或许您已经留意到6月份日本的新法规已经允许无后视镜汽车上路了。

特斯拉联合通用,大众等车厂也曾向美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)申请用摄像头代替后视镜,不仅一些概念车,在新上市的车如宝马i8用三个摄像头取代内外后视镜、凯迪拉克CT6采用的“流媒体影像后视镜”(可切换为传统后视镜)。这一切,都真实的推动着一个事实:汽车上的那几个镜子,有人想让它消失。

簇拥者认为它的好处包括:

颜值高——传统后视镜体积大,没有摄像头美观;

风阻小——省油;

盲区——三个影像被合成为一个,影像相互重叠能得到更大的视角;

图像质量好——数字修正技术,提高在眩光、黑暗、雨天等光线不佳环境下的能见度。

但是,批评者认为,少个镜子能省多少油?摄像头死机怎么办,熄火重启?图像滞后怎么办?摄像头沾上泥巴怎么办?

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专家技术角度分析可行性:六大挑战

好吧,上面这些批评者们的意见很多是有道理的,但事实上,想要让后视镜消失,不仅仅是用摄像头替代镜子这么简单,EDN记者采访了五位上游供应商的专家,听听他们是怎么说的。

挑战一:低光条件下的成像

“所有汽车成像系统面临的主要挑战是改进低光条件下成像,同时提高分辨率和成像的动态范围。”OmniVision Technologies公司高级汽车营销经理 Jeffrey Morin指出。

“为避免后方车辆靠近时其大灯导致图像过饱和,视频后视镜应用必须具有良好的成像品质,即其亮度需低于1勒克斯但动态范围需超过110分贝。同时,成像系统必须具有充足像素来填充具有高水平分辨率的视频后视镜。这些条件都超越了传统像素技术的限制。”Morin补充道。

挑战二:车灯闪烁对摄像头影响

“另一重大挑战是LED车灯闪烁时对目前图像传感器技术的影响。在显示屏后视镜中,日间行车灯会因脉宽调制 (PWM) 而呈现闪烁状态,可能会导致驾驶员误以为发生紧急状况或警车正在靠近而影响安全。许多日间行车灯的PWM频率在90-300Hz,在日间条件下传感器曝光量较小时,在该范围成像十分困难。”Morin指出。

为解决这一问题,OmniVision Technologies公司正在开发新技术,减弱甚至消除LED闪烁效应,同时不影响高动态范围或低光照性能。

挑战三:高速行驶时的长时间/可靠成像(与倒车需求大不同)

“技术在转变,相信不久,近百年的后视镜将会慢慢消失,取而代之的是摄像头。”深圳比亚迪微电子有限公司CIS产品中心安防监控类产品部经理陈增强也保持乐观的态度,“摄像头替换了后视镜,既要解决“有无”的问题,看见的范围要覆盖传统的后视镜盲区;更加要解决“看得清”的问题,在视野里有其它汽车大灯,但仍要看清其它障碍物。而且这与目前用于倒车的汽车后视摄像头也有不同,倒车用的汽车后视摄像头仅在倒车时使用,此时汽车移动速度非常慢,而且倒完车就不需要工作了。

替代后视镜的摄像头,只要汽车一上电,就在工作,工作时间长,而且高速行驶时仍需要进行使用。这样对摄像头的各方面要求更高,在高像素、无畸变、宽动态、低照度、高帧率、高可靠性都带来更高的挑战,他补充道。

挑战四:贵且不兼容——SerDes所需线缆和连接器是个麻烦

“基于摄像头和LCD的后视镜取代系统的最大挑战是成本和可靠性。Intersil公司汽车视频/显示器产品高级营销经理Jonpaul Jandu表示。

“随着摄像头传感器分辨率的增加,将摄像头数据传输到LCD系统的成本也会增加。在使用标清摄像头系统情况下,视频数据以模拟复合视频一起传输,这是目前市场上最常见的摄像头系统。这种情况下的线缆和连接器成本比较低,因为数据带宽也非常低。” 他指出,在引入高清摄像头后,根据所使用的数据传输技术的类型,线缆和连接器成本也会增加。

目前,最常见的车载高清视频传输技术是数字串行器/解串器技术,亦称“SerDes”。现有SerDes的问题是与模拟复合视频系统相比,它所需线缆和连接器类型相对昂贵。SerDes的另一个挑战是目前市场上有多种SerDes标准(功能类似),而且它们并不相互兼容,所以OEM和一级系统制造商通常需要选择一种特定SerDes标准并坚持使用,无论竞争标准是否具有更出色的特性。因为由于基于IP的系统产生的延迟,IP摄像头系统在此类应用中表现不佳。人们要求后视镜取代系统具有接近于零的延迟,模拟视频和SerDes可以做到。

挑战五:光学与IVI供应商难以进入电子后视镜市场

一般而言,传统后视镜的成本很低。“电子后视镜系统的首要问题是,其给客户的价值要超出系统成本。目前一般电子后视镜系统需要高分辨率和高动态范围图像。这就要求摄像头和显示系统具备高性能的电子元件。但是此类昂贵的元件相比于传统后视镜无法提供更高的客户价值。”东芝电子(中国)有限公司工业及汽车行业市场部副总监谭弘指出,东芝提供的 “透明电子后视镜解决方案”,展示了传统后视镜无法实现的功能,带来全新的客户体验。

另外从供应商角度而言,目前的后视镜供应商,主要在光学领域的擅长。一般不具备电子图像处理技术,很难提供电子后视镜系统。许多人觉得,提供汽车中控的IVI(车载信息娱乐)供应商将占据优先位置,但中控与汽车其他核心系统相比,安全要求较低,由于IVI厂商缺乏提供较高安全要求系统的经验,仍旧很难进入电子后视镜系统市场。

因此,我们认为只有极少数的供应商能提供电子后视镜系统,对今后的后视镜供应链系统势必会产生较大的影响,谭弘指出。

挑战六:更高的运算能力及存储器需求

“图像传感器和成像处理器首先要能通过车用规范(AEC-Q100), 以符合车用零件规定, 其所需的测试颇为复杂。另外消耗功率及热的问题在高清晰度的图像传感器设计上也需要多加注意。”意法半导体汽车产品部市场营销经理Patrick CHEN指出,搭配越来越多的高清车用摄影机会带来许多的新的应用和丰富的影像资料,这也代表处理器需要更高的运算能力及存储器, 如果摄影机有自带运算能力及影像分析能力则可大幅降低处理器运算能力需求,及节省总体成本。

目前高清图像传感器需求越来越多,传统CVBS 界面无法支持高清图像. 所以新的LVDS 和 Ethernet AVB界面会是下一代车用智能摄影机的主流。Ethernet 界面具有轻便、可传送大量影音的优点,未来市场增长性看好,他补充道。

小结:上面把取消后视镜的好处/坏处、以及技术挑战都讲的清清楚楚的了。摄像头+屏幕显示想要彻底取代后视镜,挑战重重,至少,当摄像头或显示系统关闭/故障时,镜子也能作为后备方案啊。笔者有一次上快速路后才发现右边的倒后镜掉了,那个惊心动魄的体验至今难忘。

另外,Jandu的观点似乎实在的道出了无后视镜汽车的前景:“目前,美国政府要求汽车的左侧和右侧必须安装反射镜。根据美国法律,不能因为有基于视频的系统而去除反射镜。因此,要安装取代两侧后视镜的LCD和摄像头,汽车OEM仍然要按照法律要求安装反射玻璃镜,这会让安装摄像头/LCD系统显得没有太大意义。”

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论坛讨论:“中国会立法取消汽车后视镜吗?