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人工智能让驾驶更高效、安全

2020-08-24

世界汽车 2020年3期
关键词:遮阳板博世激光雷达

在2020年国际消费电子展(CES)上,博世携移动互联出行和家居互联产品亮相中央展厅12401号展台。具备人工智能的解决方案是本次博世展示的亮点,其中有的是解决方案带有人工智能功能,有的是开发和生产过程中运用了人工智能技术。最新研发的虚拟遮阳板及车载3D显示屏还荣获了“最佳创新大奖”。

2019年,博世在驾驶员辅助系统上的销售额增长了12%,达到约20亿欧元。驾驶员辅助系统的应用为实现自动驾驶奠定了基础。未来,当车辆在高速公路等路段启用部分自动驾驶模式时,车内监控系统可通过摄像头确保驾驶员能够随时安全地重新控制车辆,为保障驾驶安全起到重要作用。预计到2022年,博世在自动驾驶领域的投资将累计达到约40亿欧元,并招募5000多名工程师。此外,为完善和丰富自动驾驶领域的传感器系列产品,博世长距离激光雷达传感器已进入量产开发阶段。除了雷达和摄像头,激光雷达传感器是不可或缺的第三类传感器技术。

虚拟遮阳板——透明的数字遮阳板

传统遮阳板翻下后,虽然能为驾驶员遮挡刺眼光线,但也会阻挡部分视线。博世利用全新的透明液晶显示屏解决了这一问题。该产品通过连接车内监控摄像头,可以监测驾驶员的视线位置,并运用智能算法分析位置信息,以及根据阳光或其他光源透过挡风玻璃射入驾驶员眼睛的路径,调暗显示屏上的相应部分,其余部分将继续保持透明,不会妨碍驾驶员观察路况。

虚拟遮阳板连接了驾乘人员监控摄像头与一块液晶显示屏,以追踪阳光在驾驶员面部投下的阴影。结合监控摄像头提供的图像,系统利用人工智能检测到驾驶员的面部并提取其面部特征,包括眼睛,鼻子和嘴巴等五官的位置,识别驾驶员面部的阴影。此外,虚拟遮阳板通过算法分析驾驶员的视线,并根据阳光射入驾驶员眼睛的路径调暗显示屏相应的部分;而显示屏得的其余部分将保持透明,不会阻挡驾驶员大部分的视野。

3D顯示屏——驾舱内的三维体验

全新的3D显示屏运用被动式3D技术生成逼真的三维效果和警报信号,相较传统显示屏而言,3D显示屏能帮助驾驶员更快抓取视觉信息并减少注意力分散。此外,拥有立体视图效果的显示屏无需额外的视觉追踪技术或3D眼镜进行辅助。

3D显示屏是车辆驾驶舱的最新发展趋势。在电影屏幕上,打造3D效果主要是为了增强电影的娱乐性。但在车辆中,其意味完全不同。“显示屏的立体视图效果能帮助驾驶员更快抓取重要的视觉信息,包括辅助系统提示及交通堵塞提醒等,”Steffen Berns博士表示,“我们让车辆提醒看上去仿佛要跃出屏幕,这样将更直观,也显得更为迫切。”此外,停车时更加逼真的后视图像有利于及时检测障碍物,辅助驾驶员更好地把握后挡泥板到停车场墙面之间的剩余空间。在建筑密集的城市街区中,这种3D效果也发挥着决定性作用,因为拥有立体视图效果的地图能让驾驶员清晰掌握应在哪一幢建筑前转弯。同时,博世新款显示屏搭载的被动式3D技术,无需驾驶员和乘员佩戴3D眼镜或使用视觉追踪技术。

激光雷达传感器——除雷达及摄像头外,第三种应用于自动驾驶的传感器技术

为了使安全的自动驾驶能够成为现实,除了摄像头和雷达外,还需应用第三种传感器技术。博世正在完善服务于自动驾驶的传感器产品组合,首款车规级长距离激光雷达传感器(激光检测和测距)已进入量产开发阶段,能够保证在汽车全生命周期内可靠运行。激光雷达在高级别自动驾驶中起到重要作用,即使在恶劣天气和糟糕的光线条件中,也能与雷达和摄像头实现无缝衔接,有效识别路面上的石头等远处的非金属物体,为驾驶者提供准确可靠的路况信息。

激光测距技术对SAE定义的L3到L5级自动驾驶至关重要。博世新一代传感器同时覆盖长距离和短距离,适用于高速公路和城市道路的自动驾驶场景。通过规模化量产,博世希望降低这项高精技术的成本,从而在市场上进行推广。“通过完善传感器产品组合,博世将率先助力自动驾驶成为现实。”博世集团董事会成员Harald Kroeger表示。

开发人员调研了自动驾驶涉及的所有应用场景,包括高速公路辅助驾驶以及城市道路完全自动驾驶。例如,一辆高速行驶的摩托车在交叉路口接近自动驾驶车辆,除摄像头与雷达之外,这时还需利用激光雷达来确保这辆两轮车能被准确检测到。在这种情况下,雷达可能很难检测出摩托车较窄的轮廓及其塑料材质的整流罩。而在强光照射下,摄像头也很难清晰地捕捉画面。因此,需要通过雷达、摄像头、激光雷达这3项技术形成互补,为驾驶者提供准确可靠的路况信息。

车内监控系统——保障行驶安全

通过捕捉驾驶员的眼睑运动、 视线方向和乘坐姿势,博世车内监控系统能监测驾驶员是否处于微瞌睡或看手机的状态,并在紧急情况发生时提醒驾驶员注意路况。同时,车内监控系统也能监测车内的乘员人数和乘员位置,从而在紧急情况发生时优化气囊等安全系统,起到更好的保护作用。此外,该系统也能提升驾乘体验的舒适性和便捷性,比如,它能够根据预设的个人偏好自动调节座椅位置等。未来,当车辆在高速公路等路段启用部分自动驾驶模式时,车内监控系统可通过摄像头判断驾驶员是否准备好取回驾驶控制权,从而保障行驶的安全,成为不可或缺的一部分。

该系统预计于2022年投产。届时,欧盟也将把驾驶员疲劳和注意力分散预警等安全驾驶技术作为新车标配。据欧盟委员会估计,到2038年,车辆安全新标准将挽救超过25000人的生命,并避免超140000起严重道路交通事故。实时监测车内状况能从源头上解决自动驾驶车輛的安全问题。例如,在高速公路上,自动驾驶车辆若要将驾驶控制权移交给驾驶员,需确保驾驶员未处于瞌睡、正在阅读报刊或使用智能手机等状态。

智能眼镜LIGHT DRIVE系统——全天候信息显示

博世Sensortec推出了用于智能眼镜的创新型光学Light Drive系统。博世智能眼镜Light Drive模块是一套由MEMS反射镜、光学元件、传感器和机载处理器组成的一站式多合一技术堆栈。这一集成解决方案提供明亮的图像,即使在阳光直射的情况下,也可以提供清晰的视觉体验。

该系统能根据从智能手机或智能手表上接收的导航信息、消息通知、日历提醒和操作指示等,在佩戴者的视野范围内投影包含这些信息的高分辨率图像,即使在阳光直射的情况下也可以提供清晰的视觉影像。“此款智能眼镜Light Drive系统是当今市场上最小、最轻的产品,因此能够将几乎所有普通眼镜变成智能眼镜。”博世Sensortec技术首席执行官Stefan Finkbeiner博士说,“由于不再需要翻阅手机而被分散注意力,智能眼镜可以帮助提高驾驶安全性,并缓解用户不断检查其移动设备是否收到通知或消息的冲动。”

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