增强现实技术能够提高驾驶性能

作者:本网编辑 文章来源:编译自Automobil Industrie 发布时间:2014-08-12
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戴姆勒公司强化了高度自动化的驾驶方式的性能测试,他们认为自动驾驶技术将来一定会应用于大批量生产的车辆中。但如何把人类的行为模式与机械的可能性有机地融合到一起呢?戴姆勒公司的增强现实技术(AR)是一种有效的解决方案。

2013年8月,戴姆勒公司高度自动化驾驶模式的S级轿车在城市路段正常行驶,这充分验证了高度自动化驾驶模式也是适合于日常交通的车辆技术。“原则上来讲,如今我们已经能够实现自动驾驶。我们的试验车已经完成了超过100km的城市和乡村道路行驶试验,迄今为止没有发生过交通事故。这足以向世人证明,利用现有的或者接近批量化生产的传感器技术和过程处理技术是可以实现自动驾驶的。” 长期负责梅赛德斯-奔驰驾驶辅助系统开发、主动安全系统开发及整车开发的领导人Jochen Hermann先生说道。

然而,戴姆勒公司的测试工程师认为,自动驾驶技术还有优化改进的潜力,例如高精度的导航地图是必不可少的。自动驾驶功能作为一种辅助性的驾驶方案,会在例如超车、第二排停车位停车、人流密集和车流量大等情况下提示驾驶员接管车辆的驾驶。


图1 今天的车辆已经高度自动化

戴姆勒公司工程师们还进一步明确,对交通信号灯的识别也是一个需要改进的地方。首先是数字化图像处理系统的拓扑算法,它必须学会识别不同轮廓形状的交通信号灯,知道交通信号灯与公路上其他有颜色的物体有什么不同。然而,比较困难的是,交通信号灯的安装位置不同,这对摄像机的视角提出了非常高的要求。另外还有一些干扰因素,例如即将落山的太阳或者复杂路口的复合型红绿灯。而且道路周边的许多现代化设备也为准确的信号灯识别增加了难度,例如LED发光二极管组成的交通指示灯或者横跨公路的桥形路标牌,它们脉宽调制的光脉冲恰恰与光栅化的图像采集脉冲间隔相吻合,理论上可以说:在这种环境中,摄像机根本无法识别到红绿灯的信号。

Jochen Hermann先生表示,自动驾驶技术100%的可靠性是关键。这不仅要求自动驾驶辅助系统工作时在技术层面上无可挑剔,而且其功能也必须非常透明,只有这样才能让驾驶员信任这种辅助驾驶功能。当车辆前端的交通检测器探测到信号灯为红色时,它应该把这一信息首先报告给驾驶员,让驾驶员知道交通信号检测功能是正常的,然后才是调整到预先设定的车辆制动。

戴姆勒公司在自动驾驶技术中使用了现实增强技术,因为图形符号比文字信息的采集更直观,也更快捷。就像在S级试验车中的显示一样,所有的信息首先反应在中央显示屏上,并把图像符号叠加在摄像机拍摄到的真实交通状况图像上。


图2 戴姆勒公司在车辆信息传递中利用了增强现实技术  

据戴姆勒公司的开发人员称,公司使用这一技术的时间不短了,但性能始终不尽人意。一方面是因为平视显示技术所显示的图像、文字的可视性与视角有着密切的关联,这样一来驾驶员的身高、坐在座椅上的位置都对能否看清路面情况有着重要的影响;另一方面,平视显示器不能在大面积的前风窗玻璃上显示许多用户采用增强现实技术所需的大图像,例如弯道转向提示信息等。“将来在解决了平视显示器的关键难点之后,我们会在车辆中采用平视显示技术,而首先应用该技术的将会是C级轿车。利用这样的显示技术将会更加清楚地表示车辆的安全功能。只是增强现实技术需要更大面积的图像和更高的分辨率,以便使各类信息显示更为直观。”Jochen Hermann先生如是说:

利用在多年的开发中获得的自动驾驶功能的经验,戴姆勒公司也打算逐步增强汽车驾驶员对这一技术的信任。Jochen Hermann先生预测,像全自动泊车和简单的高速路自动驾驶等功能会在2020年实现批量化生产,而实现更高级的全自动驾驶技术或许还要再等10年。

技术上的可行性已经得到验证,只是法律法规方面还存在着某些约束。许多技术干预,例如在转向(驻车泊车)时车速不得超过10km/h。1968年制定的维也纳公约中就明确表示:任何时候驾驶员都应该是车辆的主人。“尽管如此,汽车工业和国际社会都在努力开展积极的探索。何时会有正确的结果?我不敢肯定。但是我们已经开发出了可用的技术,等将来有了法律法规的支持,我们将会迅速地把它推向市场。”Jochen Hermann先生表示。

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