根据摄像头的安装位置,摄像头可以分为前视摄像头、侧视摄像头、后视摄像头、内置摄像头、环视摄像头等。在高级别自动驾驶车辆上,配置的摄像头有多个,如特斯拉Autopilot2.0配有8个摄像头。
1.前视摄像头
前视摄像头一般分为远距离摄像头、中距离摄像头、近距离摄像头等,安装在前挡玻璃较高的位置,以实现较远距离的有效检测。中距离或者远距离摄像头一般有效检测距离为90~250m,水平视场角在60°以下,能够有效检出行人、车辆、车道线、路沿线、交通信号灯、交通标识牌等。近距离摄像头有效检测距离小于70m,水平视场角一般在70°~120°,主要进行车道线、交通信号灯、交通标识牌等的检测。在高级别自动驾驶中,我们常常会采用3种摄像头搭配的形式进行安装配置。高级驾驶辅助系统(ADAS)中的前视摄像头安装配置如图2-11所示。
图2-11 前视摄像头安装配置
2.侧视摄像头
侧视摄像头主要用于探测车身周围的盲区。这些盲区通常是车辆自身结构(如A柱遮挡等)造成的。盲区的存在会大大增加交通事故发生的概率。在当下自动驾驶领域,我们也会经常利用侧视摄像头进行周边障碍物的探测,实现车辆360°感知,避免在危险盲区发生意外。侧视摄像头的安装配置如图2-12所示。
图2-12 侧视摄像头的安装配置
3.后视摄像头
后视摄像头在高级别自动驾驶车辆中,常常用来探测后方的车辆、行人,帮助车辆更早地规划决策,也会在倒车情况下探测后方障碍物等,实现安全倒车。后视摄像头的安装配置如图2-13所示。
图2-13 后视摄像头的安装配置
4.环视摄像头
环视摄像头一般是采用广角或者鱼眼镜头,用于低速近距离感知,采集车身周围全景信息,提供车辆四周画面,主要用于探测类似车位线、静态障碍物等影响泊车的元素。在当下流行的BEV(Bird's Eye View)算法中,环视摄像头也参与其中(甚至有超级鱼眼摄像头替换侧视摄像头,实现周围360°的感知算法)。环视摄像头的安装配置如图2-14所示。
图2-14 环视摄像头的安装配置
5.内置摄像头
内置摄像头主要用于驾驶员姿态的监控,针对疲劳、不规范驾驶等危险行为进行预警。内置摄像头需要在全天候工况(包含暗光、夜晚、逆光等)下运行,且不受驾驶员衣着影响,如图2-15所示。
图2-15 内置摄像头功用示例
将各摄像头与智能驾驶功能相结合,可以得出表2-1所列的对应关系。
表2-1 摄像头在ADAS中的功能概览