如何通過(guò)觸覺(jué)感應(yīng)解決方案最大限度地提高道路安全和效率

為了挽救生命、避免汽車(chē)故障和緩解交通擁堵，城市和郊區(qū)道路必須安全高效。為了完成這項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，以色列公司 Tactile Mobility 開(kāi)發(fā)了一種基于高分辨率觸覺(jué)傳感和數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的軟件技術(shù)，旨在為自動(dòng)駕駛汽車(chē)和智能城市的未來(lái)賦能。Tactile Mobility 的技術(shù)平臺(tái)包括兩個(gè)先進(jìn)的軟件模塊，可以作為獨(dú)立解決方案提供，也可以組合起來(lái)部署完整的高端解決方案。如圖1所示，第一個(gè)模塊是車(chē)載嵌入式軟件，第二個(gè)模塊是云模塊。

觸覺(jué)感應(yīng)車(chē)載嵌入式軟件駐留在車(chē)輛現(xiàn)有的電子控制單元 (ECU) 中。該模塊運(yùn)行專(zhuān)有算法（包括人工智能功能），根據(jù)從多個(gè)現(xiàn)有非視覺(jué)傳感器（包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩剎車(chē)片、從所有四個(gè)車(chē)輪檢測(cè)到的車(chē)輪速度、車(chē)輪角度、油門(mén)位置等）。對(duì)于研究、開(kāi)發(fā)和演示，觸覺(jué)傳感軟件可以通過(guò)專(zhuān)有的售后設(shè)備提供，該設(shè)備通過(guò) OBDII 診斷接口連接到車(chē)輛的 CAN 總線。

觸覺(jué)傳感軟件使用信號(hào)處理算法從采集的數(shù)據(jù)中去除噪聲成分，提供可以使用專(zhuān)有算法和人工智能技術(shù)處理的干凈信號(hào)。這允許創(chuàng)建 Tactile Mobility 所謂的“虛擬傳感器”。虛擬傳感器獲取的數(shù)據(jù)，包括抓地力水平、車(chē)輛重量、發(fā)動(dòng)機(jī)效率和輪胎健康狀況，可以進(jìn)一步用于不同的車(chē)輛功能，提供有用和更好的駕駛輔助以及態(tài)勢(shì)感知。

“我們的技術(shù)本質(zhì)上只是軟件，包括非常先進(jìn)的信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以生成許多不同的虛擬傳感器，”Tactile Mobility 產(chǎn)品副總裁 Yagil Tzur 說(shuō)?！拔覀兊膫鞲衅鞒洚?dāng)真正的硬件傳感器——它們可以使用自己分配的地址在 CAN 總線上發(fā)送消息，它們具有特定的值和范圍，等等。此外，我們的解決方案具有高度可擴(kuò)展性，因此我們可以在同一基礎(chǔ)設(shè)施上添加越來(lái)越多的虛擬傳感器?！?/p>

每輛車(chē)收集的數(shù)據(jù)集上傳到云端，以供大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)一步分析和處理。這反過(guò)來(lái)又提供并更新了兩個(gè)不同的數(shù)學(xué)模型，這些模型突出了與車(chē)輛和道路動(dòng)力學(xué)相關(guān)的關(guān)鍵因素。第一個(gè)模型 VehicleDNA 處理與車(chē)輛相關(guān)的虛擬傳感器，例如發(fā)動(dòng)機(jī)效率、制動(dòng)效率、輪胎健康、重量、油耗等。同時(shí)，有傳感器從現(xiàn)實(shí)世界、環(huán)境和位于車(chē)輛外部的表面收集數(shù)據(jù)。這些傳感器為第二個(gè)數(shù)學(xué)模型 SurfaceDNA 提供數(shù)據(jù)，該模型不僅分析典型的物理道路特征，如坡度、坡度、曲率、標(biāo)準(zhǔn)化抓地力水平，以及顛簸、裂縫等危險(xiǎn)的位置，和坑洼，還有功能方面，例如抓地力如何受天氣影響，坑洼的影響是什么等等。然后將該數(shù)據(jù)下載到接近同一區(qū)域的啟用車(chē)輛，從而提高安全性和用戶體驗(yàn)并減少反應(yīng)時(shí)間。SurfaceDNA 還向第三方提供有價(jià)值的最新信息，例如市政當(dāng)局、道路管理部門(mén)、保險(xiǎn)公司、車(chē)隊(duì)經(jīng)理等。

“我們?cè)谲浖?jí)別提供所有這些功能，這意味著與更昂貴的硬件傳感器相比成本更低，”Tzur 說(shuō)?！霸谀承┣闆r下，沒(méi)有物理傳感器可以提供 Tactile Mobility 的虛擬傳感器可以提供的數(shù)據(jù)。例如，沒(méi)有可以測(cè)量握力的硬件傳感器，這是 Tactile Mobility 的獨(dú)特功能?！?/p>

底特律市公共工程部選擇了 Tactile Mobile 的平臺(tái)來(lái)支持其預(yù)防性和臨時(shí)性維護(hù)計(jì)劃，及時(shí)、客觀、有效地提供道路表面數(shù)據(jù)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，該部門(mén)需要一種能夠自動(dòng)提供與 PASER 量表（由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校交通信息中心開(kāi)發(fā)）相關(guān)的 10 級(jí)量表的可靠且具有成本效益的路面評(píng)級(jí)分?jǐn)?shù)的工具。目的是對(duì)每個(gè)市政路段進(jìn)行評(píng)級(jí)，包括住宅區(qū)的路段，由于預(yù)算考慮，這些路段沒(méi)有進(jìn)行調(diào)查。通過(guò)使用配備 Tactile Mobility 軟件的標(biāo)準(zhǔn)市政車(chē)輛，該部門(mén)能夠持續(xù)監(jiān)控每個(gè)路段的質(zhì)量，提供底特律路況的高度更新的客觀地圖。

“我們的軟件可以支持任意數(shù)量的汽車(chē)，使我們能夠從這些車(chē)輛中獲取數(shù)據(jù)并生成與我們不同客戶相關(guān)的地圖圖層，”Tzur 說(shuō)。“例如，道路當(dāng)局和市政當(dāng)局需要知道道路上實(shí)時(shí)發(fā)生的事情，以及它是否構(gòu)成安全風(fēng)險(xiǎn)。他們希望不時(shí)查看整個(gè)情況，并了解道路在哪里惡化得更快，從而解決長(zhǎng)期和響應(yīng)性維護(hù)問(wèn)題?！?/span>

該解決方案提供了非常高精度的遇險(xiǎn)信息，這些信息在創(chuàng)建后的很短的時(shí)間內(nèi)就可以使用，從而實(shí)現(xiàn)快速且低成本的維修，而無(wú)需關(guān)閉道路即可執(zhí)行昂貴的服務(wù)。此外，Tactile Mobility 的軟件占用空間非常小，這意味著它非常高效，不需要很多強(qiáng)大的處理資源，并且?guī)缀蹩梢郧度氲矫總€(gè)現(xiàn)有的 ECU 中。

“我們已經(jīng)在與 BMW 合作生產(chǎn)，將 Tactile Mobility 的軟件技術(shù)嵌入到 BMW 集團(tuán)的下一代車(chē)輛中，”Tzur 說(shuō)?！斑@些車(chē)輛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將迅速積累，使我們能夠提供有關(guān)道路狀況的見(jiàn)解，從而使道路更安全、維護(hù)得更好。收集到的見(jiàn)解不僅為乘客和汽車(chē)制造商提供了端到端的價(jià)值，也為負(fù)責(zé)道路建設(shè)和維護(hù)的組織提供了價(jià)值。

審核編輯 黃昊宇”