据麦姆斯咨询报道,美国专利商(shāng)标(biāo)局近日公布了一项苹果公司(sī)(Apple)关于自(zì)动驾驶汽车泰坦计划“Project Titan”的专(zhuān)利申请(qǐng),提出了一种针对夜(yè)间自动驾驶物体探测和识别的多模传感系统(tǒng)。在夜间(jiān)驾驶(shǐ)时,苹果新系统(tǒng)相对传统汽车(chē)大(dà)灯的卓越性(xìng)能(néng),将大幅提升(shēng)行车安(ān)全性,避(bì)免致人伤亡的交通事(shì)故。
目(mù)前设计(jì)的自(zì)动驾驶(shǐ)系统(tǒng)大多通过收集(jí)并处(chù)理多种(zhǒng)传感器捕捉的(de)大量数据,来探测(cè)并识(shí)别车(chē)辆周围(wéi)环境中的(de)物体(tǐ)。自动驾驶车辆需要尽可能地实(shí)时处(chù)理(lǐ)传感器(qì)数(shù)据,以便实现自动导航,以及(jí)对自动化(huà)系统的(de)稳健控制。这正是苹果公司这件发明专利试图(tú)改进的方向。
总体(tǐ)而言,苹果公司(sī)的发明专利(lì)提(tí)出了一(yī)种多模(mó)传感(gǎn)系统及其应用,能够使(shǐ)自动驾驶汽车在夜间行驶中实(shí)现对围的物体的探(tàn)测和识(shí)别。
苹果在专利中介绍称,夜(yè)间或低照度环境,对自动驾驶车辆的控制系统(tǒng)提出了(le)挑(tiāo)战。例如,相(xiàng)关法规对(duì)车辆大灯在夜间的照(zhào)明水(shuǐ)平提出了限制,这有可能相应限制(zhì)了可见光传感器(例如摄像头)的有效探测范围,这些可见光传感器通(tōng)常用于障碍(ài)物(wù)的探测和识(shí)别。
探测和(hé)分类(lèi)障碍物有(yǒu)效范围(例如(rú)约60米)的限(xiàn)制,将会降低自动驾驶车辆的安全性,并降(jiàng)低车辆可安全行驶的最高(gāo)速度。
近红(hóng)外(NIR)传感(gǎn)
多种互补图像传感技(jì)术的组合,可以有(yǒu)效解决自(zì)动驾驶车辆在夜间或低照度环境中对物(wù)体的探测和分类挑战。例如,目前法规对车辆近红外照明器的照明水平,可能就比较宽松或(huò)没有限制(zhì)。
近(jìn)红外照明(míng)器搭配近红(hóng)外传感器(qì),可以捕(bǔ)捉(zhuō)车辆(liàng)行驶路径(jìng)中或附近物体的高分(fèn)辨率图像,并(bìng)且,可以显著(zhe)提高有效探测范围(例(lì)如,可达200米)。
更大的有效探测范围,可(kě)以使车辆在行驶(shǐ)中更(gèng)早地探测并分类障碍物(wù),提高行(háng)驶安全性,间接提高(gāo)自动(dòng)驾驶(shǐ)的最高速(sù)度。近红外照明器可以在相对窄的视场(chǎng)(例如,30度扇(shàn)面)中投(tóu)射近红外光(guāng)。
尽管可见光(guāng)传感器的探测范围可能(néng)相对有限,但是(shì)它们可以在(zài)多个色(sè)彩信(xìn)道(例(lì)如(rú),红色、绿色和蓝色)中提供高分辨率图像数据。此(cǐ)外,可(kě)见光传感器还可以提供更宽的视场(chǎng)(例如,120度视场)。
长波红外(LWIR)传感
长波红外传感器可(kě)以捕捉车辆周围环境中物(wù)体本身发出的热(rè)辐射(shè),因此不需要依赖(lài)照(zhào)明器(qì)。长波红外传感(gǎn)器(qì)有效(xiào)探测范围,主(zhǔ)要受传感器分辨率,以及物(wù)体(tǐ)探测和分类的分辨率要求(qiú)所限制。
长波(bō)红外传感器及其组成的阵列,可以在车辆周围提供180度的(de)宽(kuān)视场。长波红外传感(gǎn)器(qì)可以(yǐ)提供车辆周围环境(jìng)中物(wù)体的(de)相对低分辨率图像。
在一(yī)些实(shí)施例中,基(jī)于长(zhǎng)波红外传感器低(dī)分(fèn)辨率图像实现的物体探(tàn)测,通过调(diào)整其他传感(gǎn)器的控制参数,和/或调配图(tú)像处理(lǐ)资(zī)源,将(jiāng)车(chē)辆的计算机视觉处理资(zī)源聚焦(jiāo)在与被探测物体相关的感兴趣的区域,以实现被(bèi)探(tàn)测物体(tǐ)的(de)分类。
例如,可以调整传感器(例如,近红外传感(gǎn)器或可见光传感器(qì))的积分时间、光圈(quān)、滤光(guāng)或增(zēng)益,以增(zēng)强与所捕捉物体相关的(de)感(gǎn)兴(xìng)趣区域(yù)的成像。
此外,还可以(yǐ)调(diào)节照明(míng)器(qì)(例如,近红外照(zhào)明器或可见光照明器)的功率(lǜ)水平或视场,以增强(qiáng)感兴趣(qù)区域的(de)成像(xiàng)。还可以调整计算控制参数(shù),并将其应用(yòng)于(yú)与感兴趣区域相关的图像部分。
苹果(guǒ)公司的这件专利申请中介绍的技术,或能提供优于现(xiàn)有自(zì)动驾驶车辆(liàng)计算机视觉系统的改进,可以提(tí)高探测并分类车(chē)辆周围物体的有效范围;能够在低照度环境中更准确地对(duì)物(wù)体进行分类;能够改善自动驾驶车(chē)辆控制系统的安全性,并提高低(dī)照度环(huán)境中的(de)最高安全(quán)行驶速度。
下图为苹果公司在(zài)这件专利中展(zhǎn)示(shì)的(de)用于夜间自动驾驶车辆物体探(tàn)测(cè)和识别的(de)多模传感(gǎn)系统框图,包括了安(ān)装在车辆上(shàng)的多种不同类型传感器的视场。图(tú)中,710表示自动(dòng)驾驶车辆(liàng);720扇面表(biǎo)示可见光图像传感器(qì)的视场(VISIBLE FOV);730扇面(miàn)表示(shì)长波红(hóng)外传感器的视(shì)场(LWIR FOV,视场角(jiǎo)最大(dà));740表示(shì)近红外图像传感(gǎn)器的视场(NIR FOV),视场略小,但有效探测距离最大。
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Titan计划无疾(jí)而终(zhōng)?相信这(zhè)是(shì)苹果对(duì)高(gāo)品质(zhì)、高标准的不妥协
苹果(guǒ)公(gōng)司的这件专利申请(qǐng)于2018年(nián)第3季(jì)度,目(mù)前(qián)尚不能(néng)确定其(qí)自动驾驶汽车何时能够问世(shì)。
早(zǎo)在2014年,苹(píng)果公司就启动了Titan自动驾驶汽车项目,Titan是希腊神话中统治(zhì)世(shì)界(jiè)的(de)神族。苹(píng)果最初的目标是打造出一辆能够(gòu)颠覆(fù)行业的汽车(chē),按计划该产品应在2019年亮(liàng)相。但在2016年,苹果突(tū)然裁掉(diào)大量(liàng)该项目的员工,并(bìng)在2019年初再次裁员(yuán),这一些列(liè)行为不(bú)得不(bú)让人(rén)怀(huái)疑(yí)是自动驾(jià)驶项目出了问(wèn)题还是苹(píng)果公司(sī)出了问题(tí)。
据外(wài)媒(méi)分析,其中(zhōng)的一个可(kě)能的原因是(shì)苹果手(shǒu)机市(shì)场销量低(dī)迷,苹果(guǒ)不得不(bú)削减非核心计划的开支。
另外,苹果公(gōng)司在(zài)近日正式宣布(bù)放弃AirPower无(wú)线(xiàn)充电板项目(mù)。苹果官方称:“经过(guò)很(hěn)多努力后我们确认,AirPower无法达到我们的高标准,我们取消了(le)该(gāi)项目。”自动(dòng)驾驶汽车的安全性问题关乎生命,苹果公(gōng)司(sī)的产品理念和(hé)高标准要求,可(kě)能(néng)目(mù)前的设计和制造水平(píng)还(hái)未能跟上。因此,苹(píng)果公司对(duì)产品品质的不妥(tuǒ)协,或许也(yě)是Titan计划扑(pū)朔迷离(lí)的一个潜在原因。