雷达感测技术 - 低照度/动态范围辨识力大增 影像感测器提升汽车安全

　　．雷达感测技术

　　由于成本下降，越来越多雷达系统被用于汽车应用中，尤其在短程和远端检测和识别中更为明显。远端雷达系统通常安装在汽车的前部，用于前视应用，比如自我调整导航控制、制动辅助和碰撞警报。奥迪（Audi）的Pre Sense Front Plus是远端雷达系统实例，设计用于帮助避免或减少碰撞前方车辆后部的事故，无论前方车辆是移动中还是静止的。短程雷达系统包括盲点检测、侧碰警报、两侧来车警告系统（Cross-traffic Alert）和车道变换支援。克莱斯勒（Chrysler）的Cross Path Detection System包括外侧视镜中的视觉指示器。福特（Ford）的系统称为Cross Traffic Alert，是外侧视镜报警指示器。

　　近期的技术发展推动是将无线连接增加到车辆中。这种设计的优势之一是采用无线区域网路（Wi-Fi）和全球卫星定位系统（GPS）讯号组合，车辆可以与其他车辆（V2V）或道路基础设施（V2I）进行通讯。

　　这方面的实例就是在一列车辆中，当前面一部汽车开始煞车，后面的所有车辆都接收到讯号并相应地修改速度和距离。在车辆对基础设施通讯实例中，汽车可以变成一个热点，并用无线电接收任何建基于位置的服务资讯。联网汽车还可以与自动驾驶联合工作。美国国家公路交通安全管理局（National Highway Transportation Safety Administration， NHTSA）最近宣布，鑑于美国联网车辆具有「极佳的安全效益」，他们正提议在10年内强制在新汽车中使用某些技术。该公告给制造商发出讯息，那就是车联网的车辆代表了汽车安全的下一阶段发展趋势。

　　ADAS应用热潮驱动　影像感测技术受瞩目

　　到目前为止，本文已经探讨了许多新的汽车技术。在所有这些技术中，以影像为基础的系统是最突出的。随着摄影机成本下降、摄像感测器的性能提升和智慧视觉演算法的发展，在不久将来，至少八到十个摄影机将在后视/环视和夜视摄影机、先进驾驶辅助系统（ADAS）、视镜替代和行车记录仪、驾驶/车辆介面等应用中使用。不久将来，正如手机一样，由于摄影机可提供的安全性和便利，当消费者决定购买汽车时，摄影机将成为汽车的关键差异化因素。根据产业的调查研究，到 2020年摄影机出货量将上升到超过二亿部。汽车摄影机应用的关键成长因素将会是ADAS，2014年欧洲NCAP开始推动这项安全要求，而从2018年开始，美国将强制实施后视（Review-view）摄影机。另外，环视摄影机应用和停车辅助也将在这段预测期间快速成长。

　　与手机用摄影机不同，汽车用摄影机的要求更严格，尤其在低照度下的性能、动态范围、近红外线（NIR）敏感性、在摄氏-40到+105℃宽温度范围下的图像品质、长期可靠性、图像资料完整性和稳健性等方面。另外，所有出货给汽车应用的图像感测器都要求符合AEC-Q100以及在ISO/TS 16949认证的设施中生产。如果在广泛的品质/可靠度性能方面没有大量的研发和投入，就很难为汽车视像系统设计和制造图像感测器。随着安全应用中智慧设计的增加，例如ADAS，图像感测器的性能也须要相应地提高。以下是在图像感测器技术方面的某些关键进展，可满足当前和未来汽车视像系统的需求。图1说明了图像品质的重要性。

　　

　　图1　图像品质的重要性