电子后视镜工作原理，电子后视镜车型
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|电子后视摄像头监控系统（CMS）是基于摄像头和显示器的产品组合，可增强驾驶员对车辆周围和侧面的视觉感知，进一步提高驾驶安全性和舒适性。外部摄像头采集的图像经过数据处理后显示在车内显示屏上，并可集成盲点预警、�**镌ぞ裙δ堋�
CMS认知电子后视镜基本上是由专业单反摄像头和车载显示器组成的系统，符合GB15084标准，满足汽车安全D级。了解电子后视镜一般分为四个层次。
图片：来源：上海裕兴电子第一个层面是传统影像，就是大家熟悉的传统影像产品，比如倒车后视、中控屏、行车记录仪、流媒体后视镜等。第二个层次是替代关系，CMS替代传统光学后视镜，必须满足GB15084。电子后视镜是传统光学与电子相结合的跨行业产品。需要跨学科人才，特别是在光学成像、图像色彩和图像处理领域。这是国际传统光学后视镜公司与电子公司联合开发的成果。为什么选择内容管理系统？第三阶段是临时视场调整（场景跟踪），主要是根据车辆姿态和行驶环境来显示CMS图像，满足法律规定的物理镜视场，同时也满足法律规定。你需要暂时扩大你的视野。场景跟踪是CMS的灵魂。电子后视镜比传统后视镜贵10倍。电子后视镜应该为用户提供传统后视镜之外的增值功能，让他们在起步、行驶、转弯、行驶时临时调整自己的视野。停车场景。第四个层次是安全可靠，传统的光学视镜是汽车安全部件，安全可靠也是CMS产品的基础。安全是从底层三层谈的，它不是孤立存在的，对安全的尊重只有加强底层三层才能理解。 CMS电子后视镜的优点及应用被业内称为“真正会思考的后视镜”，其体积更小、可伸缩、风阻更小、技术更先进，同时可以为驾驶员提供更好的视野。防止发生重大变化您可以了解您行驶的角度以及周围的交通状况。与传统光学后视镜相比，CMS具有以下具体且重要的优势： 1、减轻车重、减少阻力、降低噪音：传统的后视镜每侧乘用车的重量约为1-2公斤。商用车的重量约为5至10公斤，但支撑这么大的重量肯定会增加车门钢板的厚度和车辆的整体重量。根据德国一家公司的测试数据，采用CMS可以使重型卡车的重量减轻60至80公斤，取消车门后视镜可以节省燃油2%至3%。以奔驰Actros为例，Actros通过CMS将车辆油耗降低3%。另外，CMS外置设备只有一个摄像头，其体积至多是传统后视镜的1/3，整体设计更符合空气动力学原理，风阻减少90%，并可进一步减少风阻反抗。风噪。以奥迪e-tron为例，电子外后视镜的设计使车辆的风阻系数降低至0.27，比常规设计的车辆降低了0.1个百分点，并增加了续航里程。
2、视觉盲点问题：传统后视镜的有效视觉区域是固定的，而且由于驾驶员身高、坐姿、眼点的差异，视觉观察范围也会不同，这是不可能的。调整复杂路段的可视范围。 CMS利用不同传感器、不同角度的摄像头对车身周围进行多角度实时拍摄，显示车辆情况、盲点、车后行人等。视角更加灵活，可视范围扩大约3倍。与传统后视镜相比，盲点可减少约10%（宽视野时约减少50%）。
照片：MAN OptiView电子后视镜配备了多个不同焦距的摄像头。盒子里最大的摄像头是长焦摄像头，用于捕捉车辆侧面和拖车尾部的后方镜头。斜下方放置的摄像头是广角摄像头，弥补了长焦摄像头的缺点，收集车辆的广角视野，方便驾驶员提前做出决策。摇臂下方还安装了一个摄像头，可以收集门旁边的镜头，以确保最危险盲点的安全。 3、特殊环境：一般CMS外置摄像头结合物理屏蔽和电加热，使镜头防水、防雪，剩下的由后处理算法和车载显示完成，大大提高了可视性。雨雪天气、眩光、弱光条件或夜间驾驶。此外，技术创新正在集成主动调光和夜视等更先进的功能，使车主夜间驾驶更加安全。
4、智能体验：L3+级智能驾驶系统需要采集周围环境图像进行分析，还需要接入网络平台进行交通控制和车辆安全管理。车辆外部图像已成为重要的信息来源，其中车辆周围的道路信息至关重要。水平必然上升到一定程度，一个CMS可以为其提供基础的硬件支持。虽然CMS可能不是智能驾驶的最终信息采集解决方案，但CMS摄像头的高安全性和高质量要求将强化相关配套产业的整体研发和应用技术。同时，CMS还提供了更舒适的人机交互和驾驶体验。
随着智能电动汽车时代的加速，CMS越来越受到业界的重视。欧盟和日本在2016年和2017年放宽了对电子后视镜的监管，奥迪、雷克萨斯、本田、科尼赛克等整车厂相继推出成熟应用。
表1：CMS量产/规划模型（驭智汽车生产）
CMS 的关键组件： 摄像头CMS 是一种间接视觉设备，它使用由摄像头和显示器组成的系统，可以在指定视野内清晰地看到车辆的后部、侧面或前部。这就要求CMS系统供应商具备完整的摄像头和显示系统设计能力，特别是CMS摄像头镜头设计、芯片选型以及ISP/DSP系统设计和测试能力。例如，芯片选型符合AEC-Q100，安全设计标准包括：符合ISO26262、IATF16949等的生产系统需要积累经验和开发设计、工程、安装和测试能力，以保证CMS系统具有高可靠性和长寿命。
图：CMS系统配置，来源：上海宇星电子1、镜头选择国内车载摄像头镜头厂商以生产安防镜头起家，2016年左右基本进入汽车领域。现有的车载摄像头对镜头性能的要求并不高，因此虽然这些厂商积累了光学经验，但镜头要求与CMS还是有很大不同。
图：车载摄像头模组配置，上海宇兴电子提供1、镜头材质镜头由多组镜片组经过凹凸角度加工组合而成，满足光学设计的性能要求，其光学成像质量和寿命由材料决定。有全玻璃、树脂镜片等材料可以保护多年，但很多树脂镜片由于外界光线和老化，在2至3年内就会变黄、变得浑浊。内部和外部温度。 CMS镜头对分辨率、畸变、杂散光和重影、疏水性、弱光成像性能等要求较高，同时还要求保证优异的温度特性，因此一般采用全玻璃+金属结构。
2、镀膜工艺镀膜是镜片的重要工艺，根据其成分、功能、寿命等不同，其价格差异很大。好的镀膜材料可以降低玻璃的反射率，提高玻璃的透明度，比普通镀膜材料更能有效提高图像质量。镀膜工艺也分为冷镀和热镀，树脂镜片采用冷镀，但两者最大的区别在于耐磨性和寿命。 3. 镜筒变暗镜筒变暗决定图像中的眩光和重影区域。氧化黑染色是最便宜的方法，单反相机镜头采用特殊的制造方法进行黑化。 4、组装工艺镜头组装最能体现镜头制造商的生产工艺水平，包括镜头与镜筒的公差、镜头固定、成像显影等。 5、CMS相机镜头的玻璃成分、球面或非球面、镀膜、镜筒发黑、玻璃固定、防水性能决定了相机的成本，相机的材质和工艺也决定了性能。相机的使用寿命。 CMS相机镜头价格昂贵，因为它们相当于批量生产的专业单反镜头。 2. CMOS选型作为智能网联汽车的安全组件，CMS场景的复杂性，如彩色车身、尾灯等，对ISP信号处理器的硬件统计和算法处理提出了更高的要求。目前，市场上许多零部件供应商正在评估传统的SoC芯片，例如IVI中控显示芯片、DVR录像机领域的设备，甚至消费类安全监控芯片，以实现CMS设计。不过，从目前量产的几款搭载CMS的机型的结果来看，传统SoC芯片方案在CMS系统中的表现显得有些“被用”，出现偏色、图像暗等现象。复杂光环境效果、状态噪声、色散和重影、大延时等问题。那么，真正能够适应现实世界汽车使用情况的CMS 解决方案需要考虑哪些因素？当今CMS 系统的理想芯片解决方案是什么？许多行业利益相关者和OEM 专家表示，在某些法规和标准要求严格的环境中，仍在更新中，目前FPGA解决方案具有极低延迟、硬件可升级、灵活适配等优点，应该是您CMS系统的最佳选择。最好的选择。法规实施后快速演示和快速合规审核不改变原有设计，最大限度满足不同客户的多样化需求即使更换屏幕、摄像头等核心材料硬件特性无需直接更新，只需更新逻辑单元和核心功能充足，大大降低了CMS制造商和OEM厂商的开发周期和成本，加速了CMS产品的量产。
图：AMD-Xilinx汽车级芯片产品系列可以看到，AMD-Xilinx与合作伙伴iWaySense联合开发了CMS产品专属的核心图像处理器IP，专为CMS应用场景而设计，具有出色的图像和可以提供非常低的延迟，同时提高质量。此外，我们的图像调试合作伙伴iWayLab 先进的图像实验室和调试服务的支持能力，与我们的国内本地化团队相结合，可以进一步加速OEM CMS 项目的启动和批量生产。另外，由于相机的结构，需要进行特殊处理。例如，外部相机组件外壳的设计旨在防止水滴进入镜头，并且镜头必须覆盖一层额外的防水涂层，以减少相机暴露在水中时的性能下降。它们配备了内置加热器，可以防尘、防雨、防冰和防雾，一些解决方案还配备了光传感器，可以自动减少来自其他汽车前灯等物体的眩光。目前，海外电子外后视镜供应商主要有法雷奥、麦格纳、东海理化、博世等，这些企业都将电子外后视镜视为ADAS或智能驾驶系统的重要组成部分。国内电子门镜供应商主要有上海宇兴电子、森鹏、远丰科技、华阳电子、航盛、德赛西威等。其中，上海宇星为宇通、森鹏为比亚迪K9提供了电子外镜+传统后视镜一体化解决方案，而今年1月，宇星科技也正式获得小鹏汽车CMS项目指定位置。被指定为深威智能卡车CMS项目。我国CMS法规进展GB15084-2013标准实施五年来，暴露出测试方法不完善、参考标准版本更新、无法适应当前汽车技术发展等问题。为规范行业健康发展和技术进步，实现与国际标准接轨的目标，规范和完善国内汽车间接视觉装置行业的发展，2018年12月成立了全国汽车标准化技术委员会。协会成立。本标准的研究和修订工作在工业和信息化部的指导下进行。 2020年6月3日，工业和信息化部发布国家强制性安全标准GB15084（汽车间接视觉装置性能和安装要求）征求意见稿，新标准新增CMS突出高度要求和突出高度要求。要求。 CMS截面测量方法；增加了I-IV类CMS的功能要求；修改了V类和VI类CMS的功能要求；增加了CMS的冲击要求和测试方法。根据目前公开的信息，该标准将于今年年中公布，并于2023年1月1日起实施。 2022年下半年，汽车厂商将可以申请搭载CMS的新车型并开始针对性测试，CMS市场将进入快速量产阶段。
表2：各地区监管进展
挑战和问题CMS系统必须满足GB15084标准并满足汽车安全D级。其技术门槛、安全等级、性能指标等严格要求是监控屏、行车记录仪、汽车辅助部件等无法比拟的。还有流媒体和文字。此外，按照传统后视镜全部被替换计算，国内电子后视镜商用车和乘用车前端市场规模预计接近千亿元。 1、弱光和复杂环境条件下的成像解决方案所有汽车成像系统面临的主要挑战是改善弱光条件下的成像。提高了分辨率和图像动态。为避免后面的车头灯接近造成图像过饱和，CMS应具有良好的图像质量、低于1Lux的低照度和大于110db的动态范围。同时，成像系统必须有足够的像素，以超出传统像素技术极限的高分辨率填充显示器。与安全监控摄像机和摄像机不同，车载摄像机可以通过安装遮光罩以避免强光源或改变摄像机的安装位置来减少眩光。如何保证清晰的图像质量，对系统技术提出了更高的挑战。 2. 闪烁的车灯如何影响摄像头另一个重大挑战是闪烁的LED 车灯和路灯对当前图像传感器的影响。显示屏后视镜使用脉冲宽度调制(PWM) 来闪烁日间行车灯，这可能会误导驾驶员认为正在发生紧急情况或警车正在驶近，从而影响安全。许多日间行车灯的PWM 频率为90-300Hz，但在日光条件下且传感器曝光较差的情况下，在此范围内成像非常困难。 3、使用多年的高可靠摄像机将取代后视镜，不仅要解决有无的问题，而且还需要覆盖常规的盲点后视镜。要解决“看得见”的问题，车内有其他车的前灯，但仍需要看清其他�**铩４婧笫泳档纳阆裢吩谄灯舳本突崞舳舳奔浣铣ぃ⑶以诟咚傩惺皇币脖匦胧褂谩６韵嗷母鞣矫嬉蠖几撸焊呦袼亍⒘慊洹⒖矶⑷豕狻⒏咧÷省⒏呖煽啃裕庑┒即戳烁蟮奶粽健� 4. 电缆和连接器的选择和匹配问题随着相机传感器分辨率的提高，将相机数据传输到显示器的成本也随之增加。对于标清摄像系统，视频数据与模拟复合视频一起传输，这是当今市场上常见的摄像系统。数据带宽也很低，因此这种情况下电缆和连接器的成本相对较低。随着高清摄像机的引入，电缆和连接器的成本也会增加，具体取决于所使用的数据传输技术的类型。目前，最常见的汽车高清视频传输技术是称为“SerDes”的数字串行器/解串器。现有SerDes 的问题在于，与模拟复合视频系统相比，所需的电缆和连接器类型相对昂贵。 SerDes 的另一个挑战是当今市场上有多种（功能相似）SerDes 标准，并且它们互不兼容。因此，OEM 和一级系统制造商通常必须选择一种特定的SerDes 标准并坚持使用，而不管竞争标准如何。它是标准的，并且具有更好的功能。由于基于IP 的系统引入的延迟，IP 摄像机系统在此类应用中无法正常工作。人们希望后视镜更换系统的延迟最小，并希望模拟视频和SerDes 能够做到这一点。 5.更高的计算能力和内存要求图像传感器和图像处理器必须首先通过汽车规范（AEC-Q100）才能符合汽车零部件法规，并且所需的测试非常复杂。
此外，高清图像传感器设计还必须注意功耗和散热问题。高分辨率车载摄像头数量的不断增加将带来许多新的应用和丰富的图像数据。这也意味着处理器需要更多的计算能力和内存。目前，高分辨率图像传感器的需求不断增加，传统的CVBS接口无法支持高分辨率图像，新型LVDS和以太网AVB接口可能成为下一代汽车智能摄像头的主流。 6、专业分工国内摄像头模组分工非常专业，包括结构设计、ISP调整、模组生产等。目前，传统后视镜供应商主要擅长物理结构和光学，但不具备电子电路或图像处理技术，这使得难以提供高安全标准的CMS系统。然而，提供车载集中控制的IVI供应商缺乏作为图像光学处理基础的传统光学镜的知识和技术积累，以及提供高度安全系统的设计经验，目前正在进入CMS系统市场。入门也困难。目前，能够了解终端客户的需求，匹配COMS、镜头、外观结构来满足这些需求，并有专门的ISP工程师负责图像部署的公司屈指可数。此外，CMS量产的推广不仅需要CMS供应商的技术创新和提供更安全可靠的产品，还需要主机厂对初始车辆设计的配套支持。汽车产业正在经历100年来的第一次重大变革，包括电动化、智能化、网联化、共享化。随着基础成像光学技术和汽车智能化的发展，传统后视镜已被电子后视镜取代。现在可以更换了。正如触摸屏手机取代按键式手机，重建手机生态系统一样，它也将彻底改变玻璃后视镜行业，建立高质量摄像图像的生态环境。 + 5G+AI为核心，提升行车安全。 CMS的转折点已经到来，帷幕正在慢慢拉开，但让我们拭目以待，看看谁能脱颖而出。