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嵌入 嵌入式工控机式工控机在无人驾驶中的应用

blog 2021-05-13 26 0

  汽车的研究,在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出中国真正意义上的无人驾驶汽车。

  无人驾驶也称之为轮式移动机器人,是一种集成嵌入式工控机(包含工控机CPU、工控机内存、工控机硬盘等配件)、工控机操作系统、软件为一体的智能驾驶,可以实现在无人驾驶的情况下,高标准定位、自动识别障碍物和一些特殊道路标识的检查。

  人工智能时代,三个热门的词莫过于无人机、无人驾驶和机器人。这些无人参与操作的智能设备有什么共性?首先是要有一个“大脑”,即用计算机代替人脑来处理大量复杂的信息数据。其次,都需要“眼睛”来感应周围环境并做出及时且正确的反应。这些智能机器的“大脑”由一组高性能CPU芯片组成,其“眼睛”则是由摄像头、视觉处理器(VPU)和专有的软件系统实现。

  其原理是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶,集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,嵌入式工控机,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。

  所谓高标准定位、自动识别障碍物和一些特殊道路标识,即利用车载传感器来感知车辆自身状态、周边环境,并将所获得的道路信息、车辆位置、障碍物信息。既而进行综合处理,而处理这些实时数据,就需要用到我们上述提到的嵌入式工控机。

  那到底嵌入式工控机系统在其中具有什么作用呢?简单地说,无人驾驶实时数据采集和监控,是由嵌入式硬件平台、操作系统和感知算法三大部分来完成的。

  当然嵌入式硬件平台搭建所需要的嵌入式工控机,不同于集成自动化设备中使用的4U工控机、2U工控机,而是以无风扇、机器紧凑、宽温宽压、智能点火、支持插卡等优点为代表的一种新型设备。操作系统也非常见的Windows系统,而是工控服务器系统,这样在行业应用上更趋于稳定性。专业的算法方面,使用激光雷达得到道路场景的三维数据,完成车辆检测任务。先是将雷达扫描得到的三维数据呈现在2D点云图中,然后利用三维点云与二维栅格相结合的特征提取方法,结合区域候选网络构成一个单个2D端到端的全卷积网络并对车辆的目标和边框进行检测。

  无人驾驶是未来不可避免的发展方向,相信在科学技术如此发达的今天,无风扇工控机或许在不久的将来,一个智能化的产物会陆续取代我们挚爱的方向盘。

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