两项研究为无人驾驶汽车提供更“人性化”的视野 | 技术
自动驾驶汽车依赖于视觉这种对人类至关重要的感觉。这不仅仅是机器能够看到（它已经做到了），还包括在几毫秒内观察、分析、辨别和处理。挑战在于在恰当的时间内实现人类的这一特性，以做出必要的决定。例如，对于机器来说，看到赛道旁边的一棵树很容易。困难的是知道这不是一个会移动或挡路的物体，而相反，如果它是行人。科学杂志 自然 本周三发布了这方面的两项进展：一种能够以最少的信息对事件做出快速反应的处理器，以及一种以更低的延迟（响应时间）提高机器视觉精度的新系统（算法）。 这些研究对于自动驾驶汽车或机器人技术的发展至关重要，并且已经在以下领域取得了进展： 微电子研究所 （Imse）位于安达卢西亚首都，由高等科学研究委员会（CSIC）和塞维利亚大学提供。三星和索尼等跨国公司已经使用该公司出售的专利 先知。 更多信息 他出版的两部作品 自然 它们是基于注视点的这些系统的创新，注视点是人类的一种机制，它使我们能够在视觉聚焦的区域中最大化分辨率，同时在不相关的周边视觉区域中降低分辨率。通过这种方式，信息量减少了，但保持了在几毫秒内做出决策所必需的数据的视觉识别能力。 关键在于准确解读场景并快速检测动作，以便立即做出反应。传统相机可以捕捉一帧图像并以非常高的分辨率再现，但所有这些信息都必须经过处理和区分，这需要时间和资源投入，与自动驾驶或先进机器人所需的即时决策不相容。 进步之一 这份文件由美国宾夕法尼亚大学研究员 Daniel Gehrig 和瑞士苏黎世大学机器人学教授 Davide Scaramuzza 共同签署。两人都解决了高分辨率彩色图像决策的难题。这些图像需要大带宽才能以必要的流畅度进行处理，而降低这种高容量的代价是更大的延迟、更长的响应时间。另一种方法是使用事件相机，它可以处理连续的脉冲流，但会牺牲精度。 图像显示了彩色摄像机的信息和事件摄像机的事件（蓝点和红点）；边界框显示了算法对行人的检测。瑞士苏黎世大学机器人与感知小组 为了解决这些限制，作者开发了一种混合系统，可以实现有效的物体检测，同时将延迟降到最低。该算法结合了两个摄像头的信息：一个摄像头会降低彩色帧速率以减少所需的带宽，另一个摄像头会补偿延迟损失，从而确保可以检测到快速移动的物体，例如行人和汽车。研究人员表示：“这些结果为高效、准确的物体检测铺平了道路，尤其是在极端情况下。” “这是一个突破。目前的驾驶辅助系统，例如 MobileEye 的系统，已内置于全球 1.4 亿多辆汽车中，采用每秒拍摄 30 帧或每 33 毫秒拍摄一张图像的标准摄像头。此外，它们至少需要三帧才能可靠地检测到行人或汽车。这使得启动制动操作的总时间缩短至 100 毫秒。我们的系统使我们能够将这个时间缩短到 1 毫秒以下，而无需使用高速摄像头，因为这将产生巨大的计算成本，”Scaramuzza 解释道。 当前系统启动制动操作的总时间增加到 100 毫秒。我们的算法允许我们将此时间缩短到 1 毫秒以下，而无需使用高速摄像机。 苏黎世大学机器人学教授 Davide Scaramuzza（瑞士） 研究人员表示，该技术已“转让给一家顶级公司”。他补充道：“如果获得批准，从概念验证到影响再到最终实施通常需要很多年。” 清华大学类脑计算研究中心 (CBICR) 主任石路平与他的团队一起开发了 芯片（处理器）Tianmouc. 受人类视觉系统工作方式的启发，它将快速但不精确的感知（例如人类周边视觉的感知）与处理速度较慢的较高分辨率感知相结合。 这样，该芯片还可以用作事件相机，它不是处理全帧，而是处理连续的电脉冲流（事件或 尖峰) 在每个光传感器检测到足够的光线变化时记录下来。“Tianmouc 拥有一系列混合像素：一些像素精度较低，但检测速度快，基于事件，可以快速响应变化而不需要太多细节；另一些像素处理速度较慢，可以准确可视化场景，”研究人员解释道。该芯片已在多种场景中进行了测试，例如突然被耀眼的灯光照亮的黑暗隧道或行人穿过的道路。 伊姆塞大学研究教授、最高分辨率商业活动摄像机负责人 […]
急需寻找锂电池替代品 | 科技
去年 5 月，德国萨尔茨吉特的一名大众汽车员工在电动汽车电池生产和回收工厂。莫里斯·麦克马岑（盖蒂图片社） 使用锂、钴和镍等元素来制造电池意味着对稀缺（因此价格昂贵）有毒材料的依赖，这些材料的提取和加工会造成许多环境问题；提取 1,000 公斤锂需要 200 万升水。研究人员正在紧急寻找丰富、可再生、可生物降解、安全、成本低且对环境影响小的替代品。解决方案可能已经很接近：钠和钙，这两种丰富的元素正在被研究以防止 据欧盟预测，未来二十年锂需求将增长 60 倍。 除了家用和便携式设备不可阻挡的普及之外，还有两个最大的挑战：移动电气化和储存可再生能源以提供持续电力。“锂、钴和镍离子不足以满足每个人的需求，”Tiamat Energy 公司的研究员 John Abou-Rjeily 说，该公司诞生于 法国国家科学研究中心 （法国国立科学研究院）。 更多信息 这位材料物理学和化学博士根据他发表的研究成果 地平线，作为钠的替代品，钠是地壳中最丰富的化学元素之一，与锂不同，它的加工和使用更安全、更便宜。相反，它需要更大的体积，这就是为什么目前的发展还不适合小型设备。 它们也无法与当前储能系统为电动汽车带来的续航里程相媲美。但它们可以作为大多数短途路线的替代品。“虽然我永远不会挑战锂离子电池 500 公里的续航里程，但这种钠离子电池在较短的路程上可能更具竞争力。对于短途和中途驾车来说，它们可能更便宜，”Abou-Rjeily 解释道。 根据发表于 活力。 “人们倾向于要求电池非常大。但根据研究，通常来说，一个比汽油箱续航里程短的电池就足够了，因为只有在 6 小时或更长时间的旅程中才需要更大的续航里程，在这种情况下，驾驶员可以在旅途中充电。人们过分强调续航里程的需求，这导致车辆价格上涨，并增加电动汽车的资源消耗，”查尔姆斯大学教授 Frances Sprei 表示。 对于这位能源与环境博士来说，这种心态的转变对于在人们花费时间最多的地方（在家里和工作场所）安装充电设施是必要的。斯普雷遗憾的是，相反，许多欧洲国家专注于道路和轨道上的充电网络。 这种对需求认知的简单改变将进一步促进钠作为替代品的发展，因为它将允许钠作为可再生能源的储能系统部署在家庭和工作场所。德国达姆施塔特工业大学教授、欧洲项目成员 Magdalena Graczyk-Zajac 从事这方面的工作。 辛巴第一阶段将于明年六月结束。 每年你可以免费驾驶汽车八九个月 玛格达莱娜·格拉奇克-扎亚茨（Magdalena Graczyk-Zajac），达姆施塔特工业大学教授 研究人员致力于将家用光伏板捕获的电能储存在可充电钠离子家用电池中。这将为家庭供电并为居民的电动汽车充电，同时显著降低成本。“你可以一年免费驾驶汽车八九个月，”她说。原型机已经在实验室测试中。 阳极部分由硬碳制成，硬碳可从木材或其他生物废料中获得。阴极部分则测试了普鲁士白，这是一种由同名蓝色颜料合成的化合物，但钠含量更高，且富含铁，而铁是最丰富的金属之一。 巴斯克研究中心 CIC 能量源在该领域有自己的进展：通过物理蒸发工艺实现了厚度仅为 7 微米（比当前厚度薄 70 倍）的钠金属阳极。该中心表示：“这一进展为制造具有薄钠阳极的柔性固态电池打开了大门，这是一种更安全、更便宜、更小的替代品，可以替代当前使用石墨的液体电解质电池。” “钠的质地像橡皮泥一样粘稠，因此很难进行层压，”该项目首席研究员 Montse Galcerán […]