解放人力！自动驾驶你冲不冲？

来源:中科院半导体所发布时间:2022-11-231252浏览

文章来源：知识就是力量

撰文 / 路兆铭师正睿王成于苏天杨（北京邮电大学）

2020年6月23日，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。这一由我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，开始为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。

在疫情防控领域，北斗卫星导航系统可以为无人驾驶消扫车提供精度为米级的位置数据。一款无人驾驶消扫车就曾亮相北京某社区。它形似小坦克，喷雾量大，每小时可以进行1万平方米消扫。车身上安装了雷达和十多个双目摄像头，能360度无障碍识别前方的障碍物，在行驶过程中，一旦遇到障碍物或者其他车辆，它可自动减速或刹车，俨然是整个社区最靓的仔。

解放人力的消扫神器近几年，“自动驾驶”的概念方兴未艾，然而这只是未来车辆交通的冰山一角。
医院、社区、高铁站广场都是需要频繁消杀作业的区域。如果采用人工方式进行作业，操作人员需要穿着笨重的防护服，工作效率低，人员健康安全难以得到有效保障。这时我们特殊的“战士”——无人驾驶消扫车，就派上大用场了。

安全可靠的“大个子”
首先，中国北斗卫星导航系统可以为无人驾驶消扫车提供精度为米级的位置数据。接着，消扫车通过实时差分定位技术获取来自路侧基站的定位数据（精度为厘米级），然后利用车体内置的“陀螺仪”获取自身加速度和车身朝向等状态信息，上述过程一秒内可进行10次。
在运行过程中，如何避免碰撞、如何识别信号灯、如何保证车体作业不越界呢？这不仅是车体自身状态信息（如上述的定位和姿态），环境信息也需要纳入感知。

车体头部偏上和侧后方都会安装一只“眼睛”，用于实时检测前方的目标，包括物体定位和物体分类两个子任务，比如识别车道线来调整车体姿势、识别障碍物来规划避障路线。
车体头部的左右两端会安装一个小型雷达（如激光雷达），用于测量前方物体的移动速度、距离和尺寸，可以指导车载计算机执行“急停”或“避障”等命令。

虽然上述感知方式各不相同，但有些传感信息可以服务于同一个目的，比如卫星定位和计算机视觉同时作用于路径规划、计算机视觉和激光雷达同时作用于避障和急停。这种多传感器冗余感知策略的目的是实现更高水平的安全性和可靠性。
走路也是门学问
对于无人驾驶消扫车的移动，假设没有外部干扰，它的任务就是凭借一个个卫星定位坐标从起点走向终点，这一过程称为“循迹”。在“循迹”时，轨迹越平滑、轨道拟合度越好，发生紧急情况越能有效应对。