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智能车辅助驾驶技术成为近期发展亮点

  • DIGITIMES企画

眼动侦测技术,已经成为目前车用电子热门的应用技术,图为研发技术验证的应用雏形,目前动态追踪摄影机与分析电路已可做得如同烟盒大小。fraunhofer
眼动侦测技术,已经成为目前车用电子热门的应用技术,图为研发技术验证的应用雏形,目前动态追踪摄影机与分析电路已可做得如同烟盒大小。fraunhofer

智能车在相关技术不是处于研发与验证阶段,就是共通的V2X应用环境尚未成熟,导致更趋实用的智能车应用环境迟迟无法成形,更遑论大型车厂投入量产产品设计,对于智能用车应用市场,反而现在着眼于行车辅助用途的各种传感与应用技术,渐渐成为近来智能车应用热门话题,相关产品的研发成果值得持续关注...

近年来汽车应用市场,持续导入各种新颖的应用技术,不管是在节能、安全与便捷等应用面向,均提供汽车设计开发更多的技术应用可能性,但汽车产业毕竟是相对保守且对安全规范要求较高的产业,对一般业者来说除非有大车厂奥援,基本上很难打入汽车设计的供应链。

PND车用导航机以更多附加功能,创造产品附加应用功能。Cartft

PND车用导航机以更多附加功能,创造产品附加应用功能。Cartft

行车辅助用途的记录设备,整合G Sensor传感器可以让影像同步追加碰撞时间点记录信息。Sky Blue Ocean Technology

行车辅助用途的记录设备,整合G Sensor传感器可以让影像同步追加碰撞时间点记录信息。Sky Blue Ocean Technology

车载辅助设备市场 成为相关厂商竞逐新蓝海

即便是现有可在汽车内使用的智能设备、多媒体车上机等嵌入式设计方案,对于一般电子厂并非太困难的事,但实际上要将产品导入整车设计中,其实会面对相当多的应用限制,例如,车用电子的安全要求相对较高,像是电子产品的耐用度就必须以更高的标准要求,另外,电子系统的耐高温、抗尘、耐潮湿等恶劣使用环境的强化设计,也必须用更高的等级进行产品开发,不只开发成本高,对于后续产品的验证、测试也会成为周边业者的新门槛。

对于无法直接进入智能车市场的业者来说,直接切入成车产品对应设计的难度较高,也有较高的产品设计风险,因此不少小厂开始朝向以汽车售后市场、升级市场的应用方向进行相关产品开发,利用产品安规要求相对较低,对于产品耐用度、架构等限制与门槛也提供更多可行的进入市场形式。

PND导航产品市场 受手机导航应用压缩

像是原本就是以升级市场切入的车用PND(Personal Navigation Device)产品,原本可透过单机挂载车内的形式进入车用电子应用市场,但在智能手机的大量风行影响下,因为智能手机也可以透过App的功能增、而令手机也能兼具PND导航车机的完整功能,使得汽车PND的销售状况被智能手机与App大幅侵蚀,让PND相关业者不得不转而投入App产品开发,避免应用市场遭移动应用导航软件过度侵蚀。

但毕竟PND产品的产品毛利,明显优于平板电脑与智能手机,对导航车机的业者来说无法平白将PND导航车机的市场拱手让出,因此不少业者则开始尝试增PND的产品使用价值,透过更高的功能附加价值,一方面增加PND产品的利润,另一方面透过功能加值方式,与智能手机的增型导航应用拉开竞争距离。

PND结合行车记录器附加功能 增加产品应用价值

最直接的例子就是在PND型产品上追加如行车记录器摄影功能,或是加上动态传感器额外提供PND也能具备高端行车记录器的车辆碰撞影音与时序记录功能,甚至于可以额外搭配PND既有的GPS定位座标信息,让行车记录影像可以达到更高程度的记录举证效用,不只记录影像,也同时记录了碰撞时间、发生位置等实用的纪录信息。

而新一代的PND产品增行车记录功能在竞争能力上也渐渐显得趋于弱势,因为高端智能手机,如iPhone或是高端的Android Phone,大多也具备高摄录品质的影音纪录功能,而这类高端智能手机本身采行的嵌入式系统与运行资源,可以轻易应付高端的多工运行要求,要在导航软件App运作期间同时处理行车影像记录,也仅需在App设计中增手机摄影镜头的直接记录控制功能,因此仅追加行车记录器摄像头或是相对应的扩充功能,已经无法成为PND产品的应用亮点。

眼动侦测技术应用持续发烧

在Samsung新款S4系列手机,首度导入的眼动侦测技术(Eye tracking methods),现在也有相关业者注意,开始导入在如PND或是车用相关的辅助行车设计应用功能!透过PND整合可以观察、追踪驾驶者眼球快速动作的电子摄影机,透过嵌入式系统分析驾驶者的驾车状态,若透过嵌入式系统缺省的判断数据评估驾驶出现疲劳驾驶或精神涣散症万亿时,行车辅助器或是加值型PND产品可以快速发出声响或是灯号警示,提醒驾驶者应提高行车注意力。

透过高精度的眼动侦测技术,或是驾驶体态动作追踪分析,可以利用嵌入式系统进行实时驾驶的体能情境监控,当确定驾驶处于精神不济时系统实时介入,虽然这类外挂型的车上机、辅助仪本身无法介入车辆的行车电脑,无法做出例如增加汽车制动力减速的进阶主动安全控制应用设计,但至少可以利用较和缓具提示作用的灯号、信息音效提示驾驶人,达到提升行车安全、避免交通事故的设计目标。

高精度眼动分析 衍生新颖人机互动界面应用

基本上眼动侦测可以做到的功能会更多,只要搭配高精度的分析机制,就可以做到更精致、高精度的侦测反应机制,例如提供驾驶更直觉的人机操作互动应用,例如利用眼动侦测进行来电接听动作执行或是背景音乐播放控制等,但实际上这些进阶功能相对也对车上机的前端传感追踪设计机制形成考验,必须使用更高端的电子摄影机进移动态追踪与分析,反而因为可能衍生的实用价值不高、关键零组件精度提升带来更高的成本负荷,减低相关业者的开发兴趣。

除眼动应用技术大量使用机器视觉(Machine Vision)为核心技术外,可以达到判定使用者状态,进而进行必要的驾驶提示功能外,其实眼动追踪下的瞳孔追踪技术,亦可利用摄影机进行眼球运动影像的实时捕捉分析,经由嵌入式系统软件进行实时分析与数码化影像动态信息后,透过系统取得的眼球追踪移动方向侦测、瞳孔大小变化等数据,实时判断出受测者的眼球注视焦点、眼球移动速度、瞳孔变化,再搭配车前的行驶状态影像分析判读,众多数据整合分析产生更具精确度与实用价值的辅助驾车应用体验。

除了传感与分析驾驶人的精神状态外,眼动技术也可发展进阶应用形式,例如,汽车驾驶本身的应用环境为无法使用手势或手动开关的应用情境,进阶的眼动追踪分析技术,就可以衍生更多「毋需动手」的眼动侦测动作指令,像是利用眼球互动的人机界面进行如关闭部分功能、接听实时来电等应用情境。

不只是高端的眼动侦测观察,对于辅助型汽车增设备的设置难处,就在于无法与整车进行更高度的整合,像是这些辅助行驶设备大多必须利用内建的传感机制来进行行车状态的撷取与掌握,也会造成影响关键功能的实用性。

例如,目前已有整合透过前端摄影机的实时影像撷取分析,取得车前车况状态分析与警示功能,但实际上这类加值应用目前仅具备基础应用水准,透过行车记录器与嵌入式系统实时分析前车车距的传感功能,因为为采用机器视觉实时分析取得前车车距信息,毕竟无法如同雷射测距的高精准度,因此号称具前方车距判断提示功能的汽车辅助仪或是行车记录器,大多只会把这类功能列为次要功能,并不会作为核心应用功能,除非这类辅助行车仪可以追加更高精度的测距传感机制,对整合后的行车辅助效益将会略微影响其使用价值。