當(dāng)?shù)V泉水瓶來襲,無人車能走位和閃避嗎?

所以自動駕駛和機(jī)器人等技術(shù)為了解放勞動力和發(fā)展勞動力應(yīng)運(yùn)而生。在可以預(yù)見的未來里，人類可以不再疲勞駕駛，也可以不從事枯燥無聊的重復(fù)性勞動了。

但是無論是機(jī)器人還是自動駕駛，處在高速的馬路上還是別的環(huán)境中，都需要敏銳的”眼睛“。今天我們就來聊一聊機(jī)器是如何避障的。

一、蝙蝠是如何避障的

蝙蝠通常是夜間活動，它飛行時發(fā)出一種超聲波，這些聲波碰到昆蟲會反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置和距離。

蝙蝠的超聲定位

圖片來源：https://image.baidu.com

超聲波其實就是聲波的一種，因為頻率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強(qiáng)。

紅：次聲波、藍(lán)：可聽聲波、綠：超聲波

圖片來源：https://zh.wikipedia.org/wiki

其實蝙蝠超聲定位的原理很簡單，可以簡單理解為理解為路程除以時間，因為聲波遇到障礙物會反射，而聲波的速度已知，所以只需要知道發(fā)射到接收的時間差，就能輕松計算出測量距離。再通過觀測聲波頻率的變化，就可以判斷目標(biāo)的速度了。

二、事情的發(fā)展總是由粗到細(xì)超聲波測距相比紅外測距，價格更加便宜，相應(yīng)的感應(yīng)速度和精度也遜色一些。同樣，由于需要主動發(fā)射聲波，所以對于太遠(yuǎn)的障礙物，精度也會隨著聲波的衰減而降低，此外，對于海綿等吸收聲波的物體或者在大風(fēng)干擾的情況下，超聲波將無法工作。所以無人車上面的那個小帽子是激光雷達(dá)（簡稱光達(dá)）。

無人車的眼睛——激光雷達(dá)

一個基本的激光雷達(dá)系統(tǒng)

包括旋轉(zhuǎn)鏡子和激光測距儀

激光雷達(dá)的工作原理紅外發(fā)射器按照一定的角度將一束紅外光束從發(fā)射光源發(fā)射出去，當(dāng)紅外光束遇到障礙物的時會被 反射回來，反射回來的紅外光線被激光雷達(dá)內(nèi)部的CCD檢測器檢測到， 獲得一個偏移距離，進(jìn)而求出發(fā)射光線與CCD檢測器的夾角，最終通過三角函數(shù)運(yùn)算可以得到激光雷達(dá)到障礙物的距離。

無人車“腦中”的二維柵格世界

由于紅外光束的波長介乎微波與可見光之間的電磁波，其波長在760nm至1mm之間。所以是一定會檢測到飛來的礦泉水瓶的。不過是否可以規(guī)避飛來的礦泉水襲擊，還要其他的控制系統(tǒng)配合才行，無人車的“激光眼”只負(fù)責(zé)“看到”。因為實際生活中，這種情況也很少遇到，而且這個實驗的隨機(jī)性比較大，難以預(yù)防和預(yù)測。

三、無人車的相關(guān)技術(shù)還有啥用？比如說“幫我們變懶？”

在軍事領(lǐng)域，各種無人作戰(zhàn)平臺的出現(xiàn)使得戰(zhàn)爭的形式在發(fā)生巨大的變化，無人機(jī)、無人船、無人車都將成為未來的作戰(zhàn)裝備。地面機(jī)動無人作戰(zhàn)平臺可以深入危險的地域，晝夜不間斷的執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，能夠大大減少人員的損失，提高執(zhí)行任務(wù)的能力，還能夠去核污染等人類無法前往的特殊地帶執(zhí)行任務(wù)，是未來軍事發(fā)展的重要方向。

民用領(lǐng)域，近年來，在德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和中國制造 2025 的大背景下，汽車的智能化已經(jīng)成為汽車行業(yè)內(nèi)一個熱門的方向。國內(nèi)外大型車企如：梅賽德斯奔馳、寶馬、特斯拉、奧迪、日產(chǎn)、沃爾沃、上汽、吉利、比亞迪等也都正在研究或已經(jīng)發(fā)布具有一定程度自動駕駛功能的汽車，并朝著更高程度智能化的方向發(fā)展，高度智能化的汽車必將給人類生活帶來巨大的改變，讓人們的出行更加安全，更加便捷，更加舒適。