自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中的CMS系統(tǒng)應(yīng)用探討

由佐思汽研主辦的“ ICVS汽車智能網(wǎng)聯(lián)大會”正式啟幕，邀請Tier1、軟件供應(yīng)商、操作系統(tǒng)商、智能駕駛及智能駕艙相關(guān)企業(yè)，共同探討行業(yè)現(xiàn)狀、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用交流、以及未來行業(yè)發(fā)展趨勢等。

賽格導(dǎo)航視頻產(chǎn)品線總監(jiān)劉玉龍應(yīng)邀參加本次大會，并發(fā)表主題演講，他談到，賽格導(dǎo)航擁有24年的汽車智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品研發(fā)與制造經(jīng)驗(yàn)，為國內(nèi)眾多主機(jī)廠供應(yīng)車載零部件，產(chǎn)品覆蓋車載遠(yuǎn)程信息終端（5G/V2X、高精度定位模塊、T-BOX）、車身智能控制系統(tǒng)（域控制器、智能網(wǎng)關(guān)、BCM）、車載視覺控制模塊（360環(huán)視系統(tǒng)、CMS電子后視系統(tǒng)、新國標(biāo)視頻機(jī)）等領(lǐng)域，此次演講圍繞《CMS在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中的應(yīng)用》與業(yè)界同仁分享交流，重點(diǎn)探討CMS技術(shù)優(yōu)勢與系統(tǒng)方案，以及CMS在逐步邁入自動(dòng)駕駛的發(fā)展階段可集成可擴(kuò)展的應(yīng)用探討。

CMS系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢

2022年12月29日，中國汽車后視鏡新國標(biāo)GB15084-2022《機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求》正式發(fā)布，意味著搭載CMS的車輛可以從2023年7月1日起正式合法量產(chǎn)上路。新國標(biāo)GB 15084對機(jī)動(dòng)車間接視野裝置進(jìn)行了明確的劃分，大致可分為七類視野，內(nèi)部視野裝置屬于一類性，二類到七類都屬于屬于外部視野裝置。

電子后視鏡是由攝像頭+車內(nèi)顯示屏替代傳統(tǒng)的反射鏡，電子后視鏡主要分為電子內(nèi)后視鏡和電子外后視鏡，其中電子內(nèi)后視鏡常被稱為流媒體后視鏡，電子外后視鏡則一般用電子后視鏡（CMS）直接指代。

相較傳統(tǒng)物理鏡存在“看不全、看不清、受干擾、風(fēng)阻大”的問題，CMS具有視野更加寬闊、減少盲區(qū)、可通過圖像調(diào)優(yōu)算法（ISP）大幅降低外界光線干擾、對抗雨雪霧惡劣天氣影響的能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 并且CMS 攝像頭后視鏡橫截面積能縮小為傳統(tǒng)玻璃外后視鏡的二分之一乃至更低,能有效降低風(fēng)阻和風(fēng)噪，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

車載CMS系統(tǒng)方案

商用車和乘用車CMS 系統(tǒng)都是由攝像頭、顯示屏、控制器三部分構(gòu)成,但是商用車方案比乘用車更復(fù)雜，賽格導(dǎo)航已完成CMS系統(tǒng)在乘用車商用車領(lǐng)域的產(chǎn)品預(yù)研開發(fā)及技術(shù)驗(yàn)證。乘用車 CMS 系統(tǒng)一般由 2 個(gè)顯示屏+2 個(gè)左右外耳攝像頭+集成 1 個(gè)流媒體后視鏡（選配） +控制器構(gòu)成，控制器可獨(dú)立可集成。由于CMS系統(tǒng)對圖像實(shí)時(shí)傳輸性能要求高，任何長延時(shí)的圖像都有可能造成判斷失誤，因此CMS系統(tǒng)的視頻圖像只能通過數(shù)字方式傳輸，以最大限度減小延時(shí)。目前新國標(biāo)對電子后視鏡的延遲時(shí)間要求是小于200毫秒，實(shí)際上，超過30毫秒的延時(shí)就能被感知到，所以賽格導(dǎo)航目前的解決方案主要有兩種：一是用FPGA，延時(shí)約20毫秒，幾乎察覺不到；二是ARM，延時(shí)約50毫秒。這兩種方案都遠(yuǎn)優(yōu)于新國標(biāo)的延時(shí)要求。

商用車 CMS 系統(tǒng)方案復(fù)雜度更高，因?yàn)樯逃密嚻聊缓退尸F(xiàn)的區(qū)域會多一些（前盲區(qū)+下盲區(qū)+左盲區(qū)+右盲區(qū)），因此商用車 CMS 方案在外側(cè)攝像頭通道數(shù)會更多，由左側(cè) 2 個(gè)+右側(cè) 2 個(gè)+前面 1 個(gè)（選裝）+后側(cè) 1 個(gè)（選裝）攝像頭構(gòu)成，商用車顯示屏比乘用車更大，左右2 個(gè)主顯示屏一般是 12.3 寸屏，可以在同一塊屏的上下兩個(gè)不同區(qū)域分屏顯示同一側(cè)二類鏡和四類鏡畫面，而五類鏡、六類鏡可以同時(shí)分屏顯示在 1 個(gè)顯示屏中。在基礎(chǔ)后視方案上，賽格導(dǎo)航增強(qiáng)版方案增加了360全景功能。

自動(dòng)駕駛視覺傳感器現(xiàn)狀

視覺仍然是最主要的感知手段，車載攝像頭作為自動(dòng)駕駛中應(yīng)用范圍最廣的視覺傳感器，一般含括幾個(gè)應(yīng)用場景：側(cè)方后視、前視寬視野、前視主視野、前視窄視野、后視、側(cè)方前視，每個(gè)場景使用的攝像頭都有不同的功能，對鏡頭的要求也不一樣。依賴攝像頭完成的ADAS功能如車道偏離預(yù)警、前向碰撞預(yù)警、行人碰撞預(yù)警、車道保持輔助等都是前置的攝像頭，因?yàn)槠囀褂眠^程中，絕大多數(shù)時(shí)間是前向行駛的，所以前向檢測功能要求的最多，檢測范圍和精度要求也最高。

目前能夠?qū)崿F(xiàn)L3/L4級別自動(dòng)駕駛功能的汽車，前視攝像頭分辨率普遍達(dá)到800萬，模組的視場角可以到120度，最遠(yuǎn)可以識別550m外的行人、車輛和特定形狀的物體。除前視之外的視覺檢測范圍包括360環(huán)視、側(cè)視、倒車后視、流媒體后視，這些攝像頭的視野范圍在5m-50m，分辨率要求相對低，200萬像素可以滿足大部分場景的應(yīng)用，CMS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍正好可以涵蓋這些視野。

CMS 可擴(kuò)展為自動(dòng)駕駛的“眼睛”?? ?

CMS系統(tǒng)作為智能行車輔助，錨定城市行車場景的痛點(diǎn)，在變道、倒車、轉(zhuǎn)彎、泊車帶來動(dòng)態(tài)視野調(diào)整，并融合ADAS、DMS、OMS等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人臉識別、車內(nèi)監(jiān)控、疲勞預(yù)警、駕駛員監(jiān)測、行為監(jiān)測、視線追蹤功能，在顯示屏主動(dòng)標(biāo)記報(bào)警提示，它們由一個(gè)或者兩個(gè)攝像頭完成識別，解析度和識別距離都相對較低，符合低速控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

由于CMS系統(tǒng)法規(guī)的出臺，如果車輛采用電子后視系統(tǒng)取代了物理后視鏡，則車內(nèi)的顯示屏、流媒體屏和電子后視鏡的顯示屏就必須始終處于工作狀態(tài)，并顯示相應(yīng)的車外圖像。這些顯示屏不僅可以顯示圖像，還可以進(jìn)行提醒，顯示車內(nèi)外攝像頭的檢測結(jié)果和內(nèi)容，如圖標(biāo)或圖示等，這些內(nèi)容顯示可以用疊加UI的形式顯示到屏上，顯示的時(shí)間和時(shí)機(jī)位于駕駛員的觀察位置和方向，以便駕駛員能夠準(zhǔn)確獲取到這些信息。

我們可能在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)都處于非自動(dòng)駕駛或半自動(dòng)駕駛的階段，在實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛之前，L3或L3以下級別的駕駛都需要攝像頭對駕駛員的行為狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，CMS替代后視鏡的攝像頭可以集成ADAS類型的輔助駕駛功能及智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)功能，并在車內(nèi)的適當(dāng)顯示器上實(shí)時(shí)顯示視覺信息，擴(kuò)展為自動(dòng)駕駛的“眼睛”。

我們對未來自動(dòng)駕駛的構(gòu)想是，在信號燈控制的交通路口、地上和地下停車場、輔道、環(huán)島、工業(yè)園區(qū)道路等低速場景下使用集成的CMS提醒和提示功能，在高速公路、城市主干道、快速路、國道、省道等高速場景下使用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)控制車輛行駛狀態(tài)，用這兩套系統(tǒng)覆蓋全場景的自動(dòng)駕駛。

編輯：黃飛

?