隨著自動駕駛等級提高,車輛更需要掌握周圍環境、車身狀態、路況分析與預測,進行安全行駛,同時滿足自動駕駛之性能與安全性之要求,讓社會大眾更願意接受自動駕駛。
由於市區環境中的物件多、道路環境較為複雜,需要高準確度的檢測與辨識技術,以適應各種道路環境變化、提高駕駛安全,因此,全球各地有愈來越多的公司、研究單位致力於開發自駕車的車輛周圍環境的辨識與檢測技術,期望能避免車輛碰撞,讓車輛安全行駛至目的地,說明如下:
一、即時監控車輛周圍環境的3D語義攝影機(3D Semantic Camera)
技術開發者:法國Outsight公司。
技術概況:該公司開發出嵌入於汽車單晶片系統(System on a Chip, SoC)的3D語義攝影機,為低能量短波長紅外線(Shortwave infrared, SWIR)攝影機,可掃描數百公尺外的物體、分析高光譜影像,獲得3D視野的物理材料資訊,而獲得的資訊還可結合該公司的3D SLAM即時定位與地圖構建軟體,達到車輛周圍環境的即時監控。
應用範圍:汽車產業、製造業的機器人、無人機產業。
二、高解析度影像處理演算法的3D攝影機
技術開發者:美國密西根大學。
技術概況:該研究單位開發出具石墨烯光電探測器與高解析度影像處理演算法的3D攝影機,使用的石墨烯材料,能夠檢測光的吸收,透過深度與距離來感測環境,增加環境感知能力,同時進行物體周圍位置之資料處理,以建立精確的3D圖像之成像技術,該技術目前於測試開發階段。
應用範圍:汽車產業、生醫產業、製造業的機器人。
三、增強視野能力之成像技術
技術開發者:以色列Bright Way Vision公司。
技術概況:該公司開發出增強視野能力之成像系統,可在250公尺距離內獲得高清晰度的圖像,大幅增加駕駛的視野能力。該系統整合攝影機中的門控感測器、門控光源、垂直共振腔面射型雷射(Vertical cavity surface emitting Laser, VCSEL),並將該系統置於前照燈中,可有效檢測車輛行徑中的物體、車道與交通標誌;該技術已申請多國專利。
應用範圍:汽車產業。
四、AI環境感知系統
技術開發者:以色列Cartica公司。
技術概況:該公司開發出AI環境感知系統,可應用於霧霾、雨、雪,以及夜晚環境下,提供高精確度的視覺效果,影格率(Frame per Second, FPS)為每秒30張。該技術將感測器、處理器、分析軟體整合,並使用AI來進行預測性分析與風險管理分析,以了解周圍環境。
應用範圍:汽車產業、交通產業。
五、AI車輛環境辯識平台
技術開發者:以色列Cortica公司。
技術概況:該公司開發出AI車輛環境辯識平台,藉由AI技術來收集並識別車輛周圍環境之物體,不斷進行即時更新,並預測物件或人物在駕駛活動中可能的行為,提供車輛在安全環境下行駛,可以大幅降低交通事故發生。
應用範圍:汽車產業、無人機產業、交通產業。
六、具機械學習技術之行人檢測軟體
技術開發者:英國Humanising Autonomy公司。
技術概況:該公司開發出具機械學習(Machine learning, ML)技術的軟體,可將攝影機、感測器所收集之資訊,透過軟體模組來分析行人的模式,並且預測行人的下一步行動,藉以提供L4與L5自駕車行車條件;目前,該公司已與德國戴姆勒(Daimler)汽車公司、法國空中巴士公司(Airbus)合作,測試與評估該技術於車輛實際運作的有效性。
應用範圍:汽車產業、製造業的機器人。
七、訂定安全指標的規範描述語言(Scenario description language, SDL)
技術開發者:以色列Foretellix公司。
技術概況:該公司開發出用於系統設計之規範描述語言,藉以分析車輛覆蓋範圍下的各種場景,自動地訂定安全指標,確保自駕車在安全的駕駛環境下行駛。
應用範圍:汽車產業。
八、用於惡劣天候條件之局部探地雷達技術(Localized ground penetrating radar, LGPR)
技術開發者:美國麻省理工學院。
技術概況:該研究單位開發出局部探地雷達技術(Localized ground penetrating radar, LGPR),透過電磁脈衝(Electromagnetic Pulse, EMP)來檢測地面上的物體,生成道路地圖,以評估道路狀況與車輛位置,因此,該技術克服了感測器在惡劣天候條件下感測物體之困難,完全不受雨、雪、霧霾、灰塵之影響,仍能提供精確的導航資訊。
應用範圍:汽車產業。
九、增強車輛聽力之聲波感測器系統
技術開發者:德國IDMT研究所(Fraunhofer Institute for Digital Media Technology)。
技術概況:該研究單位開發出聲波感測器系統,包含控制單元、軟體、安裝在車輛外部的麥克風,該系統透過AI演算法來建立聲學資料庫,測量來自運動物體的聲音,以聲學特徵來辨識聲音事件,判斷車輛故障產生的噪音、外部環境之聲音,補足車輛感知周圍環境的能力。
應用範圍:汽車產業、製造業的消費性電子產品、醫療保健產業。
十、零碰撞的分散式運算方法
技術開發者:美國西北大學。
技術概況:該研究單位開發出車輛零碰撞的分散式運算方法,讓成群的自駕車能夠以各模式移動而不會發生碰撞。該技術讓自駕車輛能夠準確地知道自身位置、確認車輛周環境,並有效地相互通訊,更加容易繪製最有效的車輛路徑,從而確保車輛行駛路線暢通無阻。目前,該技術藉由自動駕駛機器人,成功地在實驗室環境完成測試。
應用範圍:汽車產業、交通產業、物流產業的機器人。