汽車安全技術(shù):日產(chǎn)轉(zhuǎn)向以攝像頭為軸心進(jìn)行開發(fā)

　　“此前我們一直以毫米波雷達(dá)和超聲波傳感器（聲納）為軸心思考開發(fā)的，而目前安全技術(shù)正逐漸轉(zhuǎn)向以攝像頭為軸心進(jìn)行開發(fā)”。日產(chǎn)汽車統(tǒng)管技術(shù)開發(fā)的豐增俊一（日產(chǎn)執(zhí)行董事、電子技術(shù)開發(fā)本部EV技術(shù)開發(fā)本部主管），在2011年10月上旬舉行的“先進(jìn)技術(shù)說(shuō)明會(huì)＆試駕會(huì)2011”上如是說(shuō)。

　　日產(chǎn)以前一直致力于開發(fā)以毫米波雷達(dá)和超聲波傳感器為基礎(chǔ)來(lái)提高汽車安全的技術(shù)。不過(guò)，目前開發(fā)方向已經(jīng)發(fā)生了變化，由于最近攝像頭識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，安全技術(shù)的核心轉(zhuǎn)向了攝像頭。據(jù)介紹，毫米波雷達(dá)和超聲波傳感器將主要起輔助作用。

追加移動(dòng)物體檢測(cè)功能

　　日產(chǎn)汽車?yán)脭z像頭的代表性安全技術(shù)，包括顯示車輛周圍俯瞰影像的“環(huán)視顯示器”。所謂環(huán)視顯示器，是將車輛前后左右各一個(gè)共四個(gè)攝像頭的影像合成為一個(gè)影像顯示。日產(chǎn)汽車在2007年10月上市的“君爵”（Elgrand）中配備了該系統(tǒng)。

　　此次，日產(chǎn)汽車為環(huán)視顯示器追加了檢測(cè)移動(dòng)物體的功能。該公司還開發(fā)出了在攝像頭的影像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上識(shí)別周圍“運(yùn)動(dòng)物體”的算法，并配備在了電子控制單元（ECU）上。將首先用于2011年11月進(jìn)行局部改進(jìn)的君爵。

一個(gè)攝像頭實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)功能

作為利用攝像頭的新一代技術(shù)，日產(chǎn)汽車公開了車輛前后各安裝一個(gè)攝像頭便可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能的演示（圖1）。日產(chǎn)汽車表示，“我們將最大限度地利用已經(jīng)配備的硬件，沿著抑制成本同時(shí)提高附加值的方向大力推進(jìn)技術(shù)開發(fā)”。

圖1：通過(guò)前方和后方各一個(gè)攝像頭實(shí)現(xiàn)多種功能
日產(chǎn)汽車開發(fā)出了僅通過(guò)前方攝像頭和后方攝像頭來(lái)提高安全性的技術(shù)。除了識(shí)別車輛前方的汽車和行人外，還可以實(shí)現(xiàn)道路標(biāo)志線的識(shí)別，車輛后方移動(dòng)體檢測(cè)等多項(xiàng)功能。

　　汽車前部安裝的一個(gè)前方攝像頭可實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)功能，分別是當(dāng)前方車輛靠近時(shí)通知駕駛員的功能；檢測(cè)道路標(biāo)志線與汽車位置之間的距離，一旦出現(xiàn)偏離車道的跡象就發(fā)出警告提示音的功能；在低速行駛狀態(tài)當(dāng)前方有行人時(shí)提醒駕駛員注意的功能。車輛和行人通過(guò)移動(dòng)物體的形狀和速度等進(jìn)行分辨。

　　試制車在室內(nèi)鏡前方設(shè)置了前方攝像頭。攝像頭模塊與進(jìn)行圖像識(shí)別處理的ECU融為一體。攝像頭的攝像元件采用像素為640×480（VGA）的CMOS傳感器。水平視角僅為40度左右，最大可以識(shí)別前方100m左右。

　　一個(gè)后方攝像頭可實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)功能，分別是道路標(biāo)志線識(shí)別功能；在行駛過(guò)程中檢測(cè)斜后方死角駛來(lái)的車輛和摩托車的功能；從停車場(chǎng)出來(lái)時(shí)識(shí)別車輛后方移動(dòng)體（人和車輛等）的功能。攝像元件采用CMOS傳感器，像素與前方攝像頭相同。不過(guò)，水平視角提高到180度。因此攝像頭的檢測(cè)范圍只有20～30m左右。

　　在一個(gè)攝像頭可實(shí)現(xiàn)多種功能的情況下，估計(jì)今后將推進(jìn)標(biāo)配的是后方攝像頭的三個(gè)功能。目前，北美地區(qū)正計(jì)劃在2014～2015年前后強(qiáng)制設(shè)置可從駕駛席確認(rèn)后方情況的后視攝像頭。原因是很多北美用戶會(huì)在停車場(chǎng)以車頭朝前的方式停車，當(dāng)?shù)管囯x開停車場(chǎng)時(shí)在車輛后方與行人發(fā)生碰撞事故的情況非常多。

　　日產(chǎn)汽車看準(zhǔn)了今后將強(qiáng)制設(shè)置后視攝像頭的趨勢(shì)，計(jì)劃“從2012年投放的新型車開始陸續(xù)采用”基于后方攝像頭的三項(xiàng)功能（豐增）。

毫米波穿過(guò)車輛和道路間的縫隙

　　此外，有項(xiàng)新功能提高了采用傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)的安全技術(shù)價(jià)值，日產(chǎn)汽車還就此利用試制車進(jìn)行了演示。這就是通過(guò)毫米波雷達(dá)識(shí)別因前方車輛遮擋而看不到的前方狀況，從而避免碰撞的駕駛支援系統(tǒng)（圖2）。

圖2：利用毫米波掌握前方第二輛汽車的行駛情況
日產(chǎn)汽車公開了通過(guò)毫米波雷達(dá)識(shí)別因前方車輛遮擋而看不到的前方狀況，從而避免碰撞的駕駛支援系統(tǒng)。目的是通過(guò)掌握前方第二輛車的行駛狀況減少碰撞事故。

　　在高速公路上前方車輛車身較高時(shí)，若前方第二輛車的速度非常慢或緊急減速時(shí)，除存在與前方車輛一同追尾的危險(xiǎn)外，因前方車輛突然變更車道，從而與前方第二輛車撞上的事故也經(jīng)常發(fā)生。

　　此次開發(fā)的系統(tǒng)利用毫米波雷達(dá)監(jiān)控與前方第二輛車的車距和相對(duì)速度，有碰撞危險(xiǎn)時(shí)通過(guò)顯示、聲音以及拉緊安全帶來(lái)提醒駕駛員注意。

　　毫米波雷達(dá)可以采用與原來(lái)相同的產(chǎn)品，因此無(wú)需變更硬件。前方第二輛車可以利用前方車輛底板與行駛道路間通過(guò)的毫米波檢測(cè)。

　　其實(shí)，此前的系統(tǒng)已經(jīng)可以通過(guò)毫米波掌握前方第二輛車的行駛狀況。不過(guò)，當(dāng)時(shí)是將重點(diǎn)放在了高精度測(cè)量與前方車輛間的相對(duì)速度上，因此“對(duì)來(lái)自前方第二輛車的反射波進(jìn)行了除噪處理”（日產(chǎn)汽車）。