圖像傳感技術(shù)是ADAS成功關(guān)鍵

自從卡爾本茨在1885年首先發(fā)明了真正的汽油動(dòng)力汽車(chē)，汽車(chē)技術(shù)在過(guò)去的一個(gè)世紀里已有卓越的進(jìn)步，如防鎖死煞車(chē)系統、動(dòng)力轉向系統、雨刷、電子穩定控制、導航控制等等。

根據J.D. Power and Associates的最新研究，38%的汽車(chē)購買(mǎi)者將新技術(shù)視為購買(mǎi)新汽車(chē)的決定關(guān)鍵。另一項由德勤管理顧問(wèn)公司(Deloitte Consulting LLP)在2014年1月所做的調查顯示，在1982至2002年出生，被稱(chēng)為Y世代的人，有61%的人計劃購買(mǎi)高科技汽車(chē)。德勤管理顧問(wèn)公司負責人 Masa Hasegawa表示，雖然Y世代可能不一定會(huì )細看馬力、加速時(shí)間或引擎大小等關(guān)鍵指標，但他們有著(zhù)清楚的需求、需要和渴望。此外，Y世代消費者還需要安全科技，尤其是能夠降低分心駕駛風(fēng)險的功能。

在最近幾年里，消費者越來(lái)越渴望先進(jìn)的汽車(chē)技術(shù)，這些渴望由科技應用的增加所引發(fā)，并且成為汽車(chē)的購買(mǎi)要素，這實(shí)際上鼓舞了汽車(chē)制造商在使用科技特性做為其在差異化方面的創(chuàng )新。這里討論一些目前汽車(chē)市場(chǎng)正在考慮的主動(dòng)安全技術(shù)。

視覺(jué)傳感技術(shù)

在轉向與倒車(chē)時(shí)提供查看車(chē)后的后視攝像頭現已成為主流。到2018年，美國擬強制要求汽車(chē)制造商在每一輛新車(chē)內安裝后視攝像頭，因為這項法規，制造商早在2014年開(kāi)始推出配備后視攝像頭的新汽車(chē)。

目前的新趨勢是環(huán)視攝像頭系統，采用四到五個(gè)廣角攝像頭，安裝在汽車(chē)的前后方和兩側，提供360度鳥(niǎo)瞰視圖或前/后拆分視圖，而一些更先進(jìn)的系統甚至可以提供盲點(diǎn)檢測和停車(chē)輔助。

早在2005年，夜視攝像頭就已經(jīng)配置在奔馳S系列汽車(chē)中?，F在，E系列汽車(chē)也提供這項技術(shù)。通常，夜視攝像頭使用長(cháng)距離發(fā)光二極體(LED)燈，使汽車(chē)前方的距離看得更遠。當前的夜視攝像頭還增加了行人檢測，當行人或物體靠近車(chē)輛時(shí)，以監視器或汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上的抬頭顯示器(Heads-up Display)給駕駛者提供警告資訊。

自動(dòng)遠光燈控制是一項新的技術(shù)，使駕駛者能夠更好地看清道路彎道周?chē)?。根據公路損失資料協(xié)會(huì )(Highway Loss Data Institute)的調查，使用自適應前大燈(Adaptive Headlights)后，財產(chǎn)損失責任保險的索賠下降了10%。為實(shí)現自動(dòng)調節，攝像頭被安裝在后視鏡上，當汽車(chē)接近迎面而來(lái)的車(chē)輛，以及汽車(chē)在同一方向行駛中超車(chē)時(shí)進(jìn)行檢測，并關(guān)掉遠光燈。它可以在近光和遠光間切換，但會(huì )根據迎面車(chē)輛的接近距離而逐漸增大或降低燈光分布。此外，它還可在急轉彎時(shí)對遠光燈進(jìn)行調暗，在完成轉彎后，假如沒(méi)有迎面車(chē)輛駛近時(shí)，重新啟用遠光車(chē)前燈。

其他創(chuàng )新的車(chē)輛安全特性包括自我調整導航控制、前部碰撞警報系統、自動(dòng)緊急制動(dòng);行人檢測和車(chē)道偏離報警也越來(lái)越普及。這些特性使用攝像頭或者攝像頭加雷達/鐳射雷達來(lái)監測道路以及危險狀況，甚至有時(shí)輔助駕駛者來(lái)自動(dòng)剎車(chē)，從而避免撞車(chē)。因此，自動(dòng)緊急剎車(chē)系統在新汽車(chē)中日益普及。

駕駛者監控是汽車(chē)技術(shù)中的最新應用，使用攝像頭來(lái)檢測瞌睡的駕駛者，當認為駕駛者疲勞或不清醒時(shí)便發(fā)出視覺(jué)或聲音警告。駕駛者監控系統須要考慮的其他因素還包括車(chē)速、道路狀況、加速和減速模式。

在不久的將來(lái)即可應用到車(chē)輛上且基于視覺(jué)的技術(shù)，包括了用于人機界面的手勢識別、后視鏡/側視鏡替代方案，以及安全氣囊配置。在手勢控制中，駕駛者可以與資訊娛樂(lè )中心或控制臺相連接，毋須觸摸任何按鈕或顯示器。在后視鏡/側視鏡替代方案方面，可使用攝像頭在車(chē)載屏幕上即時(shí)顯示后方/側方的狀況。至于安全氣囊配置，攝像頭可以檢測方向盤(pán)后駕駛者的準確位置，萬(wàn)一發(fā)生碰撞，安全氣囊可以精確配置來(lái)保護駕駛者的要害部位。

這些新功能的一個(gè)實(shí)際例子就是雪佛蘭的2015款 Corvette，其帶有用于性能資料記錄儀的攝像頭，按照駕駛者的視角安裝在頂蓬裝飾中，并將資料記錄在SD卡。

雷達傳感技術(shù)

由于成本下降，越來(lái)越多雷達系統被用于汽車(chē)應用中，尤其在短程和遠端檢測和識別中更為明顯。遠端雷達系統通常安裝在汽車(chē)的前部，用于前視應用，比如自我調整導航控制、制動(dòng)輔助和碰撞警報。奧迪的Pre Sense Front Plus是遠端雷達系統實(shí)例，設計用于幫助避免或減少碰撞前方車(chē)輛后部的事故，無(wú)論前方車(chē)輛是移動(dòng)中還是靜止的。

短程雷達系統包括盲點(diǎn)檢測、側碰警報、兩側來(lái)車(chē)警告系統(Cross-traffic Alert)和車(chē)道變換輔助?？巳R斯勒的Cross Path Detection System包括外側視鏡中的視覺(jué)指示器。福特的系統稱(chēng)為Cross Traffic Alert，是外側視鏡報警指示器。

近期的技術(shù)發(fā)展推動(dòng)是將無(wú)線(xiàn)連接增加到車(chē)輛中。這種設計的優(yōu)勢之一是采用無(wú)線(xiàn)區域網(wǎng)路(Wi-Fi)和全球衛星定位系統(GPS)訊號組合，車(chē)輛可以與其他車(chē)輛(V2V)或道路基礎設施(V2I)進(jìn)行通訊。

這方面的實(shí)例就是在一列車(chē)輛中，當前面一部汽車(chē)開(kāi)始剎車(chē)，后面的所有車(chē)輛都接收到訊號并相應地修改速度和距離。在車(chē)輛對基礎設施通訊實(shí)例中，汽車(chē)可以變成一個(gè)熱點(diǎn)，并用無(wú)線(xiàn)電接收任何建基于位置的服務(wù)資訊。聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)還可以與自動(dòng)駕駛聯(lián)合工作。美國國家公路交通安全管理局最近宣布，鑒于美國聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛具有極佳的安全效應，他們正提議在10年內強制在新汽車(chē)中使用某些技術(shù)。該公告給制造商發(fā)出訊息，那就是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的車(chē)輛代表了汽車(chē)安全的下一階段發(fā)展趨勢。

攝像頭技術(shù)在ADAS中扮演關(guān)鍵環(huán)節

到目前為止，本文已經(jīng)探討了許多新的汽車(chē)技術(shù)。在所有這些技術(shù)中，以影像為基礎的系統是最突出的。隨著(zhù)攝像頭成本下降、傳感性能提升和智慧視覺(jué)演算法的發(fā)展，在不久將來(lái)，至少八到十個(gè)攝像頭將在后視/環(huán)視和夜視系統、先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)、視鏡替代和行車(chē)記錄儀、駕駛/車(chē)輛界面等應用中使用。

不久將來(lái)，正如手機一樣，由于攝像頭可提供的安全性和便利，當消費者決定購買(mǎi)汽車(chē)時(shí)，攝像頭將成為汽車(chē)的關(guān)鍵差異化因素。根據產(chǎn)業(yè)的調查研究，到2020 年攝像頭出貨量將上升到超過(guò)二億部。汽車(chē)攝像頭應用的關(guān)鍵成長(cháng)因素將會(huì )是ADAS，2014年歐洲NCAP開(kāi)始推動(dòng)這項安全要求，而從2018年開(kāi)始，美國將強制實(shí)施后視攝像頭。另外，環(huán)視攝像頭應用和停車(chē)輔助也將在這段預測期間快速成長(cháng)。