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智能车灯系统 远光灯不再刺眼难耐

来源:未知作者:admin编辑: admin时间:2015-04-30 14:51
北京时间9月11日消息科学日报报道,近日美国卡内基梅隆大学机器人技术研究所研发的智能前头灯使得司机可以充分利用远光灯,无需担忧刺眼灯光会导致迎面而来的司机看不清路况,或者在雨天或雪天夜晚驾驶遭受刺眼光芒。


   这种可编程的前头灯可以感知并虚拟追踪任何数量的迎面而来的司机,遮挡或可能照射司机眼部的少部分远光灯。在雪天或者雨天,前头灯通过追踪车辆附近的单片雪花或者雨滴并阻挡车前灯狭窄的银镀层而改善司机的视力,这些银镀层会照亮雨滴并反射进入司机眼里。

   "即使在发明车头灯后130年,过半以上的车辆在夜间发生碰撞和死亡,尽管很多时候原因并非是交通堵塞," 研究此项目的机器人学副教授斯里尼瓦萨•纳拉辛汗这样说道。"然而,利用我们的可编程系统,我们可以让车头灯看起来更亮,同时不会导致道路上的其它司机分心。"

   项目首席工程师罗伯特•坦布罗将会把这一系统的实验室内测试结果展示在9月10日在瑞士苏黎世召开的欧洲计算机视觉会议上。由纳拉辛汗、坦布罗和研究小组的其它研究人员研发的系统使用了数字光处理探照灯以取代标准的车头灯或者LED群。这使得研究人员能够将灯光分散成100万束小光线,每一束光都可以通过机载计算机独立控制。


   利用一台照相机即可感知迎面而来的车辆、降雨和其它物体,例如道路标示。100万束光可以相应的进行调整,有些变暗以保护迎面而来的司机的眼睛,而有的变亮以凸显道路标示或者行车道。然而整体照明的改变非常细微,一般来说司机不会注意到这些差别。

   系统延迟--照相机检测和相应的亮度调节之间的时间间隔--大约为1到2.5毫秒,坦布罗这样说道。这种近乎即刻的反应意味着在大多数情况下系统无需成熟的算法即可预测当车头灯做出反应时迎面而来的司机或者雪花的精确位置。

   "我们的系统可以在正常高速运行的前提下预防强光蒙蔽司机的视线." 纳拉辛汗这样说道。雨雪则是一个更难的问题,系统可以在低速减少刺眼的光,但随着速度的增加系统效率则可能有所降低。


   除了预防刺眼的光,探照灯还可以用于突出车行道--当道路没有清晰标记的车道或者边缘,或者大雪模糊了车道标志线时,这是非常有用的驾驶辅助。当与导航系统相连,可编程的车头灯可以投射箭头或者其他方向指示以从视觉上引导司机。

   "我们利用相同的车头灯就能实现这一点甚至更多," 纳拉辛汗说道。这与某些汽车制造商安装的最新车灯系统形成了鲜明的对比。这些车灯系统包括多个LED系统,它们主要是变暗某些LED灯减少刺眼的光,同时旋转车头灯帮助司机看清曲折的路。"然而大多数这些车灯系统都是一次性系统,不同的车头灯被应用于不同的任务。" 纳拉辛汗补充说道。

   研究小组利用现成部件装配了他们的实验系统并将这个系统放在一个敞蓬小型载货卡车引擎盖上方,作为道路测试时的第三个车头灯。研究小组计划明年在卡车车头灯位置安装一个较小版本的系统。

   尽管目前研发的智能车灯系统比标准的车灯要更大,但纳拉辛汗表示这个系统现在可装配在卡车和公交车上,这些车辆的车头灯更容易产生耀眼的光,因为它们的位置距离地表较高。最终,微型化应该使得这类智能车灯与更小的车辆相兼容。

   该研究小组成员包括计算机科学和机器人学教授金出武雄、电子和计算机工程研究助理教授安东尼•罗威、计算机科学硕士阿布舍克•丘格、电子和计算机工程硕士苏巴格托•杜塔和维纳•巴拉克德以及因特尔研究的艾瑞可•努维塔蒂和陈梅。这项研究得到了福特汽车公司、因特尔社群运算科学与技术中心和自然科学基金会的支持。它属于安全和高效运输科技中心的一个项目,后者位于美国卡内基梅隆大学的美国运输部大学交通中心。

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