只用1個攝像頭實現汽車防碰撞系統 （上）

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　　說到使用攝像頭的汽車防碰撞系統，在日本最有名的是富士重工的“EyeSight”。但還有一家企業(yè)，在該市場掌握著全球70%的份額，那就是只用1個攝像頭就實現了防碰撞系統的Mobileye。該公司的總部雖然設在荷蘭，但在以色列開發(fā)基地擁有多達300名的技術人員。在本文中，該公司的研發(fā)負責人將為您介紹這家被全世界汽車廠商關注的公司的現狀，以及以圖像識別為中心的技術內容。

　　照片上的攝像頭配備位置是示意圖，不符合日本的安全標準。日本國土交通省安全標準“第29條第4款和第195條第5款”對攝像頭安裝位置做了規(guī)定，要求攝像頭與前窗上下端的距離為窗高20%以內，或者被后視鏡遮擋的位置。
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　　我們開發(fā)的使用單眼攝像頭的汽車后裝防碰撞報警系統“MobileyeC2-270”已經銷往了世界42個國家。在日本，2011年開始提供面向企業(yè)的銷售和安裝服務，面向個人的服務也已于2012年4月啟動。

　　在日本，Mobileye的汽配產品由i-mobile公司銷售。該公司成立于2011年7月，是日本進口Mobileye產品的總代理。包括安裝費在內，“Mobileye C2-270”的價格為13.5萬日元。

　　在使用攝像頭的防碰撞系統中，富士重工號稱“不撞的汽車”的“Eye-Sight”在日本最為著名。這項技術使用兩個攝像頭檢測車輛和行人，還具備發(fā)出報警后自動停車功能。

　　但縱觀全世界，在使用攝像頭的防碰撞系統市場上，Mobileye以70％以上的份額雄踞榜首。我們最早從事的是以歐洲汽車廠商為中心供應單眼攝像頭圖像處理SoC的業(yè)務，之后，在2006年創(chuàng)立了自行組裝最終產品并在汽配市場上銷售的業(yè)務。

　　我們開發(fā)的圖像處理SoC“EyeQ2”已經被應用到了德國寶馬新款“1系”的防碰撞報警功能和瑞典沃爾沃的系統之中。此外還被美國通用汽車（GM）和美國福特汽車等世界主要汽車廠商采用（表1）。最近，我們還在與日本企業(yè)合作進行開發(fā)。

　　
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　　5種警示功能

　　Mobileye C2-270的主要功能包括與前方車輛和行人碰撞警示、車道偏離警示、車距警示（圖1）。不僅能通過蜂鳴聲報警，還能通過顯示裝置向駕駛員報警。具體的報警功能包括以下5種：（1）前方車距監(jiān)測與警示（HMW）；（2）前方車輛碰撞警示（FCW）；（3）低速時前方車輛碰撞警示（UFCW）；（4）行人碰撞警示（PCW）；（5）車道偏離警示（LDW）。

　　圖1：警示5種危險

　　通過視覺信息發(fā)出警示的顯示裝置能夠通過秒數顯示車距（車距/秒速），以及前方車輛、行人和車道偏。

　?。?）前方車距監(jiān)測與警示，顯示的是本車與前車的車距除以本車秒速得到的數值。當與前車的車距距小于2.5秒時，顯示器將顯示車距的秒數。當車距小于事先設定的秒數時，代表車輛的圖標將變成紅色，并鳴響“嗶”的警報蜂鳴聲。檢測距離最遠為90m左右。

　?。?）前方車輛碰撞警示，在碰撞可能發(fā)生之前2.7秒，車輛圖標將變成紅色，同時大聲發(fā)出“嗶嗶嗶嗶”的警報，提醒駕駛員踩剎車。

　?。?）低速時前方車輛碰撞警示，也叫做虛擬保險杠。事先在自車保險杠前方1～2m處設定虛擬保險杠，在時速低于30km以下的情況下，當前方車輛接近到觸碰虛擬保險杠的距離時，鳴響“嗶、嗶”的警報聲。其作用是防止堵車和等紅綠燈時發(fā)生碰撞。

　?。?）行人碰撞警示，該功能在檢測到前方30m以內有行人時，首先會靜默地點亮紅色的行人標志，在行人進入危險距離，可能發(fā)生碰撞的2秒前發(fā)出“嗶-嗶-”的蜂鳴聲。

　?。?）車道偏離警示，當汽車時速達到55km/h以上，無意偏離車道時，顯示器將顯示偏離一側車道的標志，同時發(fā)出“嘟嘟嘟嘟嘟嘟嘟”的警告聲。如果是打開轉向燈變更車道，則判斷為有意偏離車道，不會發(fā)出報警聲也不會顯示圖標。

　　如上所述，由于每種警示的報警聲各不相同，因此在熟悉之后，駕駛員無需查看顯示裝置，根據聲音即可判斷出警示的種類。

　　事故預防率接近100％

　　我們的碰撞報警系統在減少交通事故數量上的效果已經得到了驗證。調查由瑞士豐泰保險公司（AXA Winterthur）實施。保險公司也希望通過為汽車安裝防碰撞系統減少事故，削減事故賠償的保險金數額。

　　此次調查揭示了發(fā)覺危險后踩剎車的時間與事故發(fā)生率之間的關系（圖2）。調查結果顯示，對于前方碰撞，如果能夠提前2.0秒察覺到危險并通知駕駛員，基本可以100％防止事故發(fā)生。鑒于這一情況，AXA等歐洲各大保險公司都推出了以配備本公司的防碰撞報警系統為條件的保費打折活動。

　　圖2：只要在2秒之前發(fā)出報警，事故發(fā)生率基本可以降到零

　　如果在發(fā)生事故的0.5秒之前發(fā)出報警，碰撞的概率為35％以上，如果提前2秒以上，絕大多數事故都可以得到預防。（圖：《日經電子》根據豐泰保險的資料制作）

　　防碰撞報警系統其實也有助于提升駕駛技術。在剛安裝的時候，報警聲經常響個不停，過上幾周，報警次數便會驟降到一半以下（圖3）。因為一旦駕駛出現差錯，系統馬上就會通過聲音和顯示通知駕駛員，使其自然而然地掌握正確的駕駛方式。這不僅有助于提高駕駛水平，對于提升燃效也貢獻頗大。（特約撰稿人：Gideon Stein，荷蘭Mobileye公司Chief Research Scientist；實川裕敏，i-mobile技術及售后負責人）

　　圖3：3周內報警次數減半

　　可口可樂歐洲集團的配送車自從安裝Mobileye的防碰撞報警系統后，駕駛員的駕駛水平顯著提高。

　　還有其他事例可以驗證防碰撞報警系統的有效性。例如，美國某運輸公司驗證并比較了是否安裝Mobileye系統對于交通事故成本的影響。結果顯示，每行駛100英里（160km），未配備車的事故率比配備車高1.4倍。如果換算成事故造成的損失費，配備防碰撞系統大約可以削減130萬日元。