技术进步提高了自主系统的准确性和可靠性

随着自动驾驶汽车和系统的不断发展，使其成为可能的组件也得到了进一步的发展。这包括传感器、GPS和其他旨在实现安全和高效自主操作的技术。

TTControl GmbH目前正在研究作为欧洲IntellIoT项目的一部分，电子控制器和通信技术在半自主农业设备中的作用。该公司将着眼于为这些类型的车辆和人机交互创建电子架构。它将通过研究如何将高端控制单元用于半自动控制，以及如何在机器和人类操作员之间以安全可靠的方式交换信息来实现这一目标。

TTControl公司董事总经理Manfred Prammer在宣布该公司参与该项目的新闻稿中表示:“高度自动化的农业机械将实现更高效和可持续的工作方式，并有助于确保全球粮食供应。”“在该项目的智能农业愿景中，机器将自动接管越来越多的任务，同时显著提高效率。作为系统的一个组成部分，机器操作员将能够同时远程控制几台机器。” 普渡大学正在研究的新型激光雷达技术利用声学来更好地控制分裂成频率梳的激光脉冲，有可能帮助激光雷达实现对附近高速物体的探测。 WoogieWorks图形/Alex Mehler

传感器技术不断发展

传感器在自动驾驶系统中发挥着关键作用，因为它们能够看到车辆周围的环境，并检测可能在其路径上的物体。当检测到物体时，就会产生警报，向机器的控制系统发出信号，提醒车辆需要进行规避操作或停车以防止可能发生的事故。

激光雷达——光探测和测距——是自动驾驶汽车中最常用的传感器技术之一。它可以测量距离，因此经常被用来辅助物体检测。多年来，该技术不断进步，提高了检测精度，优化了自动驾驶汽车的安全性。

普渡大学于2020年宣布研究调频连续波激光雷达帮助提高移动和无生命物体之间的检测。这一直是该行业面临的挑战。

FMCW激光雷达扫描自动驾驶汽车顶部的激光来探测物体。当激光从物体上反弹时，它会通过光学隔离器到达探测器，以确保所有反射光都能到达系统的探测器阵列。

普渡大学的研究人员已经开发出一种使用声波的方法，可以更快地调整系统组件，并对附近快速移动的物体进行更高分辨率的检测。这有助于确保更好的检测精度，从而提高安全性。

Innoviz Technologies开发了一种固态激光雷达技术，可用于各种应用，包括重型非公路设备。Innoviz Technologies北美地区副总裁Aditya Srinavasan表示，与几年前引入市场的早期旋转激光雷达技术相比，固态激光雷达技术具有许多优点。有旋转轮版本断裂的问题;由于遇到的振动增加，这对于非公路应用来说是一个特别的问题。此外，他说Innoviz已经能够制造出成本更低的固态激光雷达。

Srinavasan表示，Innoviz在开发激光雷达技术时，有一家汽车OEM作为主要客户，这要求该公司注意传感器的汽车级资质。这意味着激光雷达必须从头开始设计，以符合ISO 26262和AEQC标准。 InnovizOne是一款汽车级固态激光雷达传感器，能够在坚固的应用中使用。 Innoviz技术

他说，虽然这为硬件和软件组件创造了一个困难、严格和耗时的设计和制造过程，但它导致了在可靠性和耐久性方面适合应用程序需求的产品的开发。这也意味着不需要进一步的返工，这可能会更加昂贵和耗时。

满足这些汽车级资质，确保传感器足够坚固，可以用于非公路设备应用。Srinavasan表示，它在首次开发时经过了广泛的振动测试，并获得了原始OEM客户的认可。

虽然Innoviz激光雷达的主要用途是物体检测和分类，但他表示，Innoviz激光雷达也可以用于绘制车辆路线，特别是对于那些由于树木等工作环境中的障碍物而可能失去GPS或其他卫星信号的车辆。“它能够从(传感器的)点云反射的每个物体上获得精确的3厘米(1.18英寸)的精确测量。”因此，如果GPS信号被切断，机器可以继续沿着激光雷达传感器绘制的计划路线前进。

激光雷达传感器从它的点云反射的每个物体上获得精确的测量数据。 Innoviz技术

协助自主系统的发展

如何开发自动驾驶系统或车辆与使用的组件一样重要。为了帮助原始设备制造商开发自动驾驶汽车，左手机器人公司推出了BOLT系统2020年初。

左手机器人公司利用自己在开发机器人机械方面的经验创建了BOLT系统。它将自动导航、连接传感器和实时机器人操作结合在一起，为机器执行重复任务。

“我们的团队已经学到了很多东西，建造、测试、证明了自动拖拉机如何在现实世界中完成乏味、肮脏的工作。这些都是很难解决的问题，我们已经在BOLT背后的技术上投入了80多年的工程时间，”左手机器人公司首席执行官特里·奥尔金在宣布该系统可用性的新闻发布会上说。“我们将继续制造自己的机器人，同时在第一年向有限数量的原始设备制造商提供BOLT。”阅读更多关于左手机器人公司的自动驾驶汽车开发．

BOLT系统将自主导航、连接传感器和实时机器人操作结合在一起，为机器执行重复任务。 左手机器人

去年12月,ACEINNA公司推出了OpenRTK330LI EVK，为该公司的OpenRTK330LI GNSS/INS模块提供完整的评估和开发工具包。它旨在帮助加速导航和制导系统的开发和缩短设计时间，包括那些用于自动驾驶车辆和系统的导航和制导系统。

ACEINNA公司副总裁John Newton表示，机器控制和自动驾驶汽车的开发正在广泛应用。因此，该公司已经开发并将继续开发有助于实现这一目标的技术，例如RTK(实时运动学)技术。牛顿说，这是GNSS/GPS的一个版本，比标准的GNSS/GPS提供更高的精度。

RTK提供厘米级的精度，而GNSS/GPS提供数米级的精度。它能够通过使用固定基站实现更高水平的精度，这些基站通过无线方式向移动的接收器发送修正，以提高GNSS信号的精度。RTK技术精度的提高有助于提高集成其中的机器控制系统的可靠性。

Newton表示，ACEINNA新开发工具包的主要好处是“加快了想要开发其中一种(自主)系统的人的上市时间”，该系统包含了该公司的OpenRTK330LI GNSS/INS模块。该套件包括几个必要的组件，如GPS天线和内置的GNSS/RTK定位引擎。牛顿解释说，这个定位引擎“是一种软件，它将RTK校正应用于GPS信号，从而提供厘米精度。”

还有一个内置校准超温三冗余IMU(惯性测量单元)。带有软件的机载应用处理器将IMU数据-加速度和角速度-与GPS信号结合起来，不仅提供一般信息，而且还提高了位置和速度信号的精度。牛顿说:“这在某种程度上是独一无二的。“我们还不知道有其他这种级别和成本点的解决方案，里面有校准的IMU。”

RTK技术提供厘米级的精度，提高了自主系统的可靠性。 ACEINNA

acinna公司的业务发展经理Reem Malik补充说，集成的IMU“由于其冗余性，提供了一定程度的容错能力，在GNSS空白期间也有帮助。”她说，如果GNSS信号发生了什么事情，IMU数据可以用来帮助在一段时间内安全导航。

此外，Newton表示，该系统还内置了一个网络服务器，可以帮助配置和设置GNSS模块。它还具有开源架构和开发平台，能够根据特定的车辆和应用需求进行定制。

将所有这些部件放在一个工具包中可以大大加快设计人员的开发过程。在过去，他们必须从制造商那里获得GPS接收器和IMU，然后设计一个PCB板来与这些组件通信，以及融合所有数据所需的算法，ACEINNA惯性系统产品营销经理James Fennelly说，“所有这些都是多年的工作，只是为了开始尝试设计他们的控制系统。”

有了这个新套件，所有的前期工作都可以减少，开发工程师在收到套件的几分钟内就可以获得开发最终解决方案所需的所有数据。芬内利说:“对于那些想在这些市场上做自动化解决方案的人来说，这是一个巨大的帮助。”

ACEINNA的OpenRTK330LI GNSS/INS模块可用于一系列应用中的自主系统。 ACEINNA

未来的机会

Newton表示，ACEINNA的下一步工作将是将其IMU技术提升到更高的性能、坚固性和可靠性水平，以满足更重型应用的需求。增加功能安全以满足ISO 13849 -一个更多针对越野车的标准-也将是其中的一部分。此外，他还表示，该公司希望开发现成的交钥匙导航系统，客户可以直接安装在高端设备或其他类型的车辆上。

他表示，公司将继续在各种市场上看到更多机器控制和自动系统的发展，包括非公路设备领域，因为它们可以为终端用户节省成本和提高生产率。能够提供开箱即用的解决方案将有助于原始设备制造商继续开发自动驾驶汽车。

“我绝对相信自动驾驶解决方案对社会有益，”沃尔沃自动驾驶解决方案总裁尼尔斯·耶格尔(Nils Jaeger)表示一篇来自该公司讨论自动驾驶汽车发展的文章．“这个新行业将提供很多价值——安全、高效、灵活、可持续性和经济。进步是不可能停止的——这项技术将会发生——我坚信它将是一股向好的力量。事实上，如果我们在发展方面走得更远，COVID-19的影响就会更小。”

非公路应用已经展示了自动驾驶汽车的可能性，可能是迄今为止所有应用中最成熟的。特别是采矿业，十多年来一直在利用自动化，许多工作场所都运行着全自动矿用卡车和其他设备。矿场工作的重复性，以及它是一个有限区域的事实，有助于使自治成为可能。

沃尔沃的TA-15自动采石场搬运车使用GNSS、激光雷达、雷达和各种传感器来自主导航工作地点。 沃尔沃自动驾驶解决方案

虽然自动驾驶汽车的开发已经取得了很大进展，并扩展到各种应用领域，但沃尔沃自动驾驶解决方案在其文章中表示，仍有很多工作要做。为了确保这些车辆的安全性，以及让人们在它们周围感到舒适，进一步的技术进步是必要的。

“为了确保它被理解为对社会有益，我们需要通过证明它是真正安全的来掌握它。我们还需要让立法者放心，并通过成为这项技术的好管家来促进许多好处，”Jaeger总结道。