只用1個攝像頭實(shí)現(xiàn)汽車防碰撞系統(tǒng) （上）

　　說到使用攝像頭的汽車防碰撞系統(tǒng)，在日本最有名的是富士重工的“EyeSight”。但還有一家企業(yè)，在該市場掌握著全球70%的份額，那就是只用1個攝像頭就實(shí)現(xiàn)了防碰撞系統(tǒng)的Mobileye。該公司的總部雖然設(shè)在荷蘭，但在以色列開發(fā)基地?fù)碛卸噙_(dá)300名的技術(shù)人員。在本文中，該公司的研發(fā)負(fù)責(zé)人將為您介紹這家被全世界汽車廠商關(guān)注的公司的現(xiàn)狀，以及以圖像識別為中心的技術(shù)內(nèi)容。

　　照片上的攝像頭配備位置是示意圖，不符合日本的安全標(biāo)準(zhǔn)。日本國土交通省安全標(biāo)準(zhǔn)“第29條第4款和第195條第5款”對攝像頭安裝位置做了規(guī)定，要求攝像頭與前窗上下端的距離為窗高20%以內(nèi)，或者被后視鏡遮擋的位置。
 

　　我們開發(fā)的使用單眼攝像頭的汽車后裝防碰撞報(bào)警系統(tǒng)“MobileyeC2-270”已經(jīng)銷往了世界42個國家。在日本，2011年開始提供面向企業(yè)的銷售和安裝服務(wù)，面向個人的服務(wù)也已于2012年4月啟動。

　　在日本，Mobileye的汽配產(chǎn)品由i-mobile公司銷售。該公司成立于2011年7月，是日本進(jìn)口Mobileye產(chǎn)品的總代理。包括安裝費(fèi)在內(nèi)，“Mobileye C2-270”的價(jià)格為13.5萬日元。

　　在使用攝像頭的防碰撞系統(tǒng)中，富士重工號稱“不撞的汽車”的“Eye-Sight”在日本最為著名。這項(xiàng)技術(shù)使用兩個攝像頭檢測車輛和行人，還具備發(fā)出報(bào)警后自動停車功能。

　　但縱觀全世界，在使用攝像頭的防碰撞系統(tǒng)市場上，Mobileye以70％以上的份額雄踞榜首。我們最早從事的是以歐洲汽車廠商為中心供應(yīng)單眼攝像頭圖像處理SoC的業(yè)務(wù)，之后，在2006年創(chuàng)立了自行組裝最終產(chǎn)品并在汽配市場上銷售的業(yè)務(wù)。

　　我們開發(fā)的圖像處理SoC“EyeQ2”已經(jīng)被應(yīng)用到了德國寶馬新款“1系”的防碰撞報(bào)警功能和瑞典沃爾沃的系統(tǒng)之中。此外還被美國通用汽車（GM）和美國福特汽車等世界主要汽車廠商采用（表1）。最近，我們還在與日本企業(yè)合作進(jìn)行開發(fā)。

　　5種警示功能

　　Mobileye C2-270的主要功能包括與前方車輛和行人碰撞警示、車道偏離警示、車距警示（圖1）。不僅能通過蜂鳴聲報(bào)警，還能通過顯示裝置向駕駛員報(bào)警。具體的報(bào)警功能包括以下5種：（1）前方車距監(jiān)測與警示（HMW）；（2）前方車輛碰撞警示（FCW）；（3）低速時(shí)前方車輛碰撞警示（UFCW）；（4）行人碰撞警示（PCW）；（5）車道偏離警示（LDW）。

　　圖1：警示5種危險(xiǎn)

　　通過視覺信息發(fā)出警示的顯示裝置能夠通過秒數(shù)顯示車距（車距/秒速），以及前方車輛、行人和車道偏。

　?。?）前方車距監(jiān)測與警示，顯示的是本車與前車的車距除以本車秒速得到的數(shù)值。當(dāng)與前車的車距距小于2.5秒時(shí)，顯示器將顯示車距的秒數(shù)。當(dāng)車距小于事先設(shè)定的秒數(shù)時(shí)，代表車輛的圖標(biāo)將變成紅色，并鳴響“嗶”的警報(bào)蜂鳴聲。檢測距離最遠(yuǎn)為90m左右。

　　（2）前方車輛碰撞警示，在碰撞可能發(fā)生之前2.7秒，車輛圖標(biāo)將變成紅色，同時(shí)大聲發(fā)出“嗶嗶嗶嗶”的警報(bào)，提醒駕駛員踩剎車。

　　（3）低速時(shí)前方車輛碰撞警示，也叫做虛擬保險(xiǎn)杠。事先在自車保險(xiǎn)杠前方1～2m處設(shè)定虛擬保險(xiǎn)杠，在時(shí)速低于30km以下的情況下，當(dāng)前方車輛接近到觸碰虛擬保險(xiǎn)杠的距離時(shí)，鳴響“嗶、嗶”的警報(bào)聲。其作用是防止堵車和等紅綠燈時(shí)發(fā)生碰撞。

　?。?）行人碰撞警示，該功能在檢測到前方30m以內(nèi)有行人時(shí)，首先會靜默地點(diǎn)亮紅色的行人標(biāo)志，在行人進(jìn)入危險(xiǎn)距離，可能發(fā)生碰撞的2秒前發(fā)出“嗶-嗶-”的蜂鳴聲。

　?。?）車道偏離警示，當(dāng)汽車時(shí)速達(dá)到55km/h以上，無意偏離車道時(shí)，顯示器將顯示偏離一側(cè)車道的標(biāo)志，同時(shí)發(fā)出“嘟嘟嘟嘟嘟嘟嘟”的警告聲。如果是打開轉(zhuǎn)向燈變更車道，則判斷為有意偏離車道，不會發(fā)出報(bào)警聲也不會顯示圖標(biāo)。

　　如上所述，由于每種警示的報(bào)警聲各不相同，因此在熟悉之后，駕駛員無需查看顯示裝置，根據(jù)聲音即可判斷出警示的種類。

　　事故預(yù)防率接近100％

　　我們的碰撞報(bào)警系統(tǒng)在減少交通事故數(shù)量上的效果已經(jīng)得到了驗(yàn)證。調(diào)查由瑞士豐泰保險(xiǎn)公司（AXA Winterthur）實(shí)施。保險(xiǎn)公司也希望通過為汽車安裝防碰撞系統(tǒng)減少事故，削減事故賠償?shù)谋ｋU(xiǎn)金數(shù)額。

　　此次調(diào)查揭示了發(fā)覺危險(xiǎn)后踩剎車的時(shí)間與事故發(fā)生率之間的關(guān)系（圖2）。調(diào)查結(jié)果顯示，對于前方碰撞，如果能夠提前2.0秒察覺到危險(xiǎn)并通知駕駛員，基本可以100％防止事故發(fā)生。鑒于這一情況，AXA等歐洲各大保險(xiǎn)公司都推出了以配備本公司的防碰撞報(bào)警系統(tǒng)為條件的保費(fèi)打折活動。

　　圖2：只要在2秒之前發(fā)出報(bào)警，事故發(fā)生率基本可以降到零

　　如果在發(fā)生事故的0.5秒之前發(fā)出報(bào)警，碰撞的概率為35％以上，如果提前2秒以上，絕大多數(shù)事故都可以得到預(yù)防。（圖：《日經(jīng)電子》根據(jù)豐泰保險(xiǎn)的資料制作）

　　防碰撞報(bào)警系統(tǒng)其實(shí)也有助于提升駕駛技術(shù)。在剛安裝的時(shí)候，報(bào)警聲經(jīng)常響個不停，過上幾周，報(bào)警次數(shù)便會驟降到一半以下（圖3）。因?yàn)橐坏{駛出現(xiàn)差錯，系統(tǒng)馬上就會通過聲音和顯示通知駕駛員，使其自然而然地掌握正確的駕駛方式。這不僅有助于提高駕駛水平，對于提升燃效也貢獻(xiàn)頗大。（特約撰稿人：Gideon Stein，荷蘭Mobileye公司Chief Research ScienTIst；實(shí)川裕敏，i-mobile技術(shù)及售后負(fù)責(zé)人）

　　圖3：3周內(nèi)報(bào)警次數(shù)減半

　　可口可樂歐洲集團(tuán)的配送車自從安裝Mobileye的防碰撞報(bào)警系統(tǒng)后，駕駛員的駕駛水平顯著提高。

　　還有其他事例可以驗(yàn)證防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的有效性。例如，美國某運(yùn)輸公司驗(yàn)證并比較了是否安裝Mobileye系統(tǒng)對于交通事故成本的影響。結(jié)果顯示，每行駛100英里（160km），未配備車的事故率比配備車高1.4倍。如果換算成事故造成的損失費(fèi)，配備防碰撞系統(tǒng)大約可以削減130萬日元。