安全駕駛有賴于駕駛員清晰的視野和正確的操作。不能及時有效掌握道路信息,如路標(biāo)、警示牌、車道線、行駛車輛及行人等,將會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在美國,超過20%的致命交通事故發(fā)生在午夜到凌晨6點(diǎn)期間,盡管該時間段行車只占整個交通的2.4%。夜間在沒有路燈的道路上行駛,汽車近光燈照射范圍有限,而遠(yuǎn)光燈只能在很少的情況下使用,駕駛員視野受限,增加了行車安全隱患。
因此,越來越多的汽車廠家開始開發(fā)和使用車載夜視系統(tǒng),這不僅能夠提高駕駛安全性,還能夠提高其豪華程度。在知名汽車調(diào)研機(jī)構(gòu)J.D power公布的《2015全美消費(fèi)者技術(shù)滿意度調(diào)查報告》中,清晰地預(yù)測了未來汽車科技發(fā)展的走向和趨勢,其中,夜視系統(tǒng)位列榜單。
2015年,AUTOTEC委員會(中國汽車科技創(chuàng)新委員會)暨中國智能交通協(xié)會道路車輛專業(yè)委員會組織開展了“智能汽車技術(shù)發(fā)展趨勢及市場響應(yīng)度研究”,其中,針對汽車夜視系統(tǒng)技術(shù)及市場發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的梳理分析:
目前,汽車夜視系統(tǒng)主要分為兩類:主動夜視系統(tǒng)和被動夜視系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)工作原理不同,且各具優(yōu)勢。
●高端車型已經(jīng)率先啟用
目前,夜視系統(tǒng)只在一些豪華品牌車型上配備。
美國通用公司的凱迪拉克轎車于2000年配備了夜視系統(tǒng),是全世界第一款將夜視系統(tǒng)配備在汽車上的品牌;奔馳和寶馬,德國豪華車市場雙星,在2005年分別推出了汽車夜視系統(tǒng);奧迪直到2010年才搭上夜視系統(tǒng)的列車,但在應(yīng)用效果上卻并不遜色。自2002年在陸地巡洋艦上首次搭載夜視系統(tǒng),至雷克薩斯在2013年推出了搭載夜視系統(tǒng)的GS車型,豐田在夜視系統(tǒng)的研究應(yīng)用上也已走過了十幾個年頭。
國內(nèi)所有量產(chǎn)車型中,夜視系統(tǒng)只在轎車上使用,且僅限于B級和C級車型,但配置比例較低:
15-35萬區(qū)間內(nèi)的車輛均未搭載夜視系統(tǒng),35萬以上的車輛中,有0.6%的新車標(biāo)配該系統(tǒng),另有11.3%的車輛提供選配。而在15萬以下的車輛中,也有0.2%的車輛標(biāo)配了該系統(tǒng):
從品牌上來看,夜視系統(tǒng)是德系車的鐘愛,國產(chǎn)合資品牌中,奧迪、寶馬和奔馳均將夜視技術(shù)應(yīng)用到旗下量產(chǎn)車內(nèi),其中,奧迪和寶馬只提供選配選項(xiàng),覆蓋車型分別占各自總產(chǎn)量的31.8%和1.2%。自主品牌比亞迪和紅旗汽車也在部分車型上嘗試使用夜視系統(tǒng),但配置比例均較低??梢?,夜視系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展較為緩慢,技術(shù)成熟及市場需求均有待提高。
●技術(shù)突破推動普及
就目前國際市場已經(jīng)推出夜視系統(tǒng)的車型來看,熱衷于主動或被動夜視系統(tǒng)的車企均不在少數(shù)。其中本田、通用和寶馬的夜視產(chǎn)品均屬于被動紅外夜視系統(tǒng),而豐田、奧迪以及前文提到的奔馳S級均采用主動夜視系統(tǒng)。
2012年,寶馬組織的一次夜視系統(tǒng)性能對比測試結(jié)果顯示,參與測試的寶馬7系在行人辨識能力上的表現(xiàn)稍遜于同時參與測試的奔馳CL550以及奧迪A8L,其辨識范圍受到諸多限制(例如非傳統(tǒng)形式自行車不能識別、帶安全帽無法識別等)。此外,在顯示圖像質(zhì)量上也有待提高。而奧迪A8L由于更早、更清晰的辨認(rèn)出了行人,在測試中拔得頭籌,這也體現(xiàn)了夜視系統(tǒng)存在的本質(zhì)意義。但是,由于寶馬的攝像頭擁有比別的車型更寬的水平廣角,使得其探測距離較其他系統(tǒng)范圍更大。寶馬夜視系統(tǒng)可以在黑暗道路上同時監(jiān)測路邊行人、動物、自行車等,并提前5秒警示駕駛者覺察危險狀況。奔馳則在新升級的夜視系統(tǒng)中加入了對動物的探測功能,并且在檢測到行人時,前照燈會發(fā)出聚攏光束對行人進(jìn)行閃光警示提醒。
除此之外,各大汽車廠商在夜視系統(tǒng)上的研究從未停止過。例如,最初,通用旗下凱迪拉克的夜視系統(tǒng)是由國防供應(yīng)商以及愛國者導(dǎo)彈的制造商雷神公司提供的。而到2003年,通用公司推出了獨(dú)立的夜視系統(tǒng)——鷹眼(Eagle-eye),該系統(tǒng)擁有夜視、去強(qiáng)光、破霧和航線偏離提示等五項(xiàng)功能,可以適用于不同的車型。駕駛者在視線惡劣的情況下,也能清晰的觀察前方路況,提前規(guī)避安全隱患。
如何更加方便、安全地呈現(xiàn)清晰的圖像是夜視系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮的問題之一。目前常見的做法是在儀表顯示屏上顯示圖像。豐田公司在陸地巡洋艦上配備的首款主動夜視系統(tǒng)獨(dú)具特色,能夠?qū)⒁挂曈跋褡鳛閱紊珗D像顯示在位于風(fēng)窗玻璃上的抬頭顯示器上,解決了駕駛者需要低頭看顯示屏的盲區(qū)。而新一代陸地巡洋艦的夜視系統(tǒng)利用一個設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤上方儀表板上的LCD(Liquid Crystal Display)顯示屏,既能顯示車輛環(huán)保和運(yùn)動模式下的油耗,又能利用紅外線顯示前方路況。
反觀國內(nèi),夜視系統(tǒng)發(fā)展稍顯滯后。目前較為熟知的有一汽紅旗。紅旗豪華車型HQ3裝配夜視系統(tǒng)無疑成為其一大亮點(diǎn),和眾多車載夜視系統(tǒng)相比,HQ3的夜視系統(tǒng)并無特殊技術(shù)加入,稍有不同的是夜視最終影像會在前風(fēng)窗下方的顯示屏上顯示,這與駕駛者駕駛目光防線在一條直線上,大大降低了由于低頭或側(cè)視分心而帶來的安全隱患。
綜合主、被動夜視系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)來看,各大汽車廠商推出的夜視系統(tǒng)各具特色,也互有不足。目前,微光夜視技術(shù)、仿生夜視技術(shù)等新科技正在逐漸進(jìn)入人們的視野,如何綜合挖掘各種技術(shù)手段的特征信息優(yōu)勢,融合成更加全面成熟的創(chuàng)新技術(shù)是未來夜視領(lǐng)域值得探討的發(fā)展方向。
夜視系統(tǒng)尚未得到普及,有成像相關(guān)技術(shù)上不成熟的因素,同時還因?yàn)楦呔硬幌碌纳a(chǎn)成本以及銷售價格,要解決這個問題,離不開領(lǐng)域內(nèi)各相關(guān)環(huán)節(jié)的支持。例如,新材料的研發(fā)與使用也是夜視系統(tǒng)深入發(fā)展的趨勢之一。舉例說明,夜視系統(tǒng)的透鏡材料應(yīng)用最多的是鍺、硒化鋅以及硫化鋅等晶體材料,這些材料不僅價格昂貴,并且在應(yīng)用于鏡頭加工時工藝繁雜,折射率溫度系數(shù)大,這在一定程度上阻礙了夜視系統(tǒng)的進(jìn)步。近年來,硫系玻璃以折射率溫度系數(shù)小、適于精密模壓、紅外波段透過率較高、適宜低成本批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注,其在汽車夜視系統(tǒng)的應(yīng)用前景廣闊,成為眾企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)對象。
總體來說,隨著汽車主動安全技術(shù)的發(fā)展,汽車夜視系統(tǒng)核心技術(shù)正在不斷進(jìn)步。且從各大汽車廠商對于夜視系統(tǒng)的研究發(fā)展來看,夜視系統(tǒng)并不是獨(dú)立發(fā)展的,而是連同其它主動安全技術(shù),例如危險預(yù)警、人機(jī)交互學(xué)等,一起相輔相成地開發(fā),向著模塊化、功能集成化方向邁進(jìn)的。國內(nèi)的汽車車載夜視產(chǎn)品只是基本實(shí)現(xiàn)了夜視的效果,在很多方面還與國際存在差距。借鑒國外汽車廠商夜視系統(tǒng)的發(fā)展軌跡,國內(nèi)企業(yè)可以在提高成像效果、功能集成度上(如夜視、預(yù)警等功能的融合)加大投資研發(fā)力度。
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