3D影像感知技术赋予汽车第六感提升交通安全
全欧洲去年因交通事故丧命的人数多达25,700人,平均每天因交通事故死亡的人数达70人。而多数事故都起因于驾驶人的疏忽。现在有一套全新的系统,将协助驾驶并大幅减少事故的发生。在2015国际汽车展(IAA)上,德国Leopold Kostal公司展示了一套以摄影式的驾驶辅助系统,而这套系统采用了英飞凌科技在此领域的专业知识。
此系统可侦测驾驶是否出现睡意(不断点头)或注意力分散,接着汽车将立即做出回应,像是透过座椅发出震动或发出警示音。驾驶越能降低疏忽,就能将更多注意力放在开车本身。为快速准确做出回应,辅助和紧急煞车系统能在可能发生紧急事故之前自动启动。
Kostal创新管理与先进工程部主管Frank Blaesing表示:「使用半自动或全自动驾驶时,车辆的辅助系统必需要能全时掌握驾驶的状况。系统需要知道驾驶在当下能否掌握道路状况,还有掌握的程度。特别是在复杂的交通状况下,系统必须将车辆的控制权交回到驾驶手上时,这些信息更显重要。」
英飞凌汽车部总裁Jochen Hanebeck表示:「我们希望提升所有用路人的安全。我们的芯片能减少严重交通事故的发生。与Kostal合作,发挥了双方在安全与舒适方面的优势,大幅提升辅助驾驶的贡献。」
3D摄影机可持续监控驾驶眼皮状态
配备Kostal 3D摄影机系统的汽车将在2018年投入组装线,这套光学系统体积仅49x29公厘(约2x1英寸),并将嵌入到仪表板内:摄影机将透过方向盘正面「监控」驾驶的身体和头部,除了准确追踪驾驶头部的位置,还能在驾驶带眼镜或墨镜的情况下识别眨眼的动作。
3D摄影机采用红外线,即使光线状况不断变动或在黑暗中也能发挥作用。这套摄影机采用英飞凌的Real3 3D影像传感器芯片,能以每秒50次的频率和10万个像素的分辨率准确记录,每个像素均可同时识别距离和亮度值。3D摄影机系统可透过距离数据的深度影像及亮度值的振幅影像,从驾驶脸上找出像是眼睛、眉毛、嘴巴或鼻尖等49个预定点。接着运用演算法,从这些数据中计算出驾驶的专注程度。当系统侦测出驾驶有疲劳的迹象,便会采取应对措施。
此外,侦测驾驶实际的头部位置,也有助于透过抬头显示器(HUD)将导航信息投影在挡风玻璃上,让信息正确显示在驾驶的视线内,与前方的街道景象流畅整合。如此一来,无论驾驶头部如何移动,眼前所看到的导航箭头都会显示在道路上的相同位置。
第六感:透过REAL3 3D影像传感器芯片取得立体画面
3D影像传感器芯片是这套摄影机系统的核心元件,采用实差测距(ToF)原理,测量红外线从摄影机射出到物体,再反射回到摄影机之间的时间,透过时间继电器便能直接反映出物体的距离。与其他3D测量方法相较下,ToF的深度数据为直接测量,不需经由复杂的演算法进行判断。此外,配备Real3的3D摄影机进入生产制程末端后很容易校正,并能永久保持,而且只需要一个镜头(单眼摄影机架构)。因此体积相较小巧,且不易受到车辆震动的影响。
全自动和半自动驾驶使附加功能变得重要
3D ToF摄影机可取得高品质的数据,因此在车内不只可用于侦测头部位置和眨眼动作,也可用来透过头部移动或身体姿势控制汽车信息娱乐系统或空调。例如,车辆可个别设定每位乘客的安全气囊。此外还能引进全新的车外辅助及安全功能,像是开门辅助,可避免在收费停车场或家里的停车空间开门时撞到其他的车辆、墙壁或天花板。