人工智能讓駕駛更高效、安全

2020-08-24 12:59:49

世界汽車 2020年3期

在2020年國(guó)際消費(fèi)電子展（CES）上，博世攜移動(dòng)互聯(lián)出行和家居互聯(lián)產(chǎn)品亮相中央展廳12401號(hào)展臺(tái)。具備人工智能的解決方案是本次博世展示的亮點(diǎn)，其中有的是解決方案帶有人工智能功能，有的是開發(fā)和生產(chǎn)過程中運(yùn)用了人工智能技術(shù)。最新研發(fā)的虛擬遮陽板及車載3D顯示屏還榮獲了“最佳創(chuàng)新大獎(jiǎng)”。

2019年，博世在駕駛員輔助系統(tǒng)上的銷售額增長(zhǎng)了12%，達(dá)到約20億歐元。駕駛員輔助系統(tǒng)的應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛奠定了基礎(chǔ)。未來，當(dāng)車輛在高速公路等路段啟用部分自動(dòng)駕駛模式時(shí)，車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)可通過攝像頭確保駕駛員能夠隨時(shí)安全地重新控制車輛，為保障駕駛安全起到重要作用。預(yù)計(jì)到2022年，博世在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的投資將累計(jì)達(dá)到約40億歐元，并招募5000多名工程師。此外，為完善和豐富自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的傳感器系列產(chǎn)品，博世長(zhǎng)距離激光雷達(dá)傳感器已進(jìn)入量產(chǎn)開發(fā)階段。除了雷達(dá)和攝像頭，激光雷達(dá)傳感器是不可或缺的第三類傳感器技術(shù)。

虛擬遮陽板——透明的數(shù)字遮陽板

傳統(tǒng)遮陽板翻下后，雖然能為駕駛員遮擋刺眼光線，但也會(huì)阻擋部分視線。博世利用全新的透明液晶顯示屏解決了這一問題。該產(chǎn)品通過連接車內(nèi)監(jiān)控?cái)z像頭，可以監(jiān)測(cè)駕駛員的視線位置，并運(yùn)用智能算法分析位置信息，以及根據(jù)陽光或其他光源透過擋風(fēng)玻璃射入駕駛員眼睛的路徑，調(diào)暗顯示屏上的相應(yīng)部分，其余部分將繼續(xù)保持透明，不會(huì)妨礙駕駛員觀察路況。

虛擬遮陽板連接了駕乘人員監(jiān)控?cái)z像頭與一塊液晶顯示屏，以追蹤陽光在駕駛員面部投下的陰影。結(jié)合監(jiān)控?cái)z像頭提供的圖像，系統(tǒng)利用人工智能檢測(cè)到駕駛員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，識(shí)別駕駛員面部的陰影。此外，虛擬遮陽板通過算法分析駕駛員的視線，并根據(jù)陽光射入駕駛員眼睛的路徑調(diào)暗顯示屏相應(yīng)的部分;而顯示屏得的其余部分將保持透明，不會(huì)阻擋駕駛員大部分的視野。

3D顯示屏——駕艙內(nèi)的三維體驗(yàn)

全新的3D顯示屏運(yùn)用被動(dòng)式3D技術(shù)生成逼真的三維效果和警報(bào)信號(hào)，相較傳統(tǒng)顯示屏而言，3D顯示屏能幫助駕駛員更快抓取視覺信息并減少注意力分散。此外，擁有立體視圖效果的顯示屏無需額外的視覺追蹤技術(shù)或3D眼鏡進(jìn)行輔助。

3D顯示屏是車輛駕駛艙的最新發(fā)展趨勢(shì)。在電影屏幕上，打造3D效果主要是為了增強(qiáng)電影的娛樂性。但在車輛中，其意味完全不同。“顯示屏的立體視圖效果能幫助駕駛員更快抓取重要的視覺信息，包括輔助系統(tǒng)提示及交通堵塞提醒等，”Steffen Berns博士表示，“我們讓車輛提醒看上去仿佛要躍出屏幕，這樣將更直觀，也顯得更為迫切?！贝送?，停車時(shí)更加逼真的后視圖像有利于及時(shí)檢測(cè)障礙物，輔助駕駛員更好地把握后擋泥板到停車場(chǎng)墻面之間的剩余空間。在建筑密集的城市街區(qū)中，這種3D效果也發(fā)揮著決定性作用，因?yàn)閾碛辛Ⅲw視圖效果的地圖能讓駕駛員清晰掌握應(yīng)在哪一幢建筑前轉(zhuǎn)彎。同時(shí)，博世新款顯示屏搭載的被動(dòng)式3D技術(shù)，無需駕駛員和乘員佩戴3D眼鏡或使用視覺追蹤技術(shù)。

激光雷達(dá)傳感器——除雷達(dá)及攝像頭外，第三種應(yīng)用于自動(dòng)駕駛的傳感器技術(shù)

為了使安全的自動(dòng)駕駛能夠成為現(xiàn)實(shí)，除了攝像頭和雷達(dá)外，還需應(yīng)用第三種傳感器技術(shù)。博世正在完善服務(wù)于自動(dòng)駕駛的傳感器產(chǎn)品組合，首款車規(guī)級(jí)長(zhǎng)距離激光雷達(dá)傳感器（激光檢測(cè)和測(cè)距）已進(jìn)入量產(chǎn)開發(fā)階段，能夠保證在汽車全生命周期內(nèi)可靠運(yùn)行。激光雷達(dá)在高級(jí)別自動(dòng)駕駛中起到重要作用，即使在惡劣天氣和糟糕的光線條件中，也能與雷達(dá)和攝像頭實(shí)現(xiàn)無縫銜接，有效識(shí)別路面上的石頭等遠(yuǎn)處的非金屬物體，為駕駛者提供準(zhǔn)確可靠的路況信息。

激光測(cè)距技術(shù)對(duì)SAE定義的L3到L5級(jí)自動(dòng)駕駛至關(guān)重要。博世新一代傳感器同時(shí)覆蓋長(zhǎng)距離和短距離，適用于高速公路和城市道路的自動(dòng)駕駛場(chǎng)景。通過規(guī)?；慨a(chǎn)，博世希望降低這項(xiàng)高精技術(shù)的成本，從而在市場(chǎng)上進(jìn)行推廣。“通過完善傳感器產(chǎn)品組合，博世將率先助力自動(dòng)駕駛成為現(xiàn)實(shí)?！辈┦兰瘓F(tuán)董事會(huì)成員Harald Kroeger表示。

開發(fā)人員調(diào)研了自動(dòng)駕駛涉及的所有應(yīng)用場(chǎng)景，包括高速公路輔助駕駛以及城市道路完全自動(dòng)駕駛。例如，一輛高速行駛的摩托車在交叉路口接近自動(dòng)駕駛車輛，除攝像頭與雷達(dá)之外，這時(shí)還需利用激光雷達(dá)來確保這輛兩輪車能被準(zhǔn)確檢測(cè)到。在這種情況下，雷達(dá)可能很難檢測(cè)出摩托車較窄的輪廓及其塑料材質(zhì)的整流罩。而在強(qiáng)光照射下，攝像頭也很難清晰地捕捉畫面。因此，需要通過雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)這3項(xiàng)技術(shù)形成互補(bǔ)，為駕駛者提供準(zhǔn)確可靠的路況信息。

車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)——保障行駛安全

通過捕捉駕駛員的眼瞼運(yùn)動(dòng)、視線方向和乘坐姿勢(shì)，博世車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)駕駛員是否處于微瞌睡或看手機(jī)的狀態(tài)，并在緊急情況發(fā)生時(shí)提醒駕駛員注意路況。同時(shí)，車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)也能監(jiān)測(cè)車內(nèi)的乘員人數(shù)和乘員位置，從而在緊急情況發(fā)生時(shí)優(yōu)化氣囊等安全系統(tǒng)，起到更好的保護(hù)作用。此外，該系統(tǒng)也能提升駕乘體驗(yàn)的舒適性和便捷性，比如，它能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的個(gè)人偏好自動(dòng)調(diào)節(jié)座椅位置等。未來，當(dāng)車輛在高速公路等路段啟用部分自動(dòng)駕駛模式時(shí)，車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)可通過攝像頭判斷駕駛員是否準(zhǔn)備好取回駕駛控制權(quán)，從而保障行駛的安全，成為不可或缺的一部分。

該系統(tǒng)預(yù)計(jì)于2022年投產(chǎn)。屆時(shí)，歐盟也將把駕駛員疲勞和注意力分散預(yù)警等安全駕駛技術(shù)作為新車標(biāo)配。據(jù)歐盟委員會(huì)估計(jì)，到2038年，車輛安全新標(biāo)準(zhǔn)將挽救超過25000人的生命，并避免超140000起嚴(yán)重道路交通事故。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車內(nèi)狀況能從源頭上解決自動(dòng)駕駛車輛的安全問題。例如，在高速公路上，自動(dòng)駕駛車輛若要將駕駛控制權(quán)移交給駕駛員，需確保駕駛員未處于瞌睡、正在閱讀報(bào)刊或使用智能手機(jī)等狀態(tài)。

智能眼鏡LIGHT DRIVE系統(tǒng)——全天候信息顯示

博世Sensortec推出了用于智能眼鏡的創(chuàng)新型光學(xué)Light Drive系統(tǒng)。博世智能眼鏡Light Drive模塊是一套由MEMS反射鏡、光學(xué)元件、傳感器和機(jī)載處理器組成的一站式多合一技術(shù)堆棧。這一集成解決方案提供明亮的圖像，即使在陽光直射的情況下，也可以提供清晰的視覺體驗(yàn)。