Waymo转战密歇根州的根本目的是什么

  汽车确实存在,但它们还不是无处不在。”Waymo CEO John Kra

  去年,Waymo决定在密歇根州东南部落地自动驾驶汽车改装工厂,也被成为“世界上第一家100%致力于大规模生产L4自动驾驶汽车的工厂”。

  密歇根州不仅因为它与汽车工业的联系(底特律,世界闻名的汽车城),还因为它的天气。

  John Krafcik曾在博客中写道:“在经历了密歇根州的冬天后,我可以直接告诉你,那里的雪有很多不同的形式:轻微的降雪、密集的雪花、还有雨夹雪。

  当这些不同的雪从空中落下时,它们在地面上创造了各种各样的条件,从街道两旁坚实的雪堆到覆盖路面的一层光滑的冰层。我相信,没有几个地方比这里更好,能让我们的自动驾驶汽车在冬天做好准备。”

  Waymo从2012年开始进行寒冷天气测试,包括在密歇根州的道路上测试,在冬季的几个月里,这样的道路条件对于自动驾驶来说才是真正的挑战。

  这种极端的天气测试,可以让自动驾驶技术在雨、雪和冰中进行更多的驾驶练习,这样就可以评估传感器在潮湿、寒冷的条件下的表现。此外,这项测试也使得Waymo能够解决车辆如何在结冰的道路上自动驾驶。

  众所周知,过去几年汽车自动驾驶技术不断取得突破,但仍有一个巨大的障碍需要克服,那就是在恶劣天气中安全驾驶。在不理想的条件下驾驶会降低路上的能见度,使车辆遇到潜在事故的几率加大。

  美国交通部有一份数据,每年平均有超过589.1万起车祸发生,其中123.5万起事故是由恶劣的天气条件造成的,包括雪、雨、雾和大风。

  最常见的与天气有关的事故是由于潮湿的路面和下雨的条件,这两类事故分别占事故总数的76%和46%。虽然司机在出发前和途中均可采取必要的预防措施,但与天气有关的意外事故仍无法完全控制。

  雨天或下雪天会降低驾驶员对前方道路的视线。此外,道路安全在很大程度上还取决于驾驶员在恶劣天气条件下运用适当的防御性驾驶技术和快速决策的能力。

  对于自动驾驶汽车来说,其实面临同样的难题。比如,湿滑路面滑胎——在试图获得或重新获得控制之前,车辆需要对正确的行动路线作出快速判断。

  路面滑溜——车辆需要根据滑溜情况调整其“驾驶”能力。需要更加谨慎,包括在车辆之间留出足够的空间,提前加速和刹车。

  路面积水——车辆需要感知前方的水坑,或者更好的是,在驶过或绕过水坑之前测量水坑的深度。另外,在雨天,它还需要考虑到达目的地的最佳路线。

  传感器——今天,大多数测试自动驾驶技术的公司使用雷达、激光雷达和摄像头的组合。雷达在恶劣天气下工作得很好,能看透浓雾、雨雪。但它的数据还不够详细,不足以让自动驾驶汽车在一个复杂的世界中行驶。

  激光雷达提供了一个更加详细的视图,每秒发送数百万个红外激光,通过测量每束光束在与最近的物体碰撞后需要多长时间返回,从而构建出周围空间的三维图像。但它并不总是准确地感知到雨雪,这可能会干扰车辆的传感器。

  尽管未来似乎很有希望,但自动驾驶汽车的Demo测试仍然缺乏在经常经历剧烈天气变化的环境中充分发挥功能的能力。

  这是因为早期的自动驾驶测试通常在阳光充足、干燥的地区进行测试,比如加利福尼亚或亚利桑那州。

  在不久的将来,当自动驾驶车辆和人类驾驶员共享道路时,自动驾驶车辆面临的新挑战将不仅仅是与行人作出适当反应,而且还要与在极端天气条件下改变驾驶行为的驾驶员作出反应。

  随着对能够在恶劣天气条件下驾驶的自动驾驶汽车需求的增加,企业正在寻求解决方案,以弥补这一差距。

  例如,为了让车辆在极端天气条件下安全行驶,它需要配备许多传感器,这就产生了一个成本问题。这在未来将是一个挑战——对于消费者来说,并没有一种通用的解决方案,即拥有一辆能够在任何天气条件下安全运行的全功能自动驾驶汽车。

  有些企业想到了一些方法去规避恶劣天气。比如,去年福特汽车投资了一家名为ClimaCell的公司,后者专注于“微天气”技术,能够跟踪特定位置的短期天气状况。

  福特相关负责人表示:“高清晰度的实时天气信息支持包括路线规划、云端共享信息等。在未来,实时数据将允许自动驾驶汽车绕过恶劣天气。

  而改进现有激光雷达技术,使天气条件不影响传感器的工作也是出路之一。比如,不少激光雷达初创公司在开发波长为1550nm的激光雷达来代替现有的905nm。

  1550nm激光雷达被验证可以在浓雾中看到大约30米远的地方(而905nm可能几乎无法工作),可以做到让汽车慢速行驶,而不是完全停下来。

  虽然,毫米波雷达可以做到全天候天气工作,但目前的产品对非金属障碍物的探测和分辨率有限,尤其是在试图识别障碍物形状时要远弱于激光雷达。

  密歇根大学MCity自动驾驶汽车测试实验室主任表示,研究人员正在研究使用不同光束波长的激光传感器来穿透雪花。软件也正在开发中,这样车辆就可以区分真正的障碍和雪花、雨、雾和其他情况。

  研究结果发现,华氏10度或更低的温度会增加“噪音”,即来自激光雷达传感器的低质量或无关的返回量。而激光雷达制造商也明确表示,他们不能保证传感器能在极端寒冷的环境下工作,他们正在努力扩大传感器的使用温度范围。

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