基于Autoware的自动驾驶车辆夜间行驶技术研究

柠檬味的夏天 2020-01-17 ⋅ 8 阅读

引言

自动驾驶技术的不断发展已经使得无人驾驶车辆在白天的道路上具备了一定的行驶能力。然而,在夜间行驶情况下,由于光照条件的限制,自动驾驶车辆面临着更大的挑战。本篇博客将基于Autoware平台,探讨自动驾驶车辆在夜间行驶中的技术研究。

Autoware平台

Autoware是一款开源的自动驾驶软件平台,提供了包括感知、决策、控制等多个功能模块,基于ROS(Robot Operating System)开发。其使用了多种传感器,如激光雷达、摄像头等,实时感知周围环境,并根据感知结果做出相应的驾驶决策。

夜间行驶中的挑战

在夜间行驶过程中,光照条件的限制对自动驾驶车辆的感知能力造成了一定的影响。以下是夜间行驶中常见的挑战:

  1. 光照不足:相比于白天,夜间的光照条件通常较弱,有时甚至可以说是黑暗的。这导致了传感器如摄像头等在夜间的感知能力下降,难以准确识别道路、障碍物等关键要素。
  2. 路面状况差:夜间行驶时,路面上的标识、道路线等视觉指引往往难以辨认。这给车辆的定位和路径规划带来了一定的困难。
  3. 杂光干扰:夜间行驶环境中,来自其他车辆或路灯等光源的杂光会对摄像头等传感器产生干扰,进一步降低传感器的感知能力。

自动驾驶技术研究

为了克服夜间行驶中的挑战,研究人员在Autoware平台上开展了一系列技术研究:

1. 强化传感器能力: 为了改善夜间行驶中传感器的感知能力不足,研究人员探索了使用更先进的摄像头和激光雷达技术,并结合传感器融合,以提高对周围环境的感知能力。

2. 引入红外传感器: 夜间行驶中,红外传感器对于障碍物的探测具有很高的可行性。研究人员使用红外传感器来检测夜间行驶中可能遇到的障碍物,并将其融合到自动驾驶系统中,确保安全驾驶。

3. 视觉增强技术: 为了克服路面状况差的问题,研究人员尝试使用计算机视觉技术对夜间行驶中的道路线、标识等进行增强。通过图像处理算法,对道路线等进行提取和增强,以辅助车辆的定位和路径规划。

4. 智能灯光控制: 夜间行驶中,研究人员探索了使用智能灯光控制系统来降低杂光干扰。该系统可以根据车辆周围环境的光照条件,自动调整灯光亮度和方向,减少光线的反射和散射。

结论

夜间行驶对自动驾驶车辆的感知能力和驾驶决策提出了更高的要求。基于Autoware平台的技术研究,通过强化传感器能力、引入红外传感器、视觉增强技术和智能灯光控制等手段,有效地提高了自动驾驶车辆在夜间行驶中的行驶能力和安全性。这些研究成果为未来自动驾驶技术的发展提供了重要的借鉴和参考,并有望将无人驾驶车辆的应用范围进一步扩大。

参考文献:

  1. 刘刚, 杨大宁, 张雨山,等. 基于Autoware的自动驾驶车辆夜间行驶技术研究[J]. 汽车工程与软件,2020,41(03):89-91.
  2. Huang, M. H., Li, P., & Tan, K. P. (2020). A study of night-time driving using a deep-learning-based detection approach. In 2020 39th Chinese Control Conference (CCC) (pp. 8093-8098).

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