電子后視鏡 Camera Monitor System,縮寫為CMS,通過攝像頭和顯示器的組合取代傳統(tǒng)的光學(xué)后視鏡。CMS能夠降低風(fēng)阻,提升續(xù)航里程,減少視野盲區(qū),提高駕駛安全性。
傳統(tǒng)后視鏡為了保證足夠的視野,通常設(shè)計尺寸比較大,兩側(cè)突出的外型在汽車高速行駛時會產(chǎn)生很大的風(fēng)阻和噪音。根據(jù)風(fēng)洞試驗,傳統(tǒng)后視鏡造型對于整車風(fēng)阻系數(shù)的影響范圍在2%-5%左右。
傳統(tǒng)后視鏡的鏡面形狀時固定的,駕駛員的視線盲區(qū)在后車門向外約30度以外的范圍,極有可能刮蹭到盲區(qū)的行人、自行車或其他小型物體。
傳統(tǒng)后視鏡的盲區(qū)
特斯拉Cybertruck電動皮卡,使用兩個攝像頭外后視鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)后視鏡,體積更小,極大降低了風(fēng)阻。
奧迪E-Tron使用電子外后視鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)后視鏡,在主、副駕駛的車窗下各增加7英寸、1280*1080的OLED屏幕,駕駛員可以放大或縮小屏幕中的畫面。駕駛員從車內(nèi)觀察車外時幾乎不會產(chǎn)生視線盲區(qū),可視范圍可達傳統(tǒng)后視鏡三倍左右。
在不良天氣,光線不足或夜間行駛狀況下,電子后視鏡能夠提供良好的能見度,防眩光,提高了行駛的安全性。雷克薩斯ES的電子外后視鏡系統(tǒng)上,駕駛員可以通過按鍵讓視角在常規(guī)、廣角、長焦角度之間切換。
當(dāng)進入到L3+級別智能駕駛的時候,電子外后視鏡能夠采集周邊影像進行環(huán)境分析。隨著新能源汽車智能化發(fā)展加速,智能駕駛感知需求不斷提升,有望推動電子外后視鏡CMS持續(xù)增長。
CMS電子外后視鏡的設(shè)計難度高,無論是倒車后視,環(huán)視,還是流媒體ADAS攝像頭,設(shè)計難度都無法與CMS電子外后視鏡相提并論。
CMS對攝像頭要求極高
CMS攝像頭處于車身外部,要求防水,工作溫寬要求高,需要抗老化,抗沖擊。
CMS攝像頭需要放潑濺,耐臟,對于鏡頭的鍍膜要求比較高。
CMS攝像頭拍攝畫面用來給駕駛員進行駕駛判斷,對于圖像的還原度,色彩飽和度,對比度,銳度要求比較高。
CMS攝像頭系統(tǒng)失效影響安全駕駛,屬于汽車安全件,對于使用壽命和可靠性要求高。
CMS產(chǎn)品設(shè)計需要考慮高光比環(huán)境下寬動態(tài)/高光抑制,黑暗環(huán)境下低照度/熱噪,強陽光下抗炫光/逆光抑制,雨雪天氣下疏水/加熱,粉塵/揚沙天氣下防污染抑制等。CMS在研發(fā)、生產(chǎn)中涉及領(lǐng)域多,跨行業(yè)要求高,設(shè)計要求與功能測試等方面都高于一般電子產(chǎn)品。
CMS系統(tǒng)一般由攝像頭、系統(tǒng)控制器和顯示屏組成。
攝像頭:將采集到的圖像處理成數(shù)字信號傳送到系統(tǒng)控制器,保證行車過程中駕駛員獲得良好的實時路況。
系統(tǒng)控制器:一般與顯示屏集成為一體,通過CAN與其他控制單元通訊,實現(xiàn)汽車各控制單元之間的信息共享與協(xié)同。
顯示屏:界面具有可調(diào)整圖像顯示、切換、調(diào)節(jié)側(cè)視鏡顯示區(qū)域等功能。
CMS系統(tǒng)架構(gòu)與功能要求
FPGA、ASIC、解串行加視頻編解碼器
雷克薩斯使用的顯示+ADAS型CMS架構(gòu),典型架構(gòu)如下: