汽車夜視系統(tǒng)可以幫助駕駛員和汽車清晰地看到他們最需要的時間?？死锼?middot;皮克林（Chris Pickering）報告。


Flir向許多汽車OEM提供夜視系統(tǒng)的紅外傳感器

從統(tǒng)計學上講，夜間是道路上最危險的時期。美國的一項研究發(fā)現(xiàn)，令人震驚的行人死亡事故中有75％是在天黑后發(fā)生的，而與大型動物（例如鹿）的碰撞在夜間也大大增加。

為了降低這些風險，汽車制造商早在2000年代初就開始嘗試夜視系統(tǒng)。從那以后，技術(shù)變得越來越復雜。隨著ADAS功能的重要性日益提高，并轉(zhuǎn)向自動駕駛汽車，不再只是駕駛員需要在黑暗中見識的情況。

紅外感應(yīng)是顯而易見的解決方案。它比LiDAR便宜得多，比雷達更精確，可見性也比傳統(tǒng)相機好。從歷史上看，唯一的爭論是有源傳感器和無源系統(tǒng)之間的爭論，有源傳感器使用專用的發(fā)射器將短波紅外光從目標反射回來，而無源系統(tǒng)無需照明即可檢測長波“熱紅外”。

“有源系統(tǒng)通常比較便宜，但是使用無源傳感器的主要優(yōu)點是它完全依賴于其他物體發(fā)出的紅外光，” FLIR Systems汽車應(yīng)用工程總監(jiān)Chris Posch說道。“如果路上的每輛汽車都配備了主動夜視系統(tǒng)，那么它們都會互相致盲。”

FLIR向瑞典的Veoneer公司提供傳感器，該公司與奧迪，大眾汽車和保時捷等公司合作。近年來，在以駕駛員為中心的夜視方面，這些無源紅外系統(tǒng)似乎已經(jīng)壟斷了市場，并且在自動駕駛汽車上也很受歡迎。

當您查看ADAS系統(tǒng)時，情況有些不同，即使對于最小的城市汽車，ADAS系統(tǒng)也必須足夠負擔得起。在這里，目前通常使用雷達-有時與可見光融合以提高準確性。Posch預(yù)測，成本的下降和性能要求的提高將促使公司走向紅外線：“最近，有很多新聞報道了某些自動緊急制動（AEB）系統(tǒng)的性能如何。監(jiān)管機構(gòu)可能會開始使他們的資格考試更加困難，這將促使人們朝著更有效的體系發(fā)展。”

美國汽車協(xié)會最近對四種不同的自動包圍曝光系統(tǒng)進行了測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中沒有一個在夜間能識別出行人，而在白天，只有40％的時間避免了碰撞。Posch指出：“長波熱像儀可以解決這個問題，并對AEB系統(tǒng)產(chǎn)生真正的影響。”

他認為，有兩個主要趨勢將使這些系統(tǒng)對OEM更具吸引力。首先是向VGA傳感器的轉(zhuǎn)變，其分辨率是傳統(tǒng)qVGA系統(tǒng)的四倍。另一種是使用第二個傳感器（例如雷達或可見光）與紅外攝像機并行工作。他總結(jié)道：“這就是真正價值的體現(xiàn)-融合了多個傳感器，就像您使用人腦一樣。”


賓利歐陸GT的夜視系統(tǒng)使用安裝在格柵前部的熱像儀來獲取數(shù)據(jù)

接受測試：Bentley Continental GT

為了測試夜視效果，我們選擇了Bentley Continental GT。誠然，如今，您可以在價格更便宜的汽車上找到類似的系統(tǒng)。但是，如果您打算花一個晚上在漆黑的道路上上下行駛，以尋找躲在樹籬中的野生動植物，則沒有什么更好的機器可以這樣做。更重要的是，Bentley的LED矩陣大燈是行業(yè)中最好的，因此夜視系統(tǒng)將要進行工作以發(fā)現(xiàn)任何隱患。

Continental GT使用被動系統(tǒng)，并在格柵前部安裝了一個熱像儀。在汽車內(nèi)部，控制單元分析來自傳感器的數(shù)據(jù)，然后將其發(fā)送到虛擬儀表板。它顯示為灰度圖像，較亮的陰影表示較高的溫度。體熱通常顯示為鮮艷的白色，但過濾系統(tǒng)可在不同區(qū)域之間形成對比，因此它仍可在高達80攝氏度（低至-40攝氏度）的環(huán)境溫度下正常工作。而且，它著眼于表面的發(fā)射率，因此，即使兩個物體在完全相同的溫度下，理論上也應(yīng)脫穎而出。

聰明的地方是識別軟件。這突出了潛在的危害，并使用導航系統(tǒng)和車輛攝像頭的數(shù)據(jù)對警告策略進行了調(diào)整，以適應(yīng)不同的環(huán)境，例如市中心和鄉(xiāng)村道路。黃色框表示汽車已發(fā)現(xiàn)中度危險，而紅色框（伴有聲音警告）表示汽車已達到關(guān)鍵停車距離以避免碰撞。

“檢測范圍和分類在很大程度上取決于危害的大小和形狀，” Bentley高級駕駛員輔助工程師Martyn Brookes解釋說。“作為粗略的指導，它可以在8米至90米的距離內(nèi)檢測到1.7米高的行人?？梢栽?米至70米的距離內(nèi)檢測到小動物[在枯萎處長達1米]，而在13米至140米的距離上可以檢測到較大的動物[高達2米]。

目前，它是一種“封閉式”設(shè)備，僅依靠紅外感應(yīng)，無法直接控制車輛，盡管如果它認為駕駛員可能需要緊急停車，它將對主缸進行預(yù)充。Brookes指出：“我們正在為下一代系統(tǒng)開發(fā)與其他ADAS功能緊密相關(guān)的未來技術(shù)。”

在路上

打開系統(tǒng)后，我們便開始尋找溫暖的身體。您注意到的第一件事是顯示屏上的陰影都相當柔和，因此在黑暗的機艙中不會轉(zhuǎn)移過多的注意力。攝像機的靈敏度和先進的過濾技術(shù)使得它實際上產(chǎn)生了相當不錯的周圍環(huán)境圖像-您可以挑選出道路上的顛簸和樹木上的樹枝。通常，顯示屏會逐漸淡入您的外圍視覺，您幾乎會忘記它在那里。

果然，人們從背景中脫穎而出，并且?guī)缀蹩偸潜卉浖_地突出顯示。未能在途中發(fā)現(xiàn)小鹿斑比，我們決定作弊并爭取Ferne的幫助，F(xiàn)erne是一只已有5年歷史的扁平涂膜獵犬，他會像鹿一樣躍上馬路。該系統(tǒng)對動物的可靠性似乎不太可靠-可能是因為我們距離太近了-但是它仍然經(jīng)常記錄我們的犬類特技成倍增長。

到目前為止，夜視系統(tǒng)的功能給我留下了深刻的印象，而不是讓我印象深刻。但是，在開車駛回時，我們進入了一個昏暗的村莊，車頭上有近光燈，一個黃色的盒子突然在屏幕上照亮。正是在這一點上，我注意到在路邊看不見的行人潛伏著。第一次，感覺該系統(tǒng)提供了超出我自己的危險感知范圍的東西。這是新鮮的眼睛和精心護理的結(jié)果。

當然，人腦會應(yīng)用自己的過濾程度。與汽車不同，我知道我們要經(jīng)過很長時間才能到達無賴行人。因此，我不會說這是技術(shù)戰(zhàn)勝人類直覺的最終勝利，但是毫無疑問，該系統(tǒng)能夠正常工作。與其他功能套件捆綁在一起的選件包中（如Bentley一樣），我可以看到其價值。使用時相對不顯眼，而且很容易關(guān)閉。而且總有一天它可能會發(fā)現(xiàn)您沒有的東西。