近年來,汽車ADAS高階駕駛輔助系統裝車率正在快速增長。縱覽各大廠商,這些技術基本上集中在L2-L3級自動駕駛,而為了實現這些功能,單車感知系統中,攝像頭的使用量基本上都在5個以上。比如說特斯拉8個、小鵬P7為14個、威馬W6是7個、而背靠阿里巴巴與上汽的智己汽車將之增加到15個。
現有攝像頭分類有多種分法:根據攝像頭CMOS鏡頭數量,我們將之分為單目、雙目;而根據攝像頭的視角,有廣角、魚眼。
1、前視攝像頭
安裝位置:一般在風擋玻璃、內後視鏡處。
用於前向駕駛輔助的攝像頭,一般簡稱為前攝像頭,主要是為了識別前方的道路車輛行人,視角45°左右。影象感測器與DSP擴充套件的雙核MCU配合,提供傳入影片幀,進行影象處理,對道路前方情況進行監測,可以實現FAM、LDW、ACC等輔助駕駛功能。此外,新興的夜視攝像頭一般也在這塊。
圖 特斯拉Model 3擋風玻璃後的三個前視攝像頭
前視攝像頭常見是單/雙目攝像頭,雙目測距效能更好,但演算法更復雜、價格更高。前視攝像頭處的攝像頭數量並不固定,比如特斯拉,配置了三個攝像頭:
前視窄視野攝像頭,最大監測距離 250 米;前視主視野攝像頭,最大監測距離 150 米;前視寬視野攝像頭,最大監測距離 60 米。前視攝像頭是ADAS的核心攝像頭,涵蓋測距、物體識別、道路標線等,因此演算法複雜,門檻較高。
2、環視攝像頭
安裝位置:車輛前後車標(或附近)、以及集成於左右後視鏡上的一組攝像頭
環視攝像頭,也被稱為全景式影像監控系統,作用在於識別出停車通道標識、道路情況和周圍車輛狀況,使用多個攝像頭的影象進行拼接,為車輛提供360度成像,因為車聲周邊情況的探測需求,一般安裝在車前方的車標或格柵等位置。
圖 環視影像監控系統原理圖
圖 日產2007年釋出的Infiniti EX35汽車上的環視攝像頭
圖 大陸集團的2019年推出的一款前視+360度可視的多攝像頭整合系統
現階段,前視與環視是最廣泛的攝像頭應用。
3、 側視攝像頭
安裝位置:左右後視鏡處或下方車身處
側視攝像頭主要是用於盲點監測BSD,根據安裝位置可以實現前視或後視作用。目前大部分主機廠會選擇安裝在汽車兩側的後視鏡下方的位置,未來可能取代倒後鏡。
特斯拉側視攝像頭
4、後視攝像頭
安裝位置:一般安裝在尾箱或後擋風玻璃上
後視攝像頭主要是用於倒車過程中,便於駕駛員對車尾後面影像的捕捉,實現泊車輔助功能。
5.內建攝像頭
安裝位置:無固定位置,方向盤中、內後視鏡上方、A柱或集成於儀表顯示屏處均有。
由於現有自動駕駛僅僅位於L2-3級,還需要人類駕駛員干預。因此,駕駛員監控系統DMS成為一個解決方案出現在ADAS中。現有的DMS解決方案主要是採用近紅外攝像頭的AI識別來完成。這個攝像頭在駕駛員前方,能夠完整的拍到駕駛員面部資訊。
祥見:智慧座艙中的攝像頭創新應用
此外,還有部分廠商從DMS系統擴充套件到OMS乘員監測系統,可以有效避免後排幼兒或兒童被遺忘在車內。
當然,一輛汽車的ADAS感測器,不僅僅是以上五種攝像頭,為了實現感知系統的冗餘,確保安全。主機廠基本上會採用結合毫米波、鐳射、超聲波等雷達的多感測融合,而且攝像頭數量上大機率還會增加。