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蘋果自動駕駛撲朔迷離 但紅外傳感可能不會缺席

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-04-10  來源:機器人  瀏覽次數:2672

據麥姆斯咨詢報道,美國專利商標局近日公布了一項蘋果公司(Apple)關于自動駕駛汽車泰坦計劃“Project Titan”的專利申請,提出了一種針對夜間自動駕駛物體探測和識別的多模傳感系統。在夜間駕駛時,蘋果新系統相對傳統汽車大燈的卓越性能,將大幅提升行車安全性,避免致人傷亡的交通事故。

目前設計的自動駕駛系統大多通過收集并處理多種傳感器捕捉的大量數據,來探測并識別車輛周圍環境中的物體。自動駕駛車輛需要盡可能地實時處理傳感器數據,以便實現自動導航,以及對自動化系統的穩健控制。這正是蘋果公司這件發明專利試圖改進的方向。

總體而言,蘋果公司的發明專利提出了一種多模傳感系統及其應用,能夠使自動駕駛汽車在夜間行駛中實現對圍的物體的探測和識別。

蘋果在專利中介紹稱,夜間或低照度環境,對自動駕駛車輛的控制系統提出了挑戰。例如,相關法規對車輛大燈在夜間的照明水平提出了限制,這有可能相應限制了可見光傳感器(例如攝像頭)的有效探測范圍,這些可見光傳感器通常用于障礙物的探測和識別。

探測和分類障礙物有效范圍(例如約60米)的限制,將會降低自動駕駛車輛的安全性,并降低車輛可安全行駛的最高速度。

近紅外(NIR)傳感

多種互補圖像傳感技術的組合,可以有效解決自動駕駛車輛在夜間或低照度環境中對物體的探測和分類挑戰。例如,目前法規對車輛近紅外照明器的照明水平,可能就比較寬松或沒有限制。

近紅外照明器搭配近紅外傳感器,可以捕捉車輛行駛路徑中或附近物體的高分辨率圖像,并且,可以顯著提高有效探測范圍(例如,可達200米)。

更大的有效探測范圍,可以使車輛在行駛中更早地探測并分類障礙物,提高行駛安全性,間接提高自動駕駛的最高速度。近紅外照明器可以在相對窄的視場(例如,30度扇面)中投射近紅外光。

盡管可見光傳感器的探測范圍可能相對有限,但是它們可以在多個色彩信道(例如,紅色、綠色和藍色)中提供高分辨率圖像數據。此外,可見光傳感器還可以提供更寬的視場(例如,120度視場)。

長波紅外(LWIR)傳感

長波紅外傳感器可以捕捉車輛周圍環境中物體本身發出的熱輻射,因此不需要依賴照明器。長波紅外傳感器有效探測范圍,主要受傳感器分辨率,以及物體探測和分類的分辨率要求所限制。

長波紅外傳感器及其組成的陣列,可以在車輛周圍提供180度的寬視場。長波紅外傳感器可以提供車輛周圍環境中物體的相對低分辨率圖像。

在一些實施例中,基于長波紅外傳感器低分辨率圖像實現的物體探測,通過調整其他傳感器的控制參數,和/或調配圖像處理資源,將車輛的計算機視覺處理資源聚焦在與被探測物體相關的感興趣的區域,以實現被探測物體的分類。

例如,可以調整傳感器(例如,近紅外傳感器或可見光傳感器)的積分時間、光圈、濾光或增益,以增強與所捕捉物體相關的感興趣區域的成像。

此外,還可以調節照明器(例如,近紅外照明器或可見光照明器)的功率水平或視場,以增強感興趣區域的成像。還可以調整計算控制參數,并將其應用于與感興趣區域相關的圖像部分。

蘋果公司的這件專利申請中介紹的技術,或能提供優于現有自動駕駛車輛計算機視覺系統的改進,可以提高探測并分類車輛周圍物體的有效范圍;能夠在低照度環境中更準確地對物體進行分類;能夠改善自動駕駛車輛控制系統的安全性,并提高低照度環境中的最高安全行駛速度。

下圖為蘋果公司在這件專利中展示的用于夜間自動駕駛車輛物體探測和識別的多模傳感系統框圖,包括了安裝在車輛上的多種不同類型傳感器的視場。圖中,710表示自動駕駛車輛;720扇面表示可見光圖像傳感器的視場(VISIBLE FOV);730扇面表示長波紅外傳感器的視場(LWIR FOV,視場角最大);740表示近紅外圖像傳感器的視場(NIR FOV),視場略小,但有效探測距離最大。

蘋果自動駕駛撲朔迷離 但紅外傳感可能不會缺席

Titan計劃無疾而終?相信這是蘋果對高品質、高標準的不妥協

蘋果公司的這件專利申請于2018年第3季度,目前尚不能確定其自動駕駛汽車何時能夠問世。

早在2014年,蘋果公司就啟動了Titan自動駕駛汽車項目,Titan是希臘神話中統治世界的神族。蘋果最初的目標是打造出一輛能夠顛覆行業的汽車,按計劃該產品應在2019年亮相。但在2016年,蘋果突然裁掉大量該項目的員工,并在2019年初再次裁員,這一些列行為不得不讓人懷疑是自動駕駛項目出了問題還是蘋果公司出了問題。

據外媒分析,其中的一個可能的原因是蘋果手機市場銷量低迷,蘋果不得不削減非核心計劃的開支。

另外,蘋果公司在近日正式宣布放棄AirPower無線充電板項目。蘋果官方稱:“經過很多努力后我們確認,AirPower無法達到我們的高標準,我們取消了該項目。”自動駕駛汽車的安全性問題關乎生命,蘋果公司的產品理念和高標準要求,可能目前的設計和制造水平還未能跟上。因此,蘋果公司對產品品質的不妥協,或許也是Titan計劃撲朔迷離的一個潛在原因。

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