無人駕駛消掃車:整條街最靚的仔!

路兆銘 師正睿 王成于 蘇天楊

近日，一款無人駕駛消掃車亮相北京某社區。它形似小坦克，噴霧量大，每小時可以進行1萬平方米消掃。車身上安裝了雷達和十多個雙目攝像頭，能360度無障礙識別前方的障礙物，在行駛過程中，一旦遇到障礙物或者其他車輛，它可自動減速或剎車，儼然是整個社區最靚的仔。

解放人力的消掃神器

近幾年，“自動駕駛”的概念方興未艾，然而這只是未來車輛交通的冰山一角。

醫院、社區、高鐵站廣場都是需要頻繁消殺作業的區域。如果采用人工方式進行作業，操作人員需要穿著笨重的防護服，工作效率低，人員健康安全難以得到有效保障。這時我們特殊的“戰士”——無人駕駛消掃車，就派上大用場了。

安全可靠的“大個子”

首先，中國北斗衛星導航系統可以為無人駕駛消掃車提供精度為米級的位置數據。接著，消掃車通過實時差分定位技術獲取來自路側基站的定位數據（精度為厘米級），然后利用車體內置的“陀螺儀”獲取自身加速度和車身朝向等狀態信息，上述過程一秒內可進行10次。

在運行過程中，如何避免碰撞、如何識別信號燈、如何保證車體作業不越界呢？這不僅是車體自身狀態信息（如上述的定位和姿態），環境信息也需要納入感知。

車體頭部偏上和側后方都會安裝一只“眼睛”，用于實時檢測前方的目標，包括物體定位和物體分類兩個子任務，比如識別車道線來調整車體姿勢、識別障礙物來規劃避障路線。

人工消毒消殺作業示意圖

無人駕駛消掃車

車體頭部的左右兩端會安裝一個小型雷達（如激光雷達），用于測量前方物體的移動速度、距離和尺寸，可以指導車載計算機執行“急停”或“避障”等命令。

雖然上述感知方式各不相同，但有些傳感信息可以服務于同一個目的，比如衛星定位和計算機視覺同時作用于路徑規劃、計算機視覺和激光雷達同時作用于避障和急停。這種多傳感器冗余感知策略的目的是實現更高水平的安全性和可靠性。

走路也是門學問

對于無人駕駛消掃車的移動，假設沒有外部干擾，它的任務就是憑借一個個衛星定位坐標從起點走向終點，這一過程稱為“循跡”。在“循跡”時，軌跡越平滑、軌道擬合度越好，發生緊急情況越能有效應對。

無人駕駛消掃車采用強化學習算法對行車路線進行優化，通過控制總線，實現對動力、轉向、制動的線控。

搭載了5G遠程駕駛技術后，操作人員還可以在駕駛指控中心調度臺對外部運行的無人駕駛消掃車進行遠程監控與車輛控制，實現無人化的消毒噴殺作業。

無人駕駛消掃車“眼”中的事物（供圖/ 路兆銘）

室內遠程監控（供圖/ 路兆銘）

科技向善。作為一個集環境感知、規劃決策、車載互聯終端和控制方案等功能于一體的綜合系統，無人駕駛消掃車必將會為人們創造更加美好和高效的生活方式。