解密汽车全景行车安全系统的前世和今生

2014年09月11日   来源:本站

 

解密汽车全景行车安全系统的前世和今生
      姜卫忠
 
  第一讲:发展史
 
  一、行车安全辅助产品的发展史:
 
  第一代:后视镜
  行车安全辅助系统最典型的就是后视镜,后视镜包括左右两侧的外后视镜和车内的后视镜,现在已经是汽车的标准配置。
  但后视镜的发展在汽车发展的历史中,也经历了很长一个过程,才有了现在常见的状态。我们大家都熟知的雷锋,当年就是吃了后视镜的亏,在那个一切往前看的年代,连开车最基本的后视镜都被摘除,雷锋的悲剧就是这样发生的。
  后视镜的发展也提升了很多代,根据汽车档次不一,现在配置也有区别:从最原始的普通镜片后视镜,到普通防眩光镜片、电子防眩光镜片,主要用来防晚上后车远光灯造成的炫目;电加热镜片主要防雨雪雾天外后视镜积雾积水;电动后视镜便于灵活调整位置,倒车自动下滑后视镜,便于倒车时看到左右侧后方的盲区。内后视镜还有加长、加大球面处理的,以便看到车内外更大的范围,尤其能帮助看到右后方B柱和C柱间外侧的盲区。
  无论是行车还是倒车都要看后视镜,可以说没有后视镜,水平再高的司机都没法开车。但同时后视镜也有非常大的盲区,安全行车还是有非常多的隐患。
 
  第二代:单纯的语音提示
  第二代产品40岁以上人大多有印象,以前大型车辆倒车的时候,我们会听到连续的“倒车!请注意!”,这种电子蜂鸣器算是第二代产品,只能起到一定的警示效果。
 
  第三代:倒车语音雷达
  第三代是倒车语音雷达,还分两种,一种是纯粹的蜂鸣器,随着距离越来越近,尖叫声越来越高;第二种还结合了显示和报读数据,例如“二米、一米、危险”等等。现在10万以上的国际品牌车型基本都配了倒车雷达,5万以上的自主品牌车型也大部分配上了。
 
  第四代:倒车可视雷达
  第四代是倒车可视雷达,随着高端车、原车显示屏越来越普及,可视雷达成为可能,典型的像宝马的73系列。同时,大部分倒车可视雷达比单纯的倒车雷达多了一套前视雷达,装在车前保险杠上。倒车雷达根据车辆离障碍物的远近分为绿色、黄色、红色雷达波,从而区分障碍物的远近,比单纯的倒车雷达感觉要好些,但不能区分障碍物大小,对低矮的障碍物判断有一定的误差。
  倒车可视雷达还有一个很大的缺陷,就是操作不人性,这个功能的启动一定要先挂倒车档,离开倒车档后保持一小段时间的显示。如果在前行过程中,前方遇到狭窄路段,想使用这个功能,也只能先挂倒车档才能启动这个功能,很不方便,另外产品盲区太大,很不直观。
 
  第五代:倒车影像系统
  第五代是倒车影像系统,就是在车的后面安装摄像头,通过车载屏幕显示车后方的景象。倒车影像系统用的是90度镜头(现在有些已经做到120度,甚至130度了),画面比较逼真。应该说跟前面几代产品有本质上的区别,因为看到实际的影像系统,符合驾驶人的真实需求。但只能看后面一点范围,还是存在非常多的盲区。
  随着原车显示屏越来越普及,尤其是后装导航DVD配置的比例越来越高,现在有很多车子已经安装了倒车影像系统。在汽车后市场,凡是有DVD和导航的基本都安装了倒车影像系统,有的是车主需要的,有的是4S店和改装点买一赠一的。
 
 
  二、全景行车安全系统的发展史
 
  第六代:多视频拼接显示系统(又叫伪360全景)
  第六代产品的设想来自安防技术,属于分频器显示方式,早在十多年前就在大型车上使用,比如在公交车、长途大巴车上以车内视频监控为主,单独接一个小显示屏来显示。后来随着大卡车、集卡车等大型车辆越来越多,这种多摄像头技术被逐步应用到车外辅助摄像成像,帮助货车司机观察眼睛和后视镜不能看到的地方,起到一定的辅助作用。后来随着小车越来越多,速成司机、马路杀手“人才辈出”,行车和泊车环境越来越恶劣,就有一些“天才”厂商想到把这个技术应用到后装小车上,加上带显示屏的导航产品的逐渐普及,使得显示成为可能,这样从2009年开始,市面上陆陆续续出现了这一类专门在小车上使用的产品。
  这种产品在车的前后左右安装了4个或者是6个90度的摄像头,不对图像进行复杂的技术处理,只是简单的分割和拼接,用2个或者是4个图像显示,显示的时候,不能实时全景显示,给人的感觉是不直观。
  这类产品,由于摄像头用的是普通后视摄像头、主机板用的是民用级安防技术,性能指标离真正的车规要求差很远,所以成本也很便宜。为了从功能上吸引车主,大部分都加上一个不太实用的行车记录功能。由于不是真正的全景环视系统,所以,第六代产品安装完后,不用对系统进行调试拼接,只需一个安装过程。如果真正的叫全景的话,那这个就是伪360,不能实时的将车子周围的景象显示在屏幕上,我们可以理解为是伪360或者是分频器的360。这种产品一般只有低端车主图便宜才会选择使用。
 
  第七代:有缝拼接360全景环视系统
  第七代的是360全景环视系统,可以说一开始是前装车型的高端配置。该产品的特点是,在车辆的前后左右装四个广角摄像头,广角在150度到180度之间,对图像进行了处理和显示,不是像分频显示那样简单地将图像叠加起来,而是将图像处理后,中间是车子,将图像放在周边,很直观。但是有一个缺点,由于技术的问题,四个图像拼接的地方,就是四个对角线上,无法进行全面平滑的处理,因此在四个图像的拼接处有明显的四条线,有的车厂用黑线,有的用灰线,来掩盖技术上的缺陷,我们叫做有缝拼接360度全景环视系统。这个系统在操作上还有个缺陷类似第四代的可视雷达系统,就是只能在先挂倒车档时才能启动全景系统。
  这个全景环视概念最早是由K.Kate,M.Suzuki,Y.Fujita,Y.Hirama等四人于2006年首先提出。这一概念提出后,马上引起了国内外众多汽车生产厂商和相关科研单位的注意。虽然过去了六年,但到目前为止,基于这一观点研发出成熟产品的厂家却屈指可数。2007年,日产公司发布了首款全景行车安全系统“环景监视系统AVM”,2008年本田推出了multi-view camera system,2009年阿尔派推出TOPVIEW系统,2010年Fujitsu公司开发了Multi-Angle Vision系统,宝马公司自主研发的只有左、右、后三个方位视图的泊车辅助系统,首先应用在X6上,宝马74系列上的全景系统还是其供应商提供的。
  第七代系统前装又叫全景摄像头,实际上是一套组合摄像头拍摄的图像经过后期处理后的全景,而不是一个独立的全景摄像头,安防上那种全景摄像头在车上是不实用的:一是没最佳位置装,二是不管装在哪里都有死角和盲区。
 
  第八代:卫星全景行车安全系统
  第八代的全景行车安全系统,是基于第七代的概念,在其基础上进行优化,利用的也是四个广角摄像头,广角在170度到180度之间,对采集的图象进行畸变还原和完美无缝拼接,也就是说没有了拼接线,就象卫星的航拍图一样,高空俯视下来,车的周围真正没有盲区,连车在里面,展示一个完美的整体景象,因此定义为卫星全景行车安全系统。
 
  这里先谈谈卫星全景环视系统本身的优点:第一是真正的全景,第二是实时显示,第三是操作人性化,便于车主在任何状态下观察车周围景象,第四是延伸性应用很广阔。(关于第八代系统更详细的介绍请看下期)