Передвижение самоуправляемых автомобилей в зимнее время

Как известно, в зимний период погодные условия весьма разнообразны. Это туман и гололёд, обильные снегопады и изморось, при которых вынуждены перемещаться автономные транспортные средства. И здесь важно быть уверенным в том, что встроенные в автомобиль датчики выполняют свои функции, обеспечивая безопасный режим вождения.

В зимний период под воздействием низких температур снижается эффективность работы оптических датчиков, что является своеобразной проблемой для автомобилей с автоматической системой управления.

Основным источником входных данных и глаза человека, и оптических датчиков является свет. Именно на него реагирует фотодиод прибора или фоторецепторы глаза. А это ещё раз подтверждает тот факт, что и глаз, и датчик одинаково реагируют на нестандартные ситуации, которые создают определённые проблемы в работе этих систем. Если датчик работает по принципу радара, то есть в результате использования радиоволн, то подобные проблемы в этом случае не возникают. Использование радиоволн способствует их эффективной работе даже в случае плохой видимости, возникшей в результате погодных условий. Такой вид датчиков представляет собой более безопасный способ решения при передвижении в сложных погодных условиях.

При нестандартных погодных условиях традиционные оптические системы способны снизить свою восприимчивость за счёт наличия взвешенных в воздухе частиц, вызывающих неестественные световые искажения в объективе камеры, которые воспринимаются прибором и неправильно идентифицируются. Также оптический датчик может быть ослеплён снежными бликами.

Если же датчик работает по принципу радара, то он использует волны большей длины, что значительно снижает возможность появления нежелательных эффектов и не влияет на качество его работы даже в суровых погодных условиях. Что касается оптических датчиков, то для них даже грязь может стать ощутимым препятствием, которое не только снижает их работоспособность, но и может вывести из строя. Радарными датчиками такие препятствия не воспринимаются, а, соответственно, и не вызывают сбоев в их работе. А значит, использование радарных датчиков обеспечит более безопасное перемещение автономных транспортных средств в зимних условиях.

Однако использование стандартных автомобильных радарных датчиков не может полностью решить проблему ложных срабатываний. Для этого необходимы радары со сверхвысоким разрешением, которые способны определить, какая цель является релевантной, нерелевантной или ложной. Если стандартные автомобильные датчики для измерения объектов используют три характеристики – дальность, азимут и доплеровский режим, то вышеназванные радары, кроме всего перечисленного обеспечивают высокое разрешение высоты для любого изображения.

Это помогает классифицировать объекты на дороге по степени их опасности, помогая определять те, что способны создавать препятствия, и не реагировать на обычные природные явления, которые не несут существенной угрозы. Так, такой сверхчувствительный датчик, без проблем определит наличие выбоин, мостов или других нежелательных объектов на дороге, даже в том случае, если они неразличимы из-за тумана или густого снега. Как итог, для автомобиля будет выбран наиболее оптимальный путь движения.

Функция SLAM, связанная с локализацией и построением карты и способность картографировать свободное пространство, напрямую связаны с использованием оптических датчиков, поэтому при снижении функциональности последних вследствие экстремальных погодных условий, автомобиль должен обладать определённым резервом для обеспечения безопасного перемещения. Однако, как правило, локационные системы не обладают достаточным уровнем резервирования безопасности.

Со слов генерального директора фирмы Arbe Robotics Коби Маренко, что у современного радара должны быть следующие функции:

• способность рассчитывать эго-движение в режиме реального времени;
• возможность отслеживания и разделения объектов по степени их опасности;
• способность к картографированию стационарных объектов и свободного пространства.

Только радар со сверхвысоким разрешением и современной постобработкой будет обладать возможностью предоставления подробной информации о месте, где передвигается автомобиль, тем самым обеспечивая его безопасное передвижение.