包括被配置成基于星基定位數(shù)據(jù)估計(jì)汽車(chē)100相對(duì)于地球的位置的收發(fā)器。在示例中，計(jì)算設(shè)備111可被配置成結(jié)合地圖數(shù)據(jù)116使用GPS模塊126來(lái)估計(jì)汽車(chē)100可正在其上行駛的道路上的車(chē)道邊界的位置。GPS模塊126也可采取其它形式。
[0026]IMU 128可以是被配置成基于慣性加速度來(lái)感測(cè)汽車(chē)100的位置和朝向變化的傳感器的任意組合。在一些示例中，傳感器的組合可包括例如加速度計(jì)和陀螺儀。傳感器的其它組合也是可能的。
[0027]RADAR單元130可以被看作物體檢測(cè)系統(tǒng)，其可被配置成使用無(wú)線(xiàn)電波來(lái)檢測(cè)物體的特性，諸如物體的距離、高度、方向或速度。RADAR單元130可被配置成傳送無(wú)線(xiàn)電波或微波脈沖，其可從波的路徑中的任何物體反彈。物體可將波的一部分能量返回至接收器(例如，碟形天線(xiàn)或天線(xiàn))，該接收器也可以是RADAR單元130的一部分。RADAR單元130還可被配置成對(duì)接收到的信號(hào)(從物體反彈的)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，并且可被配置成識(shí)別物體。
[0028]其它類(lèi)似于RADAR的系統(tǒng)已用在電磁波譜的其它部分上。一個(gè)示例是LIDAR(光檢測(cè)和測(cè)距)，其可被配置成使用來(lái)自激光的可見(jiàn)光，而非無(wú)線(xiàn)電波。
[0029]LIDAR單元132可包括傳感器，該傳感器被配置成使用光來(lái)感測(cè)或檢測(cè)汽車(chē)100所位于的環(huán)境中的物體。通常，LIDAR是可通過(guò)利用光照射目標(biāo)來(lái)測(cè)量到目標(biāo)的距離或目標(biāo)的其它屬性的光學(xué)遙感技術(shù)。作為示例，LIDAR單元132可包括被配置成發(fā)射激光脈沖的激光源和/或激光掃描儀，和被配置成接收激光脈沖的反射的檢測(cè)器。例如，LIDAR單元132可包括由轉(zhuǎn)鏡反射的激光測(cè)距儀，并且以一維或二維圍繞正被數(shù)字化的場(chǎng)景掃描激光，從而以指定角度間隔采集距離測(cè)量值。在示例中，LIDAR單元132可包括諸如光(例如，激光)源、掃描儀和光學(xué)器件、光檢測(cè)器和接收器電子器件之類(lèi)的組件，以及位置和導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0030]在示例中，LIDAR單元132可被配置成使用紫外光(UV)、可見(jiàn)光或紅外光對(duì)物體成像，并且可用于廣泛的目標(biāo)，包括非金屬物體。在一個(gè)示例中，窄激光波束可用于以高分辨率對(duì)物體的物理特征進(jìn)行地圖繪制。
[0031]在示例中，從約10微米(紅外)至約250納米(UV)的范圍中的波長(zhǎng)可被使用。光通常經(jīng)由后向散射被反射。不同類(lèi)型的散射被用于不同的LIDAR應(yīng)用，諸如瑞利散射、米氏散射和拉曼散射以及熒光?；诓煌N類(lèi)的后向散射，作為示例，LIDAR可因此被稱(chēng)為瑞利RADAR、米氏LIDAR、拉曼LIDAR以及鈉/鐵/鉀熒光LIDAR。波長(zhǎng)的適當(dāng)組合可允許例如通過(guò)尋找反射信號(hào)的依賴(lài)波長(zhǎng)的強(qiáng)度變化來(lái)對(duì)物體進(jìn)行遠(yuǎn)程地圖繪制。
[0032]使用掃描LIDAR系統(tǒng)和非掃描LIDAR系統(tǒng)兩者可實(shí)現(xiàn)三維(3D)成像?！?D選通觀(guān)測(cè)激光RADAR (3D gated viewing laser radar) ”是非掃描激光測(cè)距系統(tǒng)的示例，該系統(tǒng)應(yīng)用脈沖激光和快速選通相機(jī)。成像LIDAR也可使用通常使用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)和混合CM0S/CCD(電荷耦合器件)制造技術(shù)在單個(gè)芯片上構(gòu)建的高速檢測(cè)器陣列和調(diào)制靈敏檢測(cè)器陣列來(lái)執(zhí)行。在這些器件中，每個(gè)像素可通過(guò)以高速解調(diào)或選通來(lái)被局部地處理，以使得陣列可被處理成表示來(lái)自相機(jī)的圖像。使用此技術(shù)，可同時(shí)獲取數(shù)以千計(jì)的像素以創(chuàng)建表示LIDAR單元132所檢測(cè)的物體或場(chǎng)景的3D點(diǎn)云。
[0033]點(diǎn)云可包括3D坐標(biāo)系統(tǒng)中的一組頂點(diǎn)。這些頂點(diǎn)例如可由X、Y、Z坐標(biāo)定義，并且可表示物體的外表面。LIDAR單元132可被配置成通過(guò)測(cè)量物體的表面上的大量點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建點(diǎn)云，并可將點(diǎn)云作為數(shù)據(jù)文件輸出。作為通過(guò)LIDAR單元132對(duì)物體的3D掃描過(guò)程的結(jié)果，點(diǎn)云可用于識(shí)別物體并將物體可視化。
[0034]在一個(gè)示例中，點(diǎn)云可被直接渲染以將物體可視化。在另一示例中，點(diǎn)云可通過(guò)可稱(chēng)為表面重建的過(guò)程被轉(zhuǎn)換為多邊形或三角形網(wǎng)格模型。用于將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為3D表面的示例技術(shù)可包括德洛內(nèi)三角剖分(Delaunay triangulat1n)、阿爾法形狀(alpha shapes)和旋轉(zhuǎn)球(ball pivoting)。這些技術(shù)包括在點(diǎn)云的現(xiàn)有頂點(diǎn)上構(gòu)建三角形的網(wǎng)絡(luò)。其它示例技術(shù)可包括將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為體積距離場(chǎng)(volumetric distance field)，以及通過(guò)移動(dòng)立方體(marching cubes)算法重建這樣定義的隱式表面。
[0035]相機(jī)134可以是被配置成捕捉汽車(chē)100所位于的環(huán)境的圖像的任何相機(jī)(例如，靜態(tài)相機(jī)、視頻相機(jī)等)。為此，相機(jī)可被配置成檢測(cè)可見(jiàn)光，或可被配置成檢測(cè)來(lái)自光譜的其它部分的光(諸如紅外光或紫外光)。其它類(lèi)型的相機(jī)也是可能的。相機(jī)134可以是二維檢測(cè)器，或可具有三維空間范圍。在一些示例中，相機(jī)134例如可以是距離檢測(cè)器，其被配置成生成指示從相機(jī)134到環(huán)境中的若干點(diǎn)的距離的二維圖像。為此，相機(jī)134可使用一種或多種距離檢測(cè)技術(shù)。例如，相機(jī)134可被配置成使用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，其中汽車(chē)100利用預(yù)定光圖案，諸如柵格或棋盤(pán)格圖案，對(duì)環(huán)境中的物體進(jìn)行照射，并且使用相機(jī)134檢測(cè)從物體的預(yù)定光圖案的反射?；诜瓷涞墓鈭D案中的畸變，汽車(chē)100可被配置成檢測(cè)到物體上的點(diǎn)的距離。預(yù)定光圖案可包括紅外光或其它波長(zhǎng)的光。
[0036]致動(dòng)器136例如可被配置成改變傳感器的位置和/或朝向。
[0037]傳感器系統(tǒng)104可額外地或可替換地包括除了所示出的那些以外的組件。
[0038]控制系統(tǒng)106可被配置成控制汽車(chē)100及其組件的操作。為此，控制系統(tǒng)106可包括轉(zhuǎn)向單元138、油門(mén)140、制動(dòng)單元142、傳感器融合算法144、計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146、導(dǎo)航或路線(xiàn)控制(pathing)系統(tǒng)148以及避障系統(tǒng)150。
[0039]轉(zhuǎn)向單元138可以是被配置成調(diào)整汽車(chē)100的前進(jìn)方向或方向的機(jī)構(gòu)的任意組入口 ο
[0040]油門(mén)140可以是被配置成控制引擎/發(fā)動(dòng)機(jī)118的操作速度和加速度并進(jìn)而控制汽車(chē)100的速度和加速度的機(jī)構(gòu)的任意組合。
[0041]制動(dòng)單元142可以是被配置成使汽車(chē)100減速的機(jī)構(gòu)的任意組合。例如，制動(dòng)單元142可使用摩擦來(lái)減慢車(chē)輪/輪胎124。作為另一示例，制動(dòng)單元142可被配置成再生式的并且將車(chē)輪/輪胎124的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電流。制動(dòng)單元142也可采取其它形式。
[0042]傳感器融合算法144可以包括例如計(jì)算設(shè)備111可運(yùn)行的算法(或者存儲(chǔ)算法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。傳感器融合算法144可被配置成接受來(lái)自傳感器系統(tǒng)104的數(shù)據(jù)作為輸入。所述數(shù)據(jù)可包括例如表示在傳感器系統(tǒng)104的傳感器處感測(cè)到的信息的數(shù)據(jù)。傳感器融合算法144可包括例如卡爾曼濾波器、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)或者另外的算法。傳感器融合算法144還可被配置成基于來(lái)自傳感器系統(tǒng)104的數(shù)據(jù)來(lái)提供各種評(píng)價(jià)，包括例如對(duì)汽車(chē)100所位于的環(huán)境中的個(gè)體物體和/或特征的評(píng)估、對(duì)特定情形的評(píng)估和/或基于特定情形對(duì)可能影響的評(píng)估。其它評(píng)價(jià)也是可能的。
[0043]計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146可以是被配置成處理和分析由相機(jī)134捕捉的圖像以便識(shí)別汽車(chē)100所位于的環(huán)境中的物體和/或特征的任何系統(tǒng)，所述物體和/或特征包括例如車(chē)道信息、交通信號(hào)和障礙物。為此，計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146可使用物體識(shí)別算法、運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)(Structure from Mot1n, SFM)算法、視頻跟蹤或其它計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)。在一些示例中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146可以額外地被配置成對(duì)環(huán)境進(jìn)行地圖繪制、跟蹤物體、估計(jì)物體的速度，等等。
[0044]導(dǎo)航和路線(xiàn)控制系統(tǒng)148可以是被配置成確定汽車(chē)100的駕駛路線(xiàn)的任何系統(tǒng)。導(dǎo)航和路線(xiàn)控制系統(tǒng)148可以額外地被配置成在汽車(chē)100處于操作中的同時(shí)動(dòng)態(tài)地更新駕駛路線(xiàn)。在一些示例中，導(dǎo)航和路線(xiàn)控制系統(tǒng)148可被配置成結(jié)合來(lái)自傳感器融合算法144、GPS模塊126和一個(gè)或多個(gè)預(yù)定地圖的數(shù)據(jù)以便為汽車(chē)100確定駕駛路線(xiàn)。
[0045]避障系統(tǒng)150可以是被配置成識(shí)別、評(píng)估和避免或者以其它方式通過(guò)汽車(chē)100所位于的環(huán)境中的障礙物的任何系統(tǒng)。
[0046]控制系統(tǒng)106可以額外地或可替換地包括除了所示出的那些以外的組件。
[0047]外圍設(shè)備108可被配置成允許汽車(chē)100與外部傳感器、其它汽車(chē)和/或用戶(hù)交互。為此，外圍設(shè)備108可包括例如無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)152、觸摸屏154、麥克風(fēng)156和/或揚(yáng)聲器158。
[0048]無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)152可以是被配置成直接地或經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)耦合至一個(gè)或多個(gè)其它汽車(chē)、傳感器或其它實(shí)體的任何系統(tǒng)。為此，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)152可包括用于直接或通過(guò)空中接口與其它汽車(chē)、傳感器或其它實(shí)體通信的天線(xiàn)和芯片集。芯片集或無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)152通常可被布置為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)其它類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信(例如，協(xié)議)來(lái)通信，所述無(wú)線(xiàn)通信諸如藍(lán)牙、IEEE 802.11 (包括任何IEEE 802.11修訂版)中描述的通信協(xié)議、蜂窩技術(shù)(諸如 GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX 或 LTE)、紫蜂、專(zhuān)用短程通信(dedicated shortrange communicat1ns, DSRC)以及身才步頁(yè)識(shí)別(rad1 frequency identificat1n, RFID)通信，等等。無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)152也可采取其它形式。
[0049]觸摸屏154可被用戶(hù)用來(lái)向汽車(chē)100輸入命令。為此，觸摸屏154可被配置成經(jīng)由電容感測(cè)、電阻感測(cè)或者表面聲波過(guò)程等等來(lái)感測(cè)用戶(hù)的手指的位置和移動(dòng)中的至少一者。觸摸屏154可能夠感測(cè)在與觸摸屏表面平行或與觸摸屏表面在同一平面內(nèi)的方向上、在與觸摸屏表面垂直的方向上或者在這兩個(gè)方向上的手指移動(dòng)，并且還可能夠感測(cè)施加到觸摸屏表面的壓力的水平。觸摸屏154可由一個(gè)或多個(gè)半透明或透明絕緣層和一個(gè)或多個(gè)半透明或透明導(dǎo)電層形成。觸摸屏154也可采取其它形式。
[0050]麥克風(fēng)156可被配置成從汽車(chē)100的用戶(hù)接收音頻(例如，聲音命令或其它音頻輸入)。類(lèi)似地，揚(yáng)聲器158可被配置成向汽車(chē)100的用戶(hù)輸出音頻。
[0051]外圍設(shè)備108可以額外地或可替換地包括除了所示出的那些以外的組件。
[0052]電源110可被配置成向汽車(chē)100的一些或全部組件提供電力。為此，電源110可包括例如可再充電鋰離子或鉛酸電池。在一些示例中，一個(gè)或多個(gè)電池組可被配置成提供電力。其它電源材料和配置也是可能的。在一些示例中，電源I1和能量源120可一起實(shí)現(xiàn)，如一些全電動(dòng)車(chē)中那樣。
[0053]包括在計(jì)算設(shè)備111中的處理器113可包括一個(gè)或多個(gè)通用處理器和/或一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用處理器(例如，圖像處理器、數(shù)字信號(hào)處理器