影響中國(guó)客車業(yè)|袁丁:人機(jī)視野耦合對(duì)駕駛安全的意義及發(fā)展趨勢(shì)
2019年1月12日,由客車網(wǎng)與中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)城市公共交通分會(huì)聯(lián)合主辦的"第13屆影響中國(guó)客車業(yè)系列活動(dòng)"在北京隆重舉行。12日下午,“第13屆影響中國(guó)客車業(yè)年度盤點(diǎn)高峰論壇”同期舉行,鄭州森鵬電子技術(shù)有限公司銷售總監(jiān)袁丁出席論壇并發(fā)表題為“人機(jī)視野耦合對(duì)駕駛安全的意義及發(fā)展趨勢(shì)”的演講。
以下為演講實(shí)錄:
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家,森鵬科技今天跟大家分享這樣一個(gè)話題,就是人機(jī)視野耦合對(duì)駕駛安全的意義及發(fā)展趨勢(shì)。一共包括三部分的內(nèi)容,首先來說第一部分的內(nèi)容,就是人機(jī)視野耦合能帶來什么樣的優(yōu)勢(shì)?
從人類視野的優(yōu)缺點(diǎn)來講起,人類的視野在動(dòng)物界不算是特別優(yōu)秀的,跟老鷹比不了,屬于中等偏上的水平。我們有幾條優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是視野配合出色的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng),脖子來回扭的時(shí)候可以快速的對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)通過軟組織的肌肉拉伸可以快速的變形對(duì)焦,可以在近處、遠(yuǎn)處快速切換。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是質(zhì)保期特別長(zhǎng),正常使用超過100年沒有問題。但是同時(shí)也有幾個(gè)缺點(diǎn),第一個(gè)不能進(jìn)行光學(xué)的變焦縮放,不能把遠(yuǎn)處的物體拉到近處,除非借助望遠(yuǎn)鏡,要不然沒有辦法。第二個(gè)市場(chǎng)區(qū)域很窄,有的人說我看的很寬,實(shí)際上真正能看清的區(qū)域在縱向上只有20度,橫向上只有35度。第三個(gè)是動(dòng)態(tài)寬容度差,我們沒有辦法同時(shí)看清和亮和很暗的地方,明暗同時(shí)出現(xiàn)我們看不清,比如站在舞臺(tái)上有燈光照著的時(shí)候看不到臺(tái)下的觀眾。第四個(gè)信息轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)能力很差,不能記錄和回放。
同時(shí)我們看一下機(jī)器視野有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),機(jī)器視野首先有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是焦距范圍廣,短焦、長(zhǎng)焦、微距可以靈活組合,第二個(gè)是視野區(qū)域?qū)挘瑱M向180度、縱向180度沒有問題,魚眼鏡頭更寬都沒有問題,而且每一個(gè)地方看得很清楚。第三個(gè)動(dòng)態(tài)寬容度高,同時(shí)應(yīng)對(duì)明亮和黑暗視野。第四個(gè)信息轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)能力非常好。同時(shí)有這樣幾個(gè)缺點(diǎn),第一抗電磁干擾能力差,容易產(chǎn)生噪點(diǎn)。第二數(shù)據(jù)的傳輸帶寬是瓶頸,1080P的畫面帶寬要求達(dá)到4兆以上,數(shù)據(jù)傳輸成為比較大的問題,導(dǎo)致圖像的延遲。第三個(gè)就是測(cè)距能力差,人的眼睛是自帶測(cè)距的效果,機(jī)器視覺本來沒有,這兩年雙目視頻有了,但是精度和速度還差的很遠(yuǎn)。
說到人機(jī)視野耦合其實(shí)不是很新的話題,自從17世紀(jì)初荷蘭的一個(gè)眼鏡店主發(fā)現(xiàn)了凹透鏡和凸透鏡組合可以變成望遠(yuǎn)鏡,這個(gè)事情推動(dòng)了物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展,從這兒開始了人機(jī)視野耦合。再到20世紀(jì)初,柯達(dá)公司派了一個(gè)24歲的小伙子,派了一個(gè)“不太重要的任務(wù)”就是電子成像,但是柯達(dá)公司沒有推廣應(yīng)用。不管怎么樣,人機(jī)視野耦合彌補(bǔ)了人類視覺,比如在天文領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、車輛測(cè)試、內(nèi)窺技術(shù)都屬于人類視野和機(jī)器視野的耦合。
在客車上人機(jī)視野的耦合目前來看常見的兩類應(yīng)用,第一類應(yīng)用就是360環(huán)視,第二類是電子后視鏡系統(tǒng),目前360環(huán)視在國(guó)內(nèi)非常常見,主要適用車輛泊車、倒車入庫,以及起步前司機(jī)發(fā)現(xiàn)有沒有人和物。電子后視鏡在剛剛過去的2018年漢諾威車展上可以看到,有很多的車企都拿出了自己的電子后視鏡系統(tǒng),它的使用場(chǎng)景就是車輛的正常行使,包括低速行使、高速行使場(chǎng)景,能夠加強(qiáng)司機(jī)的視野。
分享的第二部分內(nèi)容就是人機(jī)視野耦合對(duì)于駕駛安全能帶來哪些意義呢?
我們?cè)谌珖?guó)很多個(gè)城市做過調(diào)研,公交車因?yàn)樾旭偹俣炔桓撸蛞话悴粫?huì)發(fā)生碰撞,但是公交車最常見的安全事故就是在轉(zhuǎn)彎時(shí),在車輛的側(cè)面發(fā)生刮蹭安全事故,一旦出現(xiàn)這種事故,會(huì)帶來人身的傷亡、財(cái)產(chǎn)的損失,還會(huì)給公交公司帶來很大的輿論壓力和管理壓力。車輛的內(nèi)輪差,大家肯定都清楚,前后輪因?yàn)檗D(zhuǎn)彎的軌跡不一樣,存在內(nèi)輪差的陷阱,在這個(gè)盲區(qū)中,司機(jī)是看不到的。
說到車的盲區(qū)有哪些呢?首先有車輛的前方盲區(qū),因?yàn)閮x表盤的遮擋,還存在A柱的遮擋造成了盲區(qū),再有就是普通的玻璃后視鏡,它能看到的區(qū)域就是這部分沒有被染色的部分,在這條線以外玻璃鏡是看不到的,截止線在前輪附近,前輪再往前也看不到。上圖最近時(shí)間在網(wǎng)上傳播的很廣,叫做一個(gè)也看不見,大車的周圍站了很多小朋友,但是在駕駛位上,駕駛?cè)藛T是看不到的,一個(gè)也看不見。盲區(qū)如果從俯視圖來看更加清晰,前方的白色部分是司機(jī)的直接視野,人眼直接看到的,直接視野里面存在幾個(gè)盲區(qū),A柱盲區(qū)、前方盲區(qū),對(duì)于公交車來說滿載的時(shí)候黃色區(qū)域也會(huì)變成盲區(qū),空車的話還好。后方綠色這部分是玻璃后視鏡提供的間接視野,間接視野玻璃后視鏡盲區(qū)非常大,紅色部分全部都是。
玻璃補(bǔ)盲鏡,但是這個(gè)也會(huì)帶來更多的問題,視覺變形大,需要司機(jī)來回的切換視線,容易形成人注意力的分散。與此同時(shí)還有光線的問題,玻璃后視鏡夜間很難提供清晰的成像,如果在夜間+雨天基本上是完全失效的,什么也看不見,司機(jī)原話說下雨天根本不敢變道。
歐洲商用車如何擴(kuò)展駕駛視野呢?我們從2018剛剛結(jié)束不久的漢諾威車展上可以看到各大車企拿出電子后視鏡方案,在歐洲這個(gè)已經(jīng)成為普遍應(yīng)用的方案,這是奔馳的Future Bus,用了電子后視鏡系統(tǒng),這是它的屏幕和外部攝像頭,包括奔馳的Future Truck也是用了電子后視鏡系統(tǒng)。還有乘用車?yán)锩胬卓怂_斯的ES300h日本版的高配也是配備了電子后視鏡系統(tǒng),包括奧迪的e-tron也是配備了電子后視鏡系統(tǒng),它是裝在門板上。歐美很多廠家推出了自己電子后視鏡系統(tǒng)的解決方案。
法規(guī)方面,目前全球只有日本和歐洲的法規(guī)允許使用電子后視鏡系統(tǒng)代替玻璃視鏡。歐洲法規(guī)方面主要有UN ECE R46-2016《關(guān)于間接視野裝置及安裝間接視野裝置車輛認(rèn)證的統(tǒng)一規(guī)定》和ISO 16505-2015《攝像頭監(jiān)視系統(tǒng)的人體工程學(xué)和性能方面的要求和試驗(yàn)程序》
國(guó)內(nèi)的法規(guī)方面,我們國(guó)內(nèi)法規(guī)GB 15084-2013《機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求》目前允許安裝電子后視鏡,但還不允許電子后視鏡取代玻璃后視鏡,森鵬判斷在未來1到2年內(nèi)15084的升版會(huì)跟上UN ECE R46-2016,下一次升版會(huì)允許取代。
介紹一下森鵬電子后視鏡系統(tǒng),一共有兩個(gè)型號(hào),一個(gè)是SVM100,是12.3時(shí)標(biāo)清,還有SVM200是高清,這是福田客車上實(shí)際裝車的效果,這是一個(gè)概念車,直接裝的全部是電子后視鏡。
森鵬的優(yōu)勢(shì)首先是率先研發(fā),是國(guó)內(nèi)商用車領(lǐng)域第一家電子后視鏡生產(chǎn)廠家,第二個(gè)我們的研發(fā)完全遵循了26262的標(biāo)準(zhǔn),保證了功能安全性,研發(fā)按照16505國(guó)際電子后視鏡的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。再有就是嚴(yán)格遵循V模型電子后視鏡的性能更加可靠,采用了汽車級(jí)的操作系統(tǒng)。——有人問電子后視鏡為什么這個(gè)時(shí)候才出現(xiàn)?主要取決于兩個(gè)技術(shù)的突破,一個(gè)是汽車級(jí)的操作系統(tǒng),因?yàn)樵瓉淼牟僮飨到y(tǒng)處理不了那么大的數(shù)據(jù)量,第二個(gè)攝像頭技術(shù)的提升,普通的攝像頭做不到低延遲、寬動(dòng)態(tài)、夜視效果那么好——另外我們采用了認(rèn)證的汽車元器件,還采用了特殊的防水設(shè)計(jì),可以在雨天清晰成像,并且采取了獨(dú)特的防眩光特性,在低光照和后向強(qiáng)光照射下成像清晰,解決了弱光、眩光、雨雪環(huán)境對(duì)于可視性的影響。
其中一個(gè)優(yōu)勢(shì)做到了視野無盲區(qū),普通的玻璃鏡首先看的視野范圍比較窄,盲區(qū)大,而電子后視鏡首先看的比普通玻璃鏡多看一個(gè)車道,另外車頭的盲區(qū)能夠非常清楚的觀察到,而且還不受雨雪天氣的影響,外面下雨,里面仍然能夠看得很清楚。藍(lán)色區(qū)域就是電子后視鏡能夠提供的視野范圍,深藍(lán)色是長(zhǎng)焦鏡頭,淺藍(lán)色是短焦鏡頭。
第二個(gè)優(yōu)勢(shì)就是雨天能夠看得很清楚,采用了抗凝結(jié)防水技術(shù)。還有夜晚看得非常清楚采用了寬動(dòng)態(tài)的成像技術(shù)。配合視頻采集模塊可以實(shí)現(xiàn)全程錄像,配合云模塊可以實(shí)現(xiàn)云端的監(jiān)控,可以和監(jiān)管平臺(tái)融合實(shí)現(xiàn)車外的安全管理。
還有一個(gè)好處就是節(jié)能環(huán)保,這個(gè)好處說實(shí)話在公交車上用處不大,因?yàn)楣卉囓囁俚?,根?jù)德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)VDA發(fā)布的報(bào)告,安裝電子后視鏡節(jié)能可達(dá)2.9%,前提是第一車速高,這個(gè)對(duì)于卡車做的,第二個(gè)發(fā)展法規(guī)允許取消玻璃鏡。
介紹一下森鵬的技術(shù)路線,2016年5月第一代后視鏡驗(yàn)證,2017年3月開始裝車,2017年4月第二代開始驗(yàn)證,2018年1月開始裝車,2018年6月第三代驗(yàn)證,預(yù)計(jì)到2019年7月第三代可以批量生產(chǎn)。
國(guó)內(nèi)的應(yīng)用實(shí)踐首先在兩個(gè)明星車型,金龍阿波龍和金旅星辰車上都有匹配應(yīng)用,另外在29個(gè)城市和8家車廠都有安裝。
發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)單分享一下,首先我們看到駕駛艙里面屏幕越來越多,實(shí)際上大家都挺煩的,屏幕能不能變回原來就一塊屏,我們的判斷是不太可能,因?yàn)槠聊辉絹碓蕉嗍且粋€(gè)大的趨勢(shì),比如奔馳S、奧迪A8車上有三四塊屏幕,之所以大家煩不是因?yàn)槠聊惶嗔?,而是屏幕沒有進(jìn)行很好的規(guī)劃和整合,這些比較先進(jìn)的乘用車這些屏幕如果進(jìn)行了很好的規(guī)劃和整合的話,實(shí)際上能夠帶來更好地操作體驗(yàn),而且車輛的檔次顯得很高。這是我們判斷的第一個(gè)趨勢(shì),就是智能駕駛艙。再往前發(fā)展可能不光是司機(jī)有屏幕了,乘客也要屏幕,甚至側(cè)方玻璃都會(huì)變成可以顯示的屏幕。再往前發(fā)展就沒有屏幕的概念了,整個(gè)風(fēng)擋本身變成了屏幕,而且有智能的應(yīng)用可以對(duì)駕駛員、乘客、自動(dòng)駕駛帶來智能化的幫助。
最后允許我介紹一下我們公司,鄭州森鵬電子技術(shù)有限公司在鄭州的高新技術(shù)開發(fā)區(qū),主要人員來自德國(guó)大陸集團(tuán)、美國(guó)李爾、宇通客車、海馬汽車等行業(yè)的資深專家組成的,我們后續(xù)會(huì)持續(xù)的加大研發(fā)和科研力度,持續(xù)的為中國(guó)客車業(yè)提供更好、更新、更有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,為中國(guó)客車提供全球競(jìng)爭(zhēng)力做出卓越貢獻(xiàn),歡迎大家到我們公司考察指導(dǎo)工作,謝謝大家。
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