车内摄像头 实现半自动驾驶“利器”

    如今对于汽车配备前后摄像头，很多人早已不稀罕了，不过在汽车座舱内安装摄像头并不常见。随着半自动驾驶技术的深入，这一现象也将发生改变。

    几年前，车内摄像头主要作为监测安全气囊是否打开的工具，单一的功能使得其一直不温不火，尽管该市场尚未成熟，不过其对于监控犯困司机却有妙用。

    在高速公路或交通拥堵等条件下，很多司机想要实现半自动驾驶，这也是在汽车座舱内安装摄像头的一个主要因素。与电子控制系统不同，半自动驾驶系统能够使车辆同前方车辆保持安全车距，还能够处理突发事件。

    通用全球汽车安全部门负责人John Capp称，未来3年至5年内，将有更多的汽车座舱内会安装摄像头。无论是从长期还是短期角度看，多家一级零部件供应商正在努力实现该目标。

    大陆北美分公司内饰电子解决方案负责人Tejas Desai表示，“我们正在同汽车制造商合作研发测试车内摄像头，目前仍处于概念研究阶段，预计将应用于下一代汽车以及部分量产车型上。

    当需要确认司机认知能力或者阻止司机在驾驶时分心，车内摄像头能够辅助半自动驾驶系统确定是否需要提醒司机。为了做到这一点，安全系统将启动用于监测驾驶者是否打瞌睡、发短信、或其它分心行为。

    车内摄像头也兼具部分传感器的功能。例如，驾驶员监控摄像头可以用来监测安全气囊是否打开从而判断乘员安全。得益于较高的安全系数，车内摄像头也更加可靠。

    John Capp解释称：“安全气囊不适当打开与制动系统警报相比，显然前者造成的后果更严重，因此配备车内摄像头是很有必要的。”

    目前传统的互补金属氧化物半导体（complementary metal-oxide semiconductor，以下简称CMOS）摄像头仍然居主导地位，不过新的技术也“来势汹汹”，主要是加入了处理手势识别等新花样。飞行时间测量（Time-of-flight）摄像头工作原理和雷达类似，通过测量光束发出至光线被目标物体反射回来的时间，来提供精确的距离数据。

    飞行时间测量技术还能够形成三维影像，并用于手势识别以及乘客检测和驾驶员监控。目前飞行时间测量摄像头离CMOS成像器隔了两代技术，因此其市场还比较小，预计今年年底会有部分车企引进该技术。

    几年前乘客传感器就已经可以用来监控司机，目前该传感器也已在汽车上出现，只需要开发几款巧妙的软件便能够顺利完成操作。

    意法半导体业务总监Martin Duncan表示，当司机打瞌睡时，他们的脚会收回并作出更少更大的转向修正，而方向盘上的传感器可以测量方向盘转向变化和油门踏板上的压力，甚至可以监测司机的心脏速率。

    对于车内摄像头的另一个挑战是，在不使用红外光谱的情况下，增加车内光线比较困难。 尽管部分CMOS摄像头具有红外功能，但其可能仍达不到许多汽车座舱低光度水平。也许红外摄像头能够解决该问题，但无疑增加了成本。

    在晚上，除非有红外光才能够获得可靠的信息数据，目前英伟达研发出的多传感器系统，集成了颜色传感器、深度传感器及一个近程雷达，通过使用多个传感器来获得更可靠的信息。