信息速递

2020-11-24 05:01
汽车工程师 2020年8期
关键词:摄像头

场景感知交互技术研发提供自然直观的指导

日本三菱电机公司研发了全球首款能够与人类进行高度自然且直观互动的技术,该技术基于场景感知能力,能够将多模态感知信息翻译成自然语言。该技术整合了三菱电机的专有Maisart 紧凑型AI 技术,可以分析多模态感知信息,通过依赖于上下文情境生成的自然语言与人类实现高度自然且直观的交互。为了对不同类别的信息进行优先排序,三菱电机研发了注意力多模态融合技术,能够自动加权突出的单模态信息,为准确描述场景而选择适当词汇。将注意力多模态融合与场景理解技术和基于情境的自然语言生成技术相结合,实现了强大的端到端场景感知交互系统,在不同场景下,都可以与用户实现高度直观的交互。该技术可用于汽车导航应用,为驾驶员提供直观的路线导航。

Swift Navigation 与 Savari 合作为 V2X 应用提供精确定位服务

汽车技术公司Savari 与自动驾驶汽车定位公司Swift Navigation宣布合作开发技术,以提高V2X 应用的定位精度。使用Swift Navigation 的精确定位服务Skylark 和定位引擎Starling,Savari 的V2X软件栈将受益于更高的定位精度,进而提高V2X 内容的可靠性。此种厘米级精度的导航能力将为汽车安全应用和交通管理带来新的机遇,并增强ADAS、协同驾驶和自动驾驶能力。使用PC5 或专用短程通信(DSRC),为车载V2X 单元提供实时校正,从而提高定位精度。车辆之间的信息交换有助于避免事故,车辆与道路基础设施之间的信息交换可提高交通效率。这些信息越精确可靠,在交叉路口行驶和避开障碍物时,V2X 系统为终端用户带来的好处就越大。在具有挑战性的环境中,定位和导航性能的提高能为用户带来更多的好处。

新型近红外滤光器组件可用于驾驶员监测系统

以色列公司Unispectral 推出了针对其可调近红外滤光器和摄像头的最新评估套件(EVK)。该产品的核心部件是组装在摄像头模块上的可调谐微机电系统(MEMS)滤光器,其包含的RaspberryPi 用于采集参数,并通过USB/WiFi 接口连接到PC 或移动设备。此外,该产品还包括软件开发工具包(SDK),用于开发附加程序。该滤光器可连接视觉和感知,使得光谱摄像头可用于主流市场平台。此款ColorIR 摄像头在不同的近红外波长捕获多个帧,由微型法布里-珀罗光学腔MEMS 进行过滤。该技术是将光谱信息集成到摄像头的有效解决方案,可大幅降低传统光谱摄像头的价格,从而用于新的市场和应用场景。ColorIR 的应用场景包括面部识别、目标检测,以及车辆驾驶员监控系统等。

多机器人运动协调方法可用于自动驾驶车队控制

加州理工学院的工程师设计了新的数据驱动方法,可应用于城市搜救和自动驾驶车队控制等。该多机器人运动规划算法,即全局到局部安全自动合成(GLAS)。GLAS 模仿拥有完整局部信息的规划员和神经集群(Neural-Swarm)。使用 GLAS 和 Neural-Swarm 时,机器人实时学习如何在空间中导航,并在进入学习模式时吸收新信息,不需要对其所经过的环境或同伴的规划路径进行完整和全面的了解。由于每个机器人只需要其局部环境信息,因此可以进行分散计算。每个机器人都是独立思考的,使得扩大集群的规模变得更容易。GLAS的性能比目前最先进的多机器人运动规划算法的性能高出20%。同时,Neural-Swarm 明显优于不考虑空气动力学交互作用的商业控制器。使用新控制器后,追踪误差减小了4 倍。

双向充电研发可降低电动汽车车主用电成本

奥迪与海格电气正在合作研发既能带来经济激励又能更安全供电的解决方案——双向充电,即车到电网(V2G)技术。电动汽车的高压电池通过家中的壁挂式充电器进行充电,但也可以作为一个分散式储能媒介,向家中供电。研究人员采用了配备近系列充电技术的奥迪e-tron 车型。在测试电网中,奥迪纯电动车型采用直流壁挂式充电装置(充电功率高达12 kW),以及容量高达9 kW·h 的可伸缩家用储能单元。由于整个电网所具备的直流电压水平,PV 系统和车辆之间的连接不再需要逆变器,从而成为了一个特别有效的解决方案。

双向充电除了带来成本优化,还可以实现供电安全。

韩国研发预锂化法可增加电动汽车续航

韩国研究人员研究了一种预先加载锂或预锂化的方法,即在电池组装之前,额外增加锂,以补偿电池循环过程中损失的锂。该方法能够最大限度地提升高容量电池的能量密度。

该技术采用含锂溶液,预先加载锂离子,防止硅基阳极流失锂。只需将1 个电极浸入定制化的溶液中5 min,就足以成功预先加载锂。与传统的添加锂粉至电极,从而导致锂分布不均的方法不同,此种定制化预锂化溶液能够迅速渗入电极,确保锂均匀地进入到硅氧化物中。与市面上同类的石墨阳极电池(406~504 W·h/kg)相比,采用预锂化阳极制成的电池的能量密度高出25%。该项预锂化技术至少可以让电动汽车平均增加100 km 的续航里程。

上海交大研究团队提出新型双燃料燃烧方式

上海交通大学的研究团队提出一种智能充量压缩点火(ICCI)的新燃烧模式,可以同时实现超高效率和低排放。为了实现这种双燃料燃烧模式,该团队在1 台经过改进的单缸发动机上,独立使用2 个共轨直喷式系统,每个喷射系统分别由独立的开放式电子控制单元控制。通过早期注入大部分汽油燃料,形成预混背景电荷,其余燃料则在压缩冲程时交替注入,以形成可控反应性分层。在喷射过程中,柴油和汽油呈分多层混合,同时活塞上行。最终,在燃料点火之前,形成理想的分层,使缸内的浓度和反应性被调整到最佳条件。根据发动机工况的变化,可以改变喷射定时、燃油分流比和分流量,实时调节缸内分层。点火定时和燃烧速率可控,因此热效率较高、NOx排放较低。

Xilinx 与 Ouster 合作打造可扩展数字激光雷达

日前,Xilinx 称将助力Ouster 打造可扩展数字多光束闪光激光雷达。近期,Ouster 推出了3 款128 线数字广视图激光雷达传感器,均由Xilinx 的设备提供支持。这些高分辨率传感器采用整合设计,与其他解决方案相比,价格大幅降低。其数字激光雷达将成千上万的光学机械组件整合到1 个单独的专利专用集成电路(ASIC)中。Ouster 的可伸缩数字多光束闪光激光雷达包含OS0-128 传感器,每秒产生260 万个数据点,具有90°的垂直视场,数据输出量对客户非常有价值。传感器接收到的原始图像数据,最初将由ASIC处理。然后,图像数据通过可编程逻辑中的GTH 收发器传输到Xilinx 的设备。随后,图像处理在Xilinx 设备上进行,最后由高级数字信号处理功能生成包含深度、信号和环境数据的丰富点云图像。

高强度铝复合材料可用于3D 打印汽车外壳

俄罗斯国立科技大学展示了一项新技术,利用水热法让铝氧化,以在铝颗粒表面形成一定厚度的增强型(硬化)氧化膜,可利用新原料制造铝基复合材料,用于3D 打印飞机和汽车中使用的轻型、耐用外壳。与类似的原料相比,新方法让3D 打印制成的复合材料的性能均匀度和硬度提高了40%。该铝复合材料特别适用于先进的增材制造(SLM技术)。该技术基于原位法,即在每个颗粒内部打造一个复合结构。原来的铝粉末(纯度为99.85%)被放入高压釜中30 min,利用水热法,在铝粉末颗粒表面形成了氧化铝含量为10%~20%的氧化层。最后,该粉末在150~600℃模式下被加热。该方法所获得的粉末颗粒活性高,整体性能均匀,这是用其他方法制备铝基复合材料所无法达到的。

百度全球首个量产自动驾驶计算平台ACU 下线

全球首个量产自动驾驶计算平台——百度ACU 正式下线。其汇集各领域全球领先公司,从研发、测试、生产到售后保障,为自动驾驶OEM客户提供完整的解决方案。百度ACU 是Apollo 面向量产的自动驾驶车载计算单元,根据不同需求场景的计算能力要求,分为多个系列产品。目前,ACU 量产生产线年产能可达20 万套。其中,ACU-Advanced 是行业首创的自主泊车产品AVP 专用车载计算平台,提供软硬一体的解决方案。ACU 具备坚实的安全能力、全面的AI 能力、强大的云端更新能力。搭载ACU 硬件平台车型的落地,能够实现百度AVP 自主泊车方案,通过手机等移动终端实现远程取还车、自动寻找车位、自主泊车等操作,将解决停车难所占用大量社会时间成本和运营成本的痛点。

Mobileye 为福特提供高端驾驶辅助系统

福特汽车公司与英特尔旗下自动驾驶子公司Mobileye 宣布扩大合作,Mobileye 将为福特全球产品线研发高端驾驶辅助系统。

Mobileye 的技术将用于帮助准确识别车辆挡风玻璃摄像头所看到的车道标志、交通标志、行人和其他车辆等物体,从而为车道保持系统、自动远光前大灯、配备自动紧急制动的碰撞前辅助系统、智能自适应巡航控制系统以及具脱手驾驶功能的主动驾驶辅助系统等功能提供支持。Mobileye 的EyeQ 系列能够支持复杂且计算强度大的视觉处理任务,同时即使用于汽车挡风玻璃,也可以保持低功耗的特点。基于前一代软件的能力,EyeQ4 能够处理多个传感器以及驾驶辅助功能所需的其他输入内容。

美国研发高功率液体燃料电池

美国圣路易斯华盛顿大学研发了一款高功率直接硼氢化物燃料电池(DBFC),其工作电压是传统氢燃料电池的2 倍。该反应物可确定实现大功率运行的最佳流量、流场结构以及停留时间,从而解决了DBFC 的关键挑战,即适当地分布燃料和氧化剂以及缓解寄生反应。该团队展示了1 个单电芯,其工作电压为1.4 V 或更高,是传统氢燃料电池的2 倍,峰值功率接近1 W/cm2。将电压提高1 倍就可以实现更小、更轻、更高效的燃料电池设计。尤其当多块电池变成电池组用于商业用途时,这种电池在质量和体积方面将获得显著优势。此外,研究人员的方法也广泛适用于其他类别的液体燃料电池。

采埃孚推出新款车用摄像头实现半自动驾驶

汽车摄像头供应商采埃孚(ZF)宣布推出新款S-Cam4.8 车用摄像头。该款摄像头配备了英特尔子公司Mobileye 的增强型视觉技术。

S-Cam4.8 是首款水平视野可达100°的车用摄像头,在满足未来欧洲5 星安全评级、美国公路安全保险协会(IIHS)最高安全评级要求以及欧盟一般安全法规等越来越严格的测试方案方面又迈进了重要一步。S-Cam 4.8 将为ZF 客户提供进一步改进系统的机会,同时可让车道保持系统具备一流性能等。该摄像头还可以实现更多的半自动驾驶便利功能,如高速公路驾驶和交通堵塞辅助等,而且ZF 可向全系列轻型车提供此类技术。该摄像头配备的EyeQ4 处理器可实现先进的物体识别技术,高效地帮助和保护弱势道路使用者。

Vibracoustic 推前轴塑料支撑部件

德国供应商Vibracoustic 宣布推出前轴塑料顶部支撑部件,可降低汽车质量和生产成本,还能够直接集成更多功能。此类部件结合了传统铝/钢制顶部支撑部件的性能特点,同时具备高频隔振功能,具成本效益,可降低高达30%的质量。该部件的关键特点之一是整体都很坚固,该部件的棱纹设计保证了部件的坚固度,优化了悬架与车身之间的载荷传递和生产过程中的材料使用情况,性能和坚固度可与钢制或铝制部件相当;另一个关键特性是其顶部支撑盖具备结构强度和鲁棒性,峰值载荷高达几吨。该支撑盖非常坚固,能够承受重载荷而不会破裂。

减重有助于减少CO2排放或增加电动汽车续航里程,紧凑的设计提供了更多的灵活性和设计空间。

新域适应方法填补激光雷达3D 点云域差距

为了弥补激光雷达传感器中3D 点云采样差异造成的域差距,谷歌研究团队提出了一种激光雷达点云语义分割域适应方法。该团队假设了一个由3D 表面组成的物理世界,并将域适应挑战作为3D 表面补全任务。设计了1 个稀疏体素补全网络(SVCN)来补全稀疏点云的3D 表面。获取SVCN 训练配对不需要人工标注,因为表面补全可以从自我监督中学习。这些激光雷达帧包含2 400 个可用于训练的完整场景点云,200 个可用于测试的点云。一旦3D 表面被恢复,研究人员使用稀疏卷积U-Net 来预测完整表面上每个体素的语义标签。与此前的域适应方法相比,该方法的性能提高了8.2%~36.6%。该域自适应方案提升语义分割性能的能力对于自动驾驶、施工现场监控等应用具有巨大潜力。

一汽成立旗偲科技谋局智能网联

近日,中国第一汽车集团有限公司斥资4 500 万元成立北京旗偲智能科技有限公司,发力智能网联。该公司由一汽集团100%持股。

2018~2020 年,一汽为车企新一轮竞争加码布局智能网联,先后与腾讯和百度达成合作,并制定R.Flag“阩旗”计划,其中,红旗i.RFlag“旗偲计划”是红旗在智能网联化领域的技术品牌,而如今成立的新公司恰好与i.RFlag“旗偲计划”重名。此前一汽董事长徐留平曾表示:2019—2020 年,一汽将实现L3 级自动驾驶车辆量产和L4 级示范运营;2021—2025 年,将实现L4 级量产和L5 级示范运营;2026—2030 年,将实现 L5 级自动驾驶商业化。目前,红旗已实现L2 级别自动驾驶,并在红旗E-HS3、HS5、HS7等车型上搭载应用,2020~2021 年还将推出拥有高速代驾、代客泊车等功能的L3 级和L4 级自动驾驶车型。

宝马发动机远程启动功能可提前调整车内环境

宝马公司通过iDrive 操作系统7.0以及远程软件升级功能,为特定车型提供了一项特殊的发动机远程启动功能。

该系统可以让车主在任何地点,通过宝马ConnectedDrive 应用程序启动发动机,每次启动时间长达15 min,驾驶员和乘客进入汽车之前,座舱的条件就已经得到优化。如果车主在距离汽车30~70 m 的范围内,也可利用宝马汽车钥匙激活该功能。此外,如果汽车配备了座椅加热、座椅通风和转向盘加热等功能,也可远程启动。在炎热或寒冷的气候条件下,发动机远程启动功能将非常实用,车主在进入车内之前,可预热或预冷车内环境,极大地提高了舒适性。

韩国研发新型催化剂攻克氢燃料电池腐蚀问题

韩国浦项工科大学采用一种结合了铂和氢钨青铜(Pt/Hx-WO3)的催化剂,解决了氢燃料汽车不使用时燃料电池的腐蚀问题。此种催化剂已被证明,可以促进氢的氧化反应以及选择性抑制氧还原反应(ORR)。

在汽车正常工作时利用氧化钨的金属绝缘体过渡(MIT)现象,通过插入1 个质子,在维持H-WO3(导体)转态的同时产生电极反应。当汽车点火停止时,混合空气会被引入,使O2压力升高,并将其变成WO3(次导体),使电极反应停止,从而解决了阴极腐蚀的问题。当汽车处于关闭状态时,此催化剂比传统催化剂耐久性高出2 倍多。该项研究极大地提升了汽车燃料电池的耐久性,此类研究成果有望进一步推动氢燃料汽车的商业化。

尺寸更大的催化剂颗粒更活跃

美国斯坦福大学和能源部SLAC 国家加速器实验室的研究小组从理论和试验2 个角度观察了由铂和钯制成的催化剂纳米颗粒,以在其表面识别出实现更高活性的特定原子结构。研究人员制造了尺寸得到精确控制的纳米颗粒,每个纳米颗粒都包含均匀分布的钯和铂原子混合物。通过在较小的颗粒周围“播种”以制出较大的颗粒,采用了SLAC 斯坦福同步辐射光源的X 射线来确认该纳米颗粒的成分。然后,用不同尺寸的纳米颗粒催化一种反应,将丙烯转化为CO2和水。试验结果证实,颗粒更大的更活跃,在反应中会变得更圆,锯齿更明显,与计算研究所预测结果相同。未来可利用更便宜的材料“播种”纳米颗粒,从而降低成本,减少使用稀有贵金属。

松下将推无钴电池电动车电池价格或再下探

近日,松下宣布将在2~3 年内推出无钴电池,目前已将特斯拉电池中的钴含量降至5%以下。同时,国产版Model 3 车型也将搭载LG 低钴、宁德时代磷酸铁锂电池。

纯电动车所采用的电池主要为三元锂电池,分为NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)2 种。钴是三元锂电池正极中不可或缺的材料,并且目前还未找到钴的完美替代品。钴金属具有不可再生和非常稀缺2 个特点,所以其价格昂贵,金属钴在2020 年7 月28 日的国内现货报价为27.8 万元/吨。对于一般的新能源车型而言,整套动力系统占据价格的50%左右,动力电池单元则占据了这其中的75%左右。如果电池中钴成分的问题得以解决,电动车或许会性价比更高。

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