如今對于汽車配備前后攝像頭,很多人早已不稀罕了,不過在汽車座艙內安裝攝像頭并不常見。隨著半自動駕駛技術的深入,這一現象也將發生改變。
幾年前,車內攝像頭主要作為監測安全氣囊是否打開的工具,單一的功能使得其一直不溫不火,盡管該市場尚未成熟,不過其對于監控犯困司機卻有妙用。
在高速公路或交通擁堵等條件下,很多司機想要實現半自動駕駛,這也是在汽車座艙內安裝攝像頭的一個主要因素。與電子控制系統不同,半自動駕駛系統能夠使車輛同前方車輛保持安全車距,還能夠處理突發事件。
通用全球汽車安全部門負責人John Capp稱,未來3年至5年內,將有更多的汽車座艙內會安裝攝像頭。無論是從長期還是短期角度看,多家一級零部件供應商正在努力實現該目標。
大陸北美分公司內飾電子解決方案負責人Tejas Desai表示,“我們正在同汽車制造商合作研發測試車內攝像頭,目前仍處于概念研究階段,預計將應用于下一代汽車以及部分量產車型上。
當需要確認司機認知能力或者阻止司機在駕駛時分心,車內攝像頭能夠輔助半自動駕駛系統確定是否需要提醒司機。為了做到這一點,安全系統將啟動用于監測駕駛者是否打瞌睡、發短信、或其它分心行為。
車內攝像頭也兼具部分傳感器的功能。例如,駕駛員監控攝像頭可以用來監測安全氣囊是否打開從而判斷乘員安全。得益于較高的安全系數,車內攝像頭也更加可靠。
John Capp解釋稱:“安全氣囊不適當打開與制動系統警報相比,顯然前者造成的后果更嚴重,因此配備車內攝像頭是很有必要的。”
目前傳統的互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide semiconductor,以下簡稱CMOS)攝像頭仍然居主導地位,不過新的技術也“來勢洶洶”,主要是加入了處理手勢識別等新花樣。飛行時間測量(Time-of-flight)攝像頭工作原理和雷達類似,通過測量光束發出至光線被目標物體反射回來的時間,來提供精確的距離數據。
飛行時間測量技術還能夠形成三維影像,并用于手勢識別以及乘客檢測和駕駛員監控。目前飛行時間測量攝像頭離CMOS成像器隔了兩代技術,因此其市場還比較小,預計今年年底會有部分車企引進該技術。
幾年前乘客傳感器就已經可以用來監控司機,目前該傳感器也已在汽車上出現,只需要開發幾款巧妙的軟件便能夠順利完成操作。
意法半導體業務總監Martin Duncan表示,當司機打瞌睡時,他們的腳會收回并作出更少更大的轉向修正,而方向盤上的傳感器可以測量方向盤轉向變化和油門踏板上的壓力,甚至可以監測司機的心臟速率。
對于車內攝像頭的另一個挑戰是,在不使用紅外光譜的情況下,增加車內光線比較困難。 盡管部分CMOS攝像頭具有紅外功能,但其可能仍達不到許多汽車座艙低光度水平。也許紅外攝像頭能夠解決該問題,但無疑增加了成本。
在晚上,除非有紅外光才能夠獲得可靠的信息數據,目前英偉達研發出的多傳感器系統,集成了顏色傳感器、深度傳感器及一個近程雷達,通過使用多個傳感器來獲得更可靠的信息。