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白帆

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《汽车与驾驶维修》编辑

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技术前沿 车辆影像监视系统

2009-11-24 00:06:28

  上图是英菲尼迪EX35上配备的日产开发的AroundViewMonitor环景监视系统,左侧画面为车后的实时取景画面(也可转换成其他部位的画面),右侧为车辆前后左右四个摄像头画面经电脑拼合成的全景俯视画面,车辆四周的情景可以一收眼底

  当人类社会发展到以汽车作为主要交通运输工具时,对行车安全性与舒适性有了更高标准要求,使得车内搭载电子设备及电子系统更为普及。过去,在车内或车外设置反射镜面(内后视镜、外后视镜)的最初构想,主要目标便是降低车身与外界发生撞击的可能性,从而增加汽车使用寿命,而这些原始构想却也提供了第三者在车外的安全保障,避免被来车撞击。但事实上,只凭三面镜子所提供的驾驶视野及讯息,恐怕也难以满足驾驶者对于驾驶安全的需求,尤其是在倒车的时候,车辆的后面存在着很大的盲区。因此,倒车雷达开始出现。早期的倒车雷达多以音频作为主要的辅助手段,由安装于车辆的后保险杠上的传感器来探测车辆的后部物体,通过不同节奏的音频来提醒驾驶者车辆后面的状况。倒车雷达是依靠回音探测距离并以通过不同频率的声音进行提示的,但光凭声音提示显然没有视觉来得直观,而且对声音的判断也必然会存在误差。


一般的倒车影像系统多提供有车辆行驶轨迹标线

  经过多年的发展,倒车雷达系统已经升级了技术,改良了性能,不管从结构和外观上,还是从性能价格上,如今的产品都各有特点,使用较多的是数码显示、荧屏显示和视频实时显示这三种。其中,数码显示只是通过一个小小的显示器,来实时显示后方障碍物与后保保险杠的距离。荧屏显示则就更进一步地增加了遍布车辆全身的传感器的数量,然后通过平面图象,实时显示车辆周围障碍物与车辆之间的距离。但这样的图象多为计算机绘制,且传感器的精度不能做到最为逼真的水平。因此就出现了视频实时倒车系统,即倒车影像监视系统。该系统让倒车时车后的状况更加直观可视,对于倒车安全来说是非常实用的配置之一。当挂倒车挡时,该系统会自动接通位于车尾的高清摄像头,将车后状况清晰的显示于液晶显示屏上,并在显示器上通过电脑合成当前方向盘的转动角度所对应的车辆行车路线,从而准确而直观地把握车后的状况。显然,倒车影像监视系统比起全方位的倒车雷达更加直观和实用。


雷克萨斯LX570的右侧后视镜下装备的摄像头,它可以为驾驶员提供车辆右侧盲区的实时画面

  此后随着汽车技术的进一步发展,人们已经不再仅仅满足于看到车辆后面的实时影像,对于其他盲区如车身侧面、前保险杠以及转弯时的死角等,都有了进一步探寻的需要。比如雷克萨斯在其顶级车型如LX570上装备了盲区监视器,该系统特为城市环境中的路况而设计(如车库停车等),通过安置在前散热格栅和右外后视镜下的摄像头,驾驶者只需轻按仪表板上的按钮,即可查看车辆前方和右侧的实时画面,配合倒车雷达使用,安全泊车。


目前许多高档车型如奥迪和宝马还都只是使用电脑模拟的画面来显示车辆周围障碍物与车身之间的状态

  汽车技术的发展总是永无止境的,此后又出现了全方位的360°环景监视系统,首先由日产汽车公司发布了全球首款AroundViewMonitor环景监视系统,藉由车身周围所装置的高分辨率的超广角镜头及测距雷达,结合中控台上的显示屏幕,环景监视系统能够实时显示车身鸟瞰视野及周遭画面,以提供驾驶员完整的驾驶视角辅助。车身的鸟瞰视野由分布于车前、左右外后视镜和车尾的4个超广角摄像头来提供,这四个摄像头分别采集了车身前后左右四个区域的实时画面,然后通过电脑自动合成为一个完整的360°全景画面,显示在中控台上,其视觉效果等同于在车辆的正上方放置一个摄像头,实时监测车身周围的实际景物。环景监视系统将中控台屏幕切割为左右两个画面,右边较小的区块可显示电脑合成的车身鸟瞰画面,而左方较大区块则可视目前的挡位,选择显示车辆前方或是后方的实时影像。藉此驾驶员能够清楚了解并掌握车辆周遭的环境和其余人车等物体,以达到安全和精确的车辆操作。而在进行路边停车动作时,驾驶员则可选择切换视角:在屏幕左方区块显示车辆左前方视野(日本为左驾行驶),以掌握停车格前方车辆之位置;而在右侧屏幕则同样显示车辆后方视野。此外,日产还在车辆的四个边角装置测距雷达,并以简易的彩色图像显示,以告知驾驶员周遭物体的相对距离,当车辆与周围物体距离过近时,环景监视系统也会发出声响以警示驾驶者。目前,日产已经在其Elgrand车型上装备了此系统,国内的消费者则可以在已经上市的英菲尼迪EX35车型上享受这项服务所带来的便捷。

  继日产之后,日本本田公司也在预告新一代Odyssey上市时,同时向全球介绍最新开发的多视角摄影系统(Multi-ViewCameraSystem),藉由与日产AroundViewMonitor环景监视系统相似的车头、车尾与两侧后视镜装上的鱼眼镜头,透过ECU电子控制组件整合视讯内容后,提供全方位无死角车外实时画面。其实,这套系统的原理基础跟AroundViewMonitor环景监视系统相当接近,同样透过车外鸟瞰影像、泊车辅助雷达与路线显示等辅助功能,让驾驶员能更安全地完成停车动作。不过,本田在细节处有些改进,包括为面对窄路段通行所开发的双车侧同步影像系统,针对十字路口左右转角死角的双边来车影像监视功能,以及考虑夜视能力的近程红外线LED灯等新增设计,都为驾驶辅助系统提供更完善的发展方向,更加具有实用性。随着汽车技术的发展,车辆影像监视系统仍然在不断进步,也许有人会以为车辆影像系统发展到本田的这个地步已经是极致了,其实不然,或许有一天我们甚至会通过卫星来实现“现场直播”式的影像系统也说不定呢。

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