探地雷達如何確保自動駕駛車輛安全行駛？

當其它傳感器在雨雪天氣失效時，WaveSense的探地雷達（ground-penetrating radar）可以確保自動駕駛車輛安全行駛

科技即使發(fā)展到今天，未來的自動駕駛汽車在短期內(nèi)還是無法應(yīng)對降雪天氣。略顯尷尬的是，當自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)被認為足以在充滿不確定性的交通環(huán)境導(dǎo)航車輛，改善人類感知的不足時，這仍然是該領(lǐng)域公認的難題。在美國波士頓，NuTonomy公司與城市規(guī)劃官員合作對自動駕駛汽車進行了道路測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雪和海鷗是影響路測的兩個最大障礙?！把┎粌H會改變了車輛的牽引力，也影響了車輛攝像頭和其它傳感器對道路的感知，”世界經(jīng)濟論壇（World Economic Forum）和波士頓咨詢集團（Boston Consulting Group）的一項研究得出的結(jié)論稱。當?shù)氐暮ｚt似乎膽子很大，根本不受NuTonomy安靜的電動汽車所影響，它們降落在街道上就可以輕易的“逼?！弊詣玉{駛車輛。工程師通過使車輛緩慢蠕行來嚇走海鷗。但是，現(xiàn)在還沒有解決方案來應(yīng)對波士頓的大雪。

WaveSense的探地雷達可以探測各種駕駛環(huán)境

迄今，利用公共街道和私人設(shè)施已經(jīng)在對數(shù)百輛自動駕駛車輛進行測試，經(jīng)過多年的路測，即使是最好的自動駕駛系統(tǒng)，仍然在和惡劣天氣做“抗爭”。無人駕駛技術(shù)下一階段的最終障礙，可能不是來自算法和人工智能，而可能是霧、雨或雪等惡劣天氣。WaveSense“另辟蹊徑”，無懼雨雪的探地雷達解決方案據(jù)麥姆斯咨詢報道，一家位于波士頓的創(chuàng)業(yè)公司W(wǎng)aveSense，正在開發(fā)一種有望解決這類天氣難題的方案。WaveSense的方案避開了風雪交加的路面，而是構(gòu)建了一種雷達系統(tǒng)來掃描路面以下的區(qū)域，那里根本沒有雪。

WaveSense開發(fā)的一組探地雷達傳感器像滑板一樣固定在車輛底盤下方，可以掃描地下10英尺（約3米）的區(qū)域，以顯示地下的土壤、水、植物根莖和巖石細節(jié)。一旦WaveSense完成了整個道路的掃描，它就能創(chuàng)建了一張路面以下地層的地圖，就像地層的“指紋掃描圖譜”，能夠以幾厘米的精度實現(xiàn)車輛的定位。探地雷達并不是一項新技術(shù)，考古學家和地理勘測人員一直在應(yīng)用。WaveSense聲稱它們是第一個利用該技術(shù)定位地面物體的廠商，能夠?qū)σ?5英里/小時（約104千米/小時）的速度移動的物體進行定位。WaveSense專注于使自動駕駛汽車能夠在任何天氣下保持在道路上行駛，而攝像頭、雷達或LiDAR（激光雷達）等其他傳感器則負責感知交通狀況、交通燈和路上的行人?！捌駷橹?，自動駕駛行業(yè)一直站在人類的角度，專注于復(fù)制人類的駕駛方式，”WaveSense首席執(zhí)行官Tarik Bolat表示，“我們其實應(yīng)該換個角度，從零開始?！?/p>

4D新視角目前的自動駕駛方案試圖通過模仿人類視覺和感知來重建完美的“類人”駕駛員。但自動駕駛車輛可以且必須比人類駕駛員更安全。WaveSense的探地雷達不是模仿人類的視覺駕駛，而是幫助自動駕駛車輛看到人類無法感知的部分，位于地下的狀況。

探地雷達可以實現(xiàn)全新的視覺維度。利用地表以下的探測數(shù)據(jù)，補充地上攝像頭和LiDAR傳感器數(shù)據(jù)，將幫助自動駕駛汽車在駕駛決策時，擁有更完整的環(huán)境感知。安全是自動駕駛領(lǐng)域的第一要務(wù)。融合多種獨立的方案（攝像頭、雷達、LiDAR、GPS/INS到探地雷達），是確保系統(tǒng)更穩(wěn)健的最佳方法。目前，該公司僅在種子輪接受了來自Rhapsody Venture Partners風險投資的300萬美元投資，并和兩家客戶簽約，在其自動駕駛車輛上測試探地雷達傳感器。WaveSense暫未透露這兩家公司的名稱。如今，自動駕駛車輛主要依賴GPS、傳統(tǒng)攝像頭、雷達和LiDAR等傳感器技術(shù)。LiDAR利用從附近物體和行人反射的激光來實現(xiàn)環(huán)境感知。攝像頭在霧或大雪天基本無法發(fā)揮作用；LiDAR傳感器發(fā)射的激光在雨或雪天會發(fā)生嚴重的反射和散射，從而影響性能；GPS連接經(jīng)常會速度慢或不穩(wěn)定；而雷達在障礙物識別方面有欠缺，很難分辨障礙物到底是行人還是海鷗。

WaveSense技術(shù)源自美國軍方

WaveSense的探地雷達技術(shù)源自MIT Lincoln Laboratory（麻省理工學院林肯實驗室），最初為美軍2013年在阿富汗的軍事應(yīng)用而開發(fā)

WaveSense大部分的研發(fā)成本已經(jīng)由美國軍方覆蓋了。該公司源自麻省理工學院的林肯實驗室——一家由聯(lián)邦政府資助的研發(fā)中心，主要從事國防相關(guān)的研究工作。美國陸軍多年來一直在使用探地雷達探測地雷。WaveSense現(xiàn)任首席技術(shù)官Byron Stanley，大約在2009年研究裝甲卡車的自動駕駛系統(tǒng)時，開始研究探地雷達。他在麻省理工學院的研究團隊于2012年展示了一款軍用原型產(chǎn)品；一年后，它們被安裝于美軍軍用卡車的保險杠中，在阿富汗的偏遠地區(qū)中馳騁。拉吉斯坦沙漠的道路看起來非常像充滿積雪的地形，這個問題在2月幾乎每個下雪的美國城市都很普遍。

WaveSense表示，它已經(jīng)為民用領(lǐng)域做好了準備，并已經(jīng)將探地雷達硬件尺寸進行了一定程度的縮小。目前，這款產(chǎn)品的外觀長5英尺（約1.5米）、寬2英尺（約0.6米）、高3英寸（約7.6厘米），預(yù)計在未來幾個月會推出尺寸更小的版本。最終，在需求充足的情況下，其價格可能會降到100美元左右。這個冬季，WaveSense將在波士頓地區(qū)忙于測試其探地雷達傳感器。一個充滿積雪的冬天，甚至調(diào)皮的海鷗，將有助于產(chǎn)品開發(fā)?！白罱K，我們預(yù)期這款探地雷達將成為每輛自動駕駛汽車的標配，”WaveSense的Bolat說。