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的光學后視鏡。CMS能夠降低風阻,提升續航里程,減少視野盲區,提高駕駛安全性。
傳統后視鏡為了保證足夠的視野,通常設計尺寸比較大,兩側突出的外型在汽車高速行駛時會產生很大的風阻和噪音。根據風洞試驗,傳統后視鏡造型對于整車風阻系數的影響范圍在2%-5%左右。
傳統后視鏡的鏡面形狀時固定的,駕駛員的視線盲區在后車門向外約30度以外的范圍,極有可能刮蹭到盲區的行人、自行車或其他小型物體。
傳統后視鏡的盲區
特斯拉Cybertruck電動皮卡,使用兩個攝像頭外后視鏡代替傳統后視鏡,體積更小,極大降低了風阻。
奧迪E-Tron使用電子外后視鏡代替傳統后視鏡,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。駕駛員從車內觀察車外時幾乎不會產生視線盲區,可視范圍可達傳統后視鏡三倍左右。
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上,駕駛員可以通過按鍵讓視角在常規、廣角、長焦角度之間切換。
當進入到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境分析。隨著新能源汽車智能化發展加速,智能駕駛感知需求不斷提升,有望推動電子外后視鏡CMS持續增長。
CMS電子外后視鏡的設計難度高,無論是倒車后視,環視,還是流媒體ADAS攝像頭,設計難度都無法與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產品設計需要考慮高光比環境下寬動態/高光抑制,黑暗環境下低照度/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、生產中涉及領域多,跨行業要求高,設計要求與功能測試等方面都高于一般電子產品。
CMS系統一般由攝像頭、系統控制器和顯示屏組成。
攝像頭:將采集到的圖像處理成數字信號傳送到系統控制器,保證行車過程中駕駛員獲得良好的實時路況。
系統控制器:一般與顯示屏集成為一體,通過CAN與其他控制單元通訊,實現汽車各控制單元之間的信息共享與協同。
顯示屏:界面具有可調整圖像顯示、切換、調節側視鏡顯示區域等功能。
CMS系統架構與功能要求
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,典型架構如下: