Copilot:AI赋能的智能骑行灯与摄像头 为骑行者带来安全保障

据Velo AI核心团队成员Alison Treaster介绍,40%的自行车事故与死亡案例源于后方撞击。Copilot的推出正是为了增强骑行者的安全意识,同时提醒后方司机注意行车安全。通过配套的手机应用,骑行者还能实时查看后方路况视频,进一步提升骑行过程中的安全保障。

作为Velo AI的首款产品,Copilot集人工智能、骑行灯与摄像头于一体。它以草莓派计算模块4为核心,能够精准识别并区分周围车辆,预判超车行为,甚至识别出潜在的危险驾驶或分心驾驶者。一旦发现潜在危险,Copilot将立即发出声音和视觉警报,既提醒骑行者,也警示后方司机,能够预防交通事故的发生。

挑战与突破

面对市场上现有自行车摄像头与车辆检测设备的局限性,Velo AI团队决心打造一款更加智能、高效的解决方案。Velo AI的联合创始人、机器人专家Clark Haynes指出,类似Garmin Varia的雷达设备虽然能探测到后方物体,但无法区分车辆类型,也无法精确判断车辆与骑行者之间的距离。相比之下,基于摄像头的解决方案能够提供更丰富的路况信息,帮助骑行者做出更准确的判断。

Velo AI所面临的主要挑战,在于如何将摄像头、LED灯、电子元件以及电池组巧妙地整合进一个既紧凑又轻便的设备中。此外,该设备还需具备足够强大的性能,以支持人工智能神经网络的运行,同时保持较低的功耗水平,确保其能够满足长时间骑行的需求。

为了实现这一目标,Velo AI团队历经艰辛,从海量骑行数据的收集到人工智能算法的开发,每一步都凝聚着团队的智慧与汗水。作为首批测试者,匹兹堡地区的骑行爱好者们为Copilot的完善提供了宝贵反馈。

解决方案的精髓

Copilot的核心在于其高效能、低功耗的设计。草莓派计算模块4作为设备的“大脑”,辅以定制的Hailo人工智能处理器,轻松运行复杂的神经网络算法,从而实现了高效的计算机视觉处理。固定焦距的Arducam摄像头负责捕捉视频画面,而紧凑轻便的机身内还集成了LED灯组、电子元件及可充电锂电池,确保骑行过程中的持久续航。

该装置采用可充电的双电芯锂离子电池作为电源。Copilot的耗电量仅为4-5瓦,这意味着电池续航时间可长达约5小时。

选择Hailo的原因

Velo AI的首席执行官Clark Haynes表示,草莓派计算模块4不仅性能卓越,而且功耗很低,非常适合需要长时间续航的骑行场景。此外,其内置的Wi-Fi和蓝牙功能也为设备的无线连接与数据传输提供了便利。

据Haynes介绍,“团队在早期曾尝试使用Nvidia Jetson板卡作为Copilot原型机的硬件,但发现它们不仅价格昂贵,而且GPU的功耗也过高。即使是在Jetson板卡上,如果想要让GPU全速运行,功耗也会飙升至10到20瓦。然而,我们的目标是让用户能够带着这款设备骑行四五个小时,这就意味着电池需要为10瓦功耗的设备供电数小时,这会导致设备产生大量热量。同时,为了满足这样的续航需求,我们需要更大容量的电池组,这也会使得设备的重量大幅增加。正是基于这些考虑,我们最终选择了树莓派。”

在Velo AI与合同制造商以及树莓派的设计合作伙伴Hellbender携手之前,我们设计的最初电路板构造相当简洁:“我们只需在一侧插入CM4模块,在另一侧插入M.2 Hailo模块,并连接上摄像头。这样简单的组合,就足以证明我们的计算堆栈是行之有效的。从那时起,CM4的性能不断得到优化和提升。而更重要的是,CM4作为一个可以独立工作的分立元件,它上面的所有功能,包括Wi-Fi和蓝牙,我们都可以充分利用。这为我们项目的启动提供了一个非常理想的起点。”

为了实现人工智能算法的超低功耗运行,Velo AI团队引入了Hailo人工智能处理器。Clark Haynes强调:“草莓派与Hailo的结合使得原型设计与开发变得简单高效。”这一创新组合不仅大幅降低了功耗,还显著提升了设备的整体性能与响应速度。