自動駕駛的核心技術(shù)一般可分為感知、決策、執(zhí)行幾個層面。其中，感知層主要通過攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等各類傳感器感知并收集外部環(huán)境信息，幫助無人車解決“我在哪”的問題，是無人車運行決策和執(zhí)行的重要參考依據(jù)。
但有人駕駛尚且容易受濃霧、雨雪等極端惡劣天氣的影響，容易發(fā)生交通事故，自動駕駛車輛要經(jīng)受的考驗可能更大。隨著近期全國多個省市雨雪來襲，各地運行的低速無人車能否繼續(xù)安全可靠作業(yè)也成為用戶關(guān)注重點。
低速無人車不斷通過雨雪天“路考”
據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，早在 2020 年 5 月，國家能源集團寶日希勒露天煤礦啟動極寒型復雜氣候環(huán)境露天煤礦無人駕駛卡車編組運行項目，并于 2021 年 9 月順利通過驗收，項目研究成果填補了當時極寒地區(qū)礦山設(shè)備無人化技術(shù)領(lǐng)域的多項空白。
中科慧拓無人礦車在零下42°極寒環(huán)境運行
而在近期，除了無人礦車，無人環(huán)衛(wèi)車、無人配送車、無人接駁車等更多低速無人車也在自動駕駛朋友圈秀技雨雪天“路考”。
如福龍馬城服機器人發(fā)布了 CFSD1501 L4級智能清掃機器人近期在湖南長沙的雨雪天氣下運行的視頻。該產(chǎn)品是其全球首款基于滑板底盤的 L4 級無人清掃機器人，主要應(yīng)用于封閉/半封閉的學校、園區(qū)/廠區(qū)、景區(qū)、公園/廣場、高速服務(wù)區(qū)等場景，可以實現(xiàn)全天時、全流程、全自動高效清掃作業(yè)。
毫末智行的末端物流自動配送車小魔駝，在北京順義的街頭巷尾，突破嚴寒和積雪的雙重考驗，全力滿足居民的配送需求。小魔駝目前已全新升級了 3.0 版本，產(chǎn)品在商超履約、快遞接駁、校園配送、智慧社區(qū)等9大場景開啟了常態(tài)運營，無人配送總訂單已超25萬單。
雄安新區(qū)的智能網(wǎng)聯(lián)巴士，在雨雪路面依舊可以對車道標線等信息進行精準識別，能夠在障礙物突然闖入時精準識別并緊急避讓等等。
雨雪天氣對感知系統(tǒng)的影響和突破關(guān)鍵點
目前，自動駕駛車輛的環(huán)境感知主要有兩種技術(shù)路線，一種是以攝像機為主導的多傳感器融合方案，另一種是以激光雷達為主導，其他傳感器為輔助的技術(shù)方案，這兩種方案常用的傳感器種類包括但不限于激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭等。
為了幫助自動駕駛車輛更好地適應(yīng)雨雪天低溫環(huán)境，能見度低、識別效果差等困難，不僅是整體解決方案的提升，各類傳感器的技術(shù)提升也是幫助低速無人車在各類場景持續(xù)突破的關(guān)鍵。
攝像頭
一般認為，攝像頭很容易受天氣影響，一滴雨、一粒沙子、一片雪花都會對攝像頭造成遮擋，無法正確感知周圍環(huán)境。此外，晴天陽光的照射、玻璃的反射都會使攝像頭的可見度降低。
為應(yīng)對一系列環(huán)境干擾問題，攝像頭產(chǎn)品除了提高技術(shù)水平，也升級了不少保護措施。如森云智能自主研發(fā)的CMS電子外后視鏡攝像模組具有電子加熱除霧、防眩光、低延時等功能，符合車規(guī)級性能，以及具有經(jīng)過專業(yè)圖像調(diào)試的高質(zhì)量圖像效果，并配有AA車載規(guī)格鏡頭，模組整體可達到IP67防護等級。其中電子加熱除霧功能特別適用雨雪天氣，不懼寒霧。
?激光雷達
激光雷達精度高、穿透力強，可以實時掃描周圍環(huán)境建立三維模型，擁有很高的可靠性和精確性，但對惡劣天氣的適應(yīng)性則稍微差一些。
雨天對激光雷達的影響相對較小，除暴雨等極端降雨條件下，激光雷達基本不會受到任何影響。與降雨不同，雪由由大量白色不透明的冰晶（雪晶）和其聚合物（雪團）組成，很容易堆積形成障礙物，從而影響激光雷達的掃描距離，或者導致激光雷達的錯誤探測。
雨雪天尤其考驗激光雷達的環(huán)境適應(yīng)性，目前行業(yè)也在不斷迭代提高產(chǎn)品性能。如圖達通獵鷹K激光雷達，具有車規(guī)級的高可靠性以及1550nm波長的先天優(yōu)勢，在露天煤礦冬季寒潮來臨時，激光雷達產(chǎn)品也能經(jīng)受零下39°的極寒環(huán)境，始終全天候保持著穩(wěn)定、準確的探測狀態(tài)，為無人駕駛礦卡的24小時連續(xù)運行保駕護航。
毫米波雷達
毫米波雷達探測距離遠，精度雖沒有激光雷達高，但對霧、煙、灰塵的穿透能力極強，在惡劣天氣條件下，整體表現(xiàn)更好。特別是當下熱推的4D毫米波雷達，相較于傳統(tǒng)的毫米波雷達，具有更高的信息維度感知能力和更精細的空間定位能力。
但毫米波雷達也并非全無缺點，其在有雨有霧或大雨的天氣下表現(xiàn)欠佳，性能會出現(xiàn)大幅下降，且毫米波雷達也存在對行人識別不足的問題。
超聲波雷達
超聲波雷達具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小、方向性好、能夠成為射線而定向傳播等優(yōu)點，但探測距離很短，因此常用于短距離測量，如泊車場景。
超聲波雷達受天氣情況影響大，不同溫度情況下，測量的距離也不盡相同，在測量較遠距離目標時，其回波信號會比較弱，無法精確描述障礙物的位置。
綜合來看，以上各類傳感器優(yōu)劣勢并存，目前自動駕駛車輛無法單靠一種傳感器準確感知和獲取環(huán)境信息，但通過多傳感器融合、數(shù)據(jù)組合的方式，可以做到優(yōu)勢互補，揚長避短。
實現(xiàn)自動駕駛是一個循序漸進的過程，目前我國低速無人駕駛已經(jīng)實現(xiàn)從“0”到“1”的突破，開始從小批量落地應(yīng)用向規(guī)?；逃眉铀偻卣埂ａ槍o人車在雨雪以及更多極端環(huán)境、長尾場景的安全穩(wěn)定行駛問題，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)都是在通過技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，持續(xù)且大量的數(shù)據(jù)訓練和應(yīng)用積累，探尋“更優(yōu)解”而非“最優(yōu)解”，這也是低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及聯(lián)盟企業(yè)共同的愿景和目標。
