【编者按】2010年7月17日,中国汽车工程学会2010国际汽车青年学者论坛举行。以下是胡振程博士的演讲。
胡振程:我在长春土生土长,大学在上海交大自动化系,1998年在日本的熊本大学拿到硕士,2001年在日本的熊本大学拿到博士,2001年初在加拿大的一家公司做采集显示和EI处理的工作,2003年回到日本教书,主要的研究方向是机器视觉。
熊本坐落于日本的南部的九州岛的中部,熊本是农业很发达的地区。我的实验室叫ITS,我们有70%的人在做有关视觉方面的工作。一,车载智能感知和处理的项目。
我们为什么需要一辆车?车是做什么用?
很多人都在问这个问题,也得出了很多相关的答案。首先来看车辆的形成过程。1885年奔驰做了GASOLINE逐渐发展到福特生产的MODELT,1998PRIUS,1999年的INSIGHT,以及新能源汽车。60年代的时候我们只是追求车辆的最基本性能,车能够动起来,旋转方向和停下来,以这三个目标为最基本的追求。之后1970年大家追求的是绿色能力以及低能耗。80年之后世界出现了安全系统。90年代之后逐渐出现了智能系统。现在日本提出了汽车的21世纪三大革命,首先是能源的革命,其次是电子化革命,车载电子化整个的进程是呈几何基数的增长,而且所占的比例会越来越大,最后是信息化的革命,这三大革命构成了今后车辆市场以及世界范围内对车要求的越来越高的方向。ITS包括了人、车和道路环境的关系,三个结合体结合在一起构成了汽车发展的新的方向。
(图)从人驾车的感知、判断、执行方面,感知是通过视觉、听觉、触觉来感知外界的环境,感知我们现在所在的位置情况、周边的危险程度,经过感知之后会条件反射作出简单的操作,并控制车辆。智能车是帮人在做不出指令的情况下,对车进行控制的系统。最后是怎样帮助执行和操作,帮助人在进入简单和单纯环境中进行操控。其中包括ACCA防撞系统。
90年代初很多智能汽车已经开始走向市场,但当时的系统还不叫安全系统,是提高舒适性的系统,因为没有完全的法律的支持,主要是以给驾驶者提供帮助,帮助LKA、ACCA等等。
(图)安全系统可以分别主动安全和被动安全,目的是避免冲撞。
(图)主要是提高认知的能力。
(图)如何防止碰撞重要的是LDWS、LKA,其中有横向和纵向。
(图)在冲撞之前怎样保护被撞的人和驾驶者。
如果在不能保护驾驶者的情况下可以先把安全带勒紧,而达到保护的目的。
(图)对感知和传感的认知。在车中可以看到有很多不同的sensors,以及怎样统一在一起。我们有很多的不同的分类方式,可以针对车辆外部、内部、舒适性、安全性、经济性、速度等等条件进行设定。
(图)驾驶的时候我们首先看的是车前方有什么,其次是观察我周围的车辆,如果有时间可以看得更远一点并且进行分析。
(图) 人在开车的时候都在寻找有关行车安全的信息,并且90至95%的信息是通过观察而得到的。声音也是一种感知的信息,因为视觉是二维的,声音是一维的,声音的直向性很差,但视觉可以空间性很强的指出我们的位置。
(图)人看到的信息之后如何进行判断,从生理角度看,人的判断会从眼睛屏的周期,人在观察的时候眼一直在动和扫描着,并且在某一点停几毫秒,这就是eye stop cycle.我们把眼睛看到的重要信息,之后预测什么方向去判断。
(图)LANE TRACKER 已经在90年代以后逐渐在商用化,开始应用于卡车,之后才逐渐使用在乘用车。现在世界上几乎99%的产品主要是限定于高速公路,到城市环境这个就会停止。城市环境有很多大的转弯,这个很可能被污染掉,并且有很多的影子和道路的宽度在随时的变化。我们提出了一个结论,以ROI作为参数,预测前方道路的情况。
一段视频。
现在智能车已经逐渐向系统方面做,很多用到感知系统,其中包括对城市道路的环境的分析。很高兴有很多的年轻学者与我们一起探讨这方面的问题,为世界汽车和中国汽车做贡献。