無人駕駛消掃車:整條街最靚的仔!

路兆銘 師正睿 王成于 蘇天楊

近日，一款無人駕駛消掃車亮相北京某社區(qū)。它形似小坦克，噴霧量大，每小時可以進行1萬平方米消掃。車身上安裝了雷達和十多個雙目攝像頭，能360度無障礙識別前方的障礙物，在行駛過程中，一旦遇到障礙物或者其他車輛，它可自動減速或剎車，儼然是整個社區(qū)最靚的仔。

解放人力的消掃神器

近幾年，“自動駕駛”的概念方興未艾，然而這只是未來車輛交通的冰山一角。

醫(yī)院、社區(qū)、高鐵站廣場都是需要頻繁消殺作業(yè)的區(qū)域。如果采用人工方式進行作業(yè)，操作人員需要穿著笨重的防護服，工作效率低，人員健康安全難以得到有效保障。這時我們特殊的“戰(zhàn)士”——無人駕駛消掃車，就派上大用場了。

安全可靠的“大個子”

首先，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以為無人駕駛消掃車提供精度為米級的位置數(shù)據(jù)。接著，消掃車通過實時差分定位技術(shù)獲取來自路側(cè)基站的定位數(shù)據(jù)（精度為厘米級），然后利用車體內(nèi)置的“陀螺儀”獲取自身加速度和車身朝向等狀態(tài)信息，上述過程一秒內(nèi)可進行10次。

在運行過程中，如何避免碰撞、如何識別信號燈、如何保證車體作業(yè)不越界呢？這不僅是車體自身狀態(tài)信息（如上述的定位和姿態(tài)），環(huán)境信息也需要納入感知。

車體頭部偏上和側(cè)后方都會安裝一只“眼睛”，用于實時檢測前方的目標(biāo)，包括物體定位和物體分類兩個子任務(wù)，比如識別車道線來調(diào)整車體姿勢、識別障礙物來規(guī)劃避障路線。

人工消毒消殺作業(yè)示意圖

無人駕駛消掃車

車體頭部的左右兩端會安裝一個小型雷達（如激光雷達），用于測量前方物體的移動速度、距離和尺寸，可以指導(dǎo)車載計算機執(zhí)行“急?！被颉氨苷稀钡让?。

雖然上述感知方式各不相同，但有些傳感信息可以服務(wù)于同一個目的，比如衛(wèi)星定位和計算機視覺同時作用于路徑規(guī)劃、計算機視覺和激光雷達同時作用于避障和急停。這種多傳感器冗余感知策略的目的是實現(xiàn)更高水平的安全性和可靠性。

走路也是門學(xué)問

對于無人駕駛消掃車的移動，假設(shè)沒有外部干擾，它的任務(wù)就是憑借一個個衛(wèi)星定位坐標(biāo)從起點走向終點，這一過程稱為“循跡”。在“循跡”時，軌跡越平滑、軌道擬合度越好，發(fā)生緊急情況越能有效應(yīng)對。

無人駕駛消掃車采用強化學(xué)習(xí)算法對行車路線進行優(yōu)化，通過控制總線，實現(xiàn)對動力、轉(zhuǎn)向、制動的線控。

搭載了5G遠程駕駛技術(shù)后，操作人員還可以在駕駛指控中心調(diào)度臺對外部運行的無人駕駛消掃車進行遠程監(jiān)控與車輛控制，實現(xiàn)無人化的消毒噴殺作業(yè)。

無人駕駛消掃車“眼”中的事物（供圖/ 路兆銘）

室內(nèi)遠程監(jiān)控（供圖/ 路兆銘）

科技向善。作為一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、車載互聯(lián)終端和控制方案等功能于一體的綜合系統(tǒng)，無人駕駛消掃車必將會為人們創(chuàng)造更加美好和高效的生活方式。