自动驾驶汽车如何在雪中“看”?

为了安全驾驶，自动驾驶汽车首先必须“看看”周围的世界。通过一个由摄像头、激光雷达和雷达传感器组成的集成系统，自动驾驶汽车不断扫描周围环境，做出明智的决定。但是当自治传感器被雪挡住了?

而雨和雾也挑战自动驾驶汽车的天气条件在美国，雪花的随机图案、每片雪花的性质以及每片雪花之间的不同距离，使得雪花特别难以在其中移动。如果粘稠、寒冷、混乱的积雪挡在传感器和障碍物之间，汽车的反应能力就会大打折扣。

根据美国联邦公路管理局的数据，近70%的美国人口生活在雪域。虽然加州有适合自动驾驶汽车的理想天气，但现实是，在自动驾驶汽车与大多数美国人相华体会官网app下载新浪关之前，必须克服在雪中驾驶的复杂性。

为什么自动传感器对雪这么难?

当感知算法试图处理来自传感器信号的信息时，积雪可能会导致信心下滑。其结果是无法检测到正在接近的对象，或者错误地检测到实际上并不存在的对象。

自动传感器在雪地中面临的挑战包括:

• 雪和其他物体之间缺乏对比，导致物体无法被探测到
• 积雪散射会导致物体的位置、距离或角度被错误地识别
• 来自多个传感器的输入必须对它们“看到”的东西达成一致，但雪对每个传感器类型都提出了不同的问题，这危及了共识

雪中传感器精度会发生什么变化?

不同的传感器对积雪有不同的缺点:

相机:能见度和对比度下降

激光雷达:信号的散射、吸收和衰减，感知算法的数据质量不高，结果是虚假的

雷达:可以检测对象，但不能正确分类

防风雨自动驾驶汽车:工程师如何测试新的解决方案

为了制造出能够应对华体会官网app下载新浪不可预测的降雪的自动驾驶汽车，工程师们必须在无数的驾驶场景中测试他们的设计。对于测试，他们有几个选择:

天气实验室:这些气候控制设施提供可重复的天气数据，但不考虑其他车辆造成的天气强度和道路上的动态条件。

行车测试:在安全的道路上驾驶汽车将自动驾驶系统暴露在真实的环境中天气状况，但技术的快速发展不能依靠它。

仿真:数字测试可以创造出具有真实世界精确度的无限模型，减少了物理原型的时间和成本，而且不需要大自然母亲的合作。

模拟如何帮助自动驾驶汽车在下雪时看得更好?

通过模拟无限的天气和场景变量，工程师可以更好地测试和改善恶劣天气下的自动驾驶汽车行为。华体会官网app下载新浪有了模拟，就不需要等待下雪的天气。由于结果几乎可以即时获得，自动驾驶汽车制造商可以更快地开发天气感知自动驾驶系统。

模拟非常擅长准确预测恶劣环境下的结果，比如外太空和深海，但雪带来了独特而复杂的挑战。为了模拟准确地反映雪的影响，模型必须考虑到每一片雪花的形状、大小、位置和光学性质(即，水是清澈的还是含有杂质)。此外，还必须考虑雪区在行驶路面上的位置和形状。

远距离的，基于物理的激光雷达传感器模拟(左)和相机在雪地(右)。

Ansys流利是用来进行计算流体动力学(CFD)模拟雪。此外，天气引起的传感器污染、液滴撞击和过渡到膜流、雾化和表面凝结、结霜、结冰和除冰现象也可以使用Fluent进行分析。通过CFD模拟生成的高保真、可重复的天气数据可以导出到Ansys Speos相机和激光雷达模拟。

通过在耦合cfd -光学解决方案中使用Fluent, AV工程团队可以加快测试速度，自信地集成混合功能传感器设计，并显著提高车辆在各种天气条件下的感知能力——即使是下雪。

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