驶汽车面临的所有障碍中，我们预计会出现另一个：缺陷。

夏天白天(或晚上)开车在高速公路上的人，都会看到视野里出现一只昆虫，然后……扑通。挡风玻璃上的混乱是一个小麻烦，但当一个小故障掩盖了自动驾驶汽车上的激光雷达传感器时，情况就严重得多了。

自2017年以来，福特一直与总部位于匹兹堡的人工智能先驱Argo AI合作，开发自动驾驶汽车。现在，这两个人甚至提出了一种包括激光雷达在内的AV传感器，以解决昆虫的影响和模糊性。

激光雷达(光探测和测距)通过用激光照射目标并用传感器测量反射光来测量距离。与雷达类似，激光返回时间和波长的不同，可以区分静止和运动物体的距离、形状和速度。

但是，测量反射激光的传感器可能会被溅在镜头上的bug覆盖，导致严重的信息丢失和系统崩溃。

福特首席工程师马克博斯卡(Mark Bosca)表示，“我们意识到，我们需要设计一个(激光雷达)清洁、冷却和操作系统。”

福特开始研究“头饰”3354，这是一种通常安装在AVs车顶的结构，内置激光雷达、雷达和摄像头，让AVs可以“看见”。我们的工程师用Fusion车上的改进头饰想出了两个解决方案。

福特的团队一开始采取了预防措施。如果他们可以阻止虫子(或灰尘，或雪)撞击传感器镜头，就不会有问题。工程师们意识到他们可以使用高速空气喷嘴来改变昆虫的飞行路径。最终的“空气罩”由一个位于头饰侧面的喷嘴组成，它以35至40度的角度将空气吹过激光雷达镜头，以驱赶昆虫。

Bhoskar解释说：“当一个物体直接进入镜头(空气罩)时，它会向一侧偏转。”

这个误差只需要稍微的航向修正。涂在头饰上的非敏感区，就像你帽子上的臭虫碎片，不美但无害。类似于汽车HVAC系统的小型鼓风机将压缩来自表冠其他部分进气口的空气。风扇根据挡风玻璃的速度和环境条件改变速度，但始终运行。它还可以用来冷却激光雷达和其他传感器。

福特说，空气盾非常有效，可以防止大多数昆虫的攻击。工程师们做了大量的计算机建模，并在昆虫出没的密歇根州马尼斯蒂森林进行了测试。

我们问Bhoskar，福特有没有量化“空气盾”能存活多少虫子的命运？

“我大概猜不到，”他说。"这当然是一个额外的好处。"

但是气盾的成功率并不是100%，那些无法挽救的缺陷是需要去除的。为此，福特构思了一个类似于欧洲汽车大灯清洗器的解决方案。

在传感器清洗系统中，激光雷达镜头周围放置了16个喷嘴，清洗液以极高的压力喷射到镜头表面。博斯卡将它们比作小型电动洗衣机。当镜头后面的传感器检测到模糊不清时，Argo ai首创的算法会对其进行描述(灰尘、雪、虫子飞溅)，并将其喷洒到镜头的正确位置，持续适当的时间。喷嘴是单独操作的，并且使用泵和高速阀的组合来操纵流体的部署。

Bhoskar :说，“对我们来说，最重要的事情之一就是尽量减少街上汽车使用的清洗液。”

喷了液体的镜头还是模糊的，所以在清洗液之后马上喷了一股高速的空气，让传感器镜头干的很快。

“我们的目标是在一秒钟内清除(bug碎片)，”福特的首席工程师断言。

但最重要的是，传感器每次都能被可靠地清洁。

福特表示，自动驾驶汽车的主要屏蔽/清洁系统组件将继续使用，但该公司没有透露具体的使用时间。空气屏蔽过滤器需要定期更换和补充清洁液，您不太可能自己做这些服务。

但是有一个警告让这个令人印象深刻的bug清理系统失效了。引擎盖和垫片系统都有空气动力学的限制，也就是说一旦你的AV超过一定速度，它们就无法工作了。但是具体速度是多少呢？

“飞船的速度将被控制在我们设计的范围内，”Bhoskar说。

也许真正的噩梦是你未来的杀毒软件不能超过传感器能力、规则…和漏洞设定的速度限制。