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傳感器融合:人類(lèi)駕駛員和自動(dòng)駕駛車(chē)輛的傳感能力比較

2019-06-06 09:06 傳感網(wǎng)絡(luò)

導(dǎo)讀:日前為了更好的促進(jìn)傳感器融合技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外研究人員開(kāi)發(fā)出一種具有重要意義的攝像機(jī)雷達(dá)模塊,能更快地捕捉交通狀況的變化。

日前為了更好的促進(jìn)傳感器融合技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外研究人員開(kāi)發(fā)出一種具有重要意義的攝像機(jī)雷達(dá)模塊,能更快地捕捉交通狀況的變化。此裝置不比智能手機(jī)大,其反應(yīng)時(shí)間將少于10毫秒,這使得它比當(dāng)前的傳感器系統(tǒng)快50倍,比普通的人類(lèi)駕駛員快160倍。

一般來(lái)說(shuō),當(dāng)一個(gè)孩子跑上馬路時(shí),一般的人類(lèi)駕駛員需要1.6秒來(lái)踩下剎車(chē)踏板。對(duì)于裝有雷達(dá)/激光雷達(dá)傳感器和攝像系統(tǒng)的自動(dòng)車(chē)輛,反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5秒。但在50公里/小時(shí)的速度下,這仍然意味著車(chē)輛將繼續(xù)行駛7米,然后再踩下制動(dòng)器并停止行駛。裝有各種傳感器技術(shù)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛與人類(lèi)駕駛員相比,有哪些真正實(shí)用的先進(jìn)性?

近日,有研究機(jī)構(gòu)發(fā)表白皮書(shū),分析比較了人類(lèi)駕駛員和自動(dòng)駕駛車(chē)輛的傳感能力,研究的發(fā)現(xiàn)主要如下:

傳感器融合:激光雷達(dá)傳感器為自動(dòng)駕駛帶來(lái)更多安全性

?機(jī)器/計(jì)算機(jī)通常非常適合執(zhí)行駕駛等任務(wù),特別是在反應(yīng)時(shí)間(速度)、功率輸出和控制、一致性和多通道信息處理方面。

?一般來(lái)說(shuō),人類(lèi)駕駛員在駕駛?cè)匀槐3滞评怼㈩A(yù)測(cè)和感知等優(yōu)勢(shì)。

?匹配(或超過(guò))人類(lèi)感知能力的情況下需要自動(dòng)車(chē)輛(AVS)使用各種傳感器,問(wèn)需要整個(gè)系統(tǒng)的傳感器完全融合,結(jié)合所有傳感器輸入,形成對(duì)周?chē)缆泛铜h(huán)境的統(tǒng)一視圖。

?雖然沒(méi)有一個(gè)傳感器完全等同于人類(lèi)感知能力,但有些傳感器為人類(lèi)駕駛員提供了不可能的能力。

?車(chē)聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的集成擴(kuò)展了人類(lèi)駕駛車(chē)輛和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的有效范圍和覆蓋范圍,具有更長(zhǎng)的操作范圍和全方位通信,不需要像人類(lèi)駕駛員和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)一般那樣的無(wú)障礙視線。

?將能夠“看到”交通及其環(huán)境的人類(lèi)駕駛車(chē)輛或AVS與能夠“與其他交通及其環(huán)境對(duì)話”的聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛(CVS)相結(jié)合,最大限度地提高對(duì)其他道路使用者和道路條件的潛在認(rèn)識(shí)。

?AV傳感對(duì)于檢測(cè)任何道路使用者或道路障礙物仍然至關(guān)重要,這些障礙物不是CVS使用的互聯(lián)專(zhuān)用短程通信(DSRC)系統(tǒng)的一部分。

?當(dāng)在NHTSA自動(dòng)化水平4和5運(yùn)行車(chē)輛時(shí),完全實(shí)施連接的自主車(chē)輛提供了有效和安全地替換駕駛員的最佳潛力。

集成信號(hào)處理減少反應(yīng)時(shí)間

日前為了更好的促進(jìn)傳感器融合技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外研究人員開(kāi)發(fā)出一種具有重要意義的攝像機(jī)雷達(dá)模塊,能更快地捕捉交通狀況的變化。此裝置不比智能手機(jī)大,其反應(yīng)時(shí)間將少于10毫秒,這使得它比當(dāng)前的傳感器系統(tǒng)快50倍,比普通的人類(lèi)駕駛員快160倍。

傳感器融合:激光雷達(dá)傳感器為自動(dòng)駕駛帶來(lái)更多安全性

使用新系統(tǒng)時(shí),車(chē)輛在系統(tǒng)干預(yù)和啟動(dòng)制動(dòng)操作之前只需行駛15厘米,這可能會(huì)消除許多市內(nèi)道路事故。

新系統(tǒng)的真正創(chuàng)新在于其綜合信號(hào)處理能力。這允許所有處理直接在模塊內(nèi)進(jìn)行,系統(tǒng)有選擇地過(guò)濾來(lái)自雷達(dá)系統(tǒng)和立體攝像機(jī)的數(shù)據(jù),以便處理可以立即進(jìn)行,或者故意延遲到后續(xù)處理階段。識(shí)別不相關(guān)的信息,但不轉(zhuǎn)發(fā)。傳感器融合應(yīng)用于攝像機(jī)和雷達(dá)的數(shù)據(jù)融合。然后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)估數(shù)據(jù),并基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)確定實(shí)際的交通影響。因此,系統(tǒng)無(wú)需向車(chē)輛發(fā)送狀態(tài)信息,而只需發(fā)送反應(yīng)指令。這就釋放了車(chē)輛的總線來(lái)處理重要的信號(hào),例如檢測(cè)到一個(gè)孩子突然跑上公路?!凹尚盘?hào)處理大大減少了反應(yīng)時(shí)間,”研究人員說(shuō)道。

研究人員研發(fā)的功能演示器看起來(lái)像一個(gè)灰色的盒子,左右兩側(cè)都有眼睛——立體攝像機(jī),該項(xiàng)目一直持續(xù)到2020年。在此之前,研究人員忙于測(cè)試初始原型,包括柏林的道路測(cè)試,希望在幾年后他的“灰色盒子”將作為標(biāo)準(zhǔn)安裝在每輛車(chē)上,為自動(dòng)化的市內(nèi)交通帶來(lái)更多的安全。