苹果申请多模态传感系统专利 用夜间传感器保障自动驾驶安全

苹果的新专利,一句话就是结合各种互补的图像传感技术,从而解决自动驾驶系统在夜间或低光照环境内物体检测和分类的难题,用多模态传感系统检测和识别物体。

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  传感器专家网报道,近日,据外媒报道,美国专利商标局公布了苹果公司的一项专利申请,该专利是一种多模态传感系统,可在自动驾驶车辆夜间行驶时,用于检测和识别物体。


  苹果表示,此次专利,是为了方便导航和自动化系统进行控制,处理传感器数据经常收到的实时性约束,相比其他需要收集、处理大量的传感器数据,以识别周围环境中出现的物体的自动化系统,苹果的技术使得夜间行车更为安全。

  在该专利中,苹果描述称,与其他自动驾驶车辆计算视觉系统相比,该系统在操作上可以分成两个部分,一部分操作可以增加有效探测范围,对车辆路径内或附近的物体进行探测和分类。而另一部分则可以在低光照环境中更准确地对物体进行分类,从而改善自动驾驶汽车控制系统的安全性,并提高低光照环境中车辆的最大安全速度。


  一般而言,感知、决策、控制是自动驾驶的三个环节,感知环节用来采集周围环境的基本信息,也是自动驾驶的基础。自动驾驶汽车通过传感器来感知环境,传感器就如同汽车的眼睛。虽然现阶段诸如摄像头、激光雷达、超声波雷达、毫米雷达等传感器的发展比较先进,但是,在夜间或是低光照环境下,仍然会对自动驾驶车辆的控制系统造成挑战。

  苹果的新专利,一句话就是结合各种互补的图像传感技术,从而解决自动驾驶系统在夜间或低光照环境内物体检测和分类的难题,用多模态传感系统检测和识别物体。


据悉,该专利可为其他驾驶员提供更多数据,还可预先计算路线,显示下一动作的指示,提前提醒其他驾驶员。

可用于夜间驾驶的传感器分析

  具体来说,夜间的低光照环境会对自动驾驶车辆的控制系统造成挑战,比如汽车前照灯在夜间的照明水平基于可见光传感器(摄像头)的有效探测范围而受到限制,该类传感器主要用于探测车辆路径内或附近的物体,有效探测范围基本在60米内。而结合图像传感技术,比如在汽车上安装近红外照明灯,则可以捕获更长的有效探测范围,这一数值将达到200米内。此外,可见光传感器还可提供更广阔的视野探查车辆前方路径。

  结合各种互补的图像传感技术,可能可以解决夜间或低光照环境内物体检测和分类的难题。例如,可以在汽车上安装近红外照明灯,法律法规可能对此类照明灯的照明水平要求更宽松,甚至没有限制。

  此外,可以在车辆上安装带有近红外照明灯的近红外传感器,以捕获车辆路径内或路径附近、及距车辆更长距离(如200米,600英尺)处的物体的高分辨率图像信息。如此一来,可在车辆行驶时更早地探测和分类物体,从而提高安全性以及提高最大车速。近红外照明灯可将近红外光线投射到相对较窄的视野范围内(如30度锥形角)。

  尽管可见光传感器的探测范围相对有限,但其可以提供多种颜色(如红、绿和蓝)物体的高分辨率图像数据,此外,可见光传感器还可提供更广阔的视野(如120度视野范围),探查车辆前方路径。

  长波红外传感器(LWIR)从车辆周围环境捕获物体自然产生的热辐射,因而不需依赖照明灯。长波红外传感器的有效探测范围可能会受到限制,被传感器分辨率以及物体探测和分类的分辨率要求所限制。长波红外传感器包括大量组件传感器,可提供宽广的视野范围(如180度视野范围), 探查车辆周围环境,此外,长波红外传感器还可以提供分辨率较低环境中的物体图像。

  在有些操作中,可通过调整其他传感方式和图像处理资源的控制参数,可对长波红外传感器探测到的物体(此类物体的探测以低分辨率图像数据为基础)进行分类,从而让车辆计算机视觉资源集中在与探测物体相关的兴趣区域。

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