自动驾驶浪潮来袭,汽车零部件巨头也在全方位布局。在感知层,博世经过多年的传感器经验积累,已具备包含摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达的全套感知技术产品线。这里,我们来了解下博世在摄像头领域的布局及产品信息。

自动驾驶领域软硬件一体化布局

博世在车载摄像头领域有超30年的开发历史,拥有一套完整体系的智能摄像头方案,尤其是在车辆主动安全驾驶的环境感知需求下,用于全景环视,DMS、多方位摄像头,及融合这些摄像头的系统方案,甚至芯片算法的布局。
博世自动驾驶-关于车载摄像头的软硬件一体化布局

随着国内传感器市场的爆发,博世作为全球领先的传感器企业通过收购整合、达成战略合作,实现优势资源的互补,取得产品技术上的突破,同时借助国内企业市场资源,扩大在国内市场的应用。

  • 2020年,博世投资中国的自动驾驶公司驭势科技;
  • 2019年10月,博世与广汽合作,开发自动代客泊车服务,共同开发该系统,并提供硬件和软件解决方案;
  • 2019年8月,博世与瑞萨合作,将其V3H摄像头SoC用于博世集成AI的MPC3单目摄像头,此外,博世还与索尼建立长期战略合作。

一、软件算法

算法是车载摄像头的核心所在,需要经过海量数据的训练,长时间的技术积累才能实现精准的测距、行人或动物识别等。作为行业巨头的博世在算法这块的布局主要体现在三个方面:

  • 基于传统方案,博世会增强分类器引擎,提高对目标判断的精确度;
  • 引入卷积神经网络,并对其进行优化、压缩,降低功耗,集成在嵌入的芯片上;
  • 密集光流法替代稀疏光流法,提高暗光环境下对物体的感知能力以及对小型物体的感知能力。

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图 博世智能摄像头CNN算法演示

二、博世摄像头解决方案

1. 驾驶员监控系统DMS

为监控驾驶员在驾驶过程的情况,预防驾驶疲劳等情况,驾驶员监控系统DMS成为汽车上布局的热点。博世开发的DMS系统利用车辆前方的前置摄像头,捕捉驾驶员的面部及骨骼信息,经过算法处理,进而判断驾驶员所处状况。博世DMS系统目前已进行试点项目,或将与2022年完成投产。
博世自动驾驶-关于车载摄像头的软硬件一体化布局图 博世和梅赛德斯-奔驰在圣何塞正式启动自动驾驶出租汽车试点项目 来自博世官网

2. 全景摄像头系统

基于自动驾驶全方位感知,博世推出一款全景摄像头系统,主要用于捕捉车辆四周全景,形成360°景象,按要求将各图像信息结合在一起,最终做出相关决策。

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图 博世全景摄像头系统为泊车者提供清晰的车周全景视像
注:四个近距离摄像头,4个前方摄像头、1个后方摄像头和2个侧面摄像头集成于车外后视镜上

应对在光线不足情况下,博世采用最新的CMOS技术,开发了一款用于驾驶系统实现泊车功能的近距离摄像头。
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图 近距离摄像头 摄于博世展台

3. 博世ADAS产品——前视摄像头

随着汽车主动安全性的提高,很多ADAS功能产品一般需要包含前碰预警、道路线偏移预警等。这类功能是通过车前窗的前视摄像头结合芯片、算法同步分析计算实现。近两年,许多国家出台了ADAS产品行标和政策,愈来愈多的车辆搭载ADAS功能,随之而来ADAS功能实现的车载摄像头市场也迎来起量,而且功能更加多样化。博世的前视摄像头上甚至实现AI识别。

博世开发的前视摄像头分为单目和双目,像素提高到200万,同时支持的最大水平视角达到正负50度,在75米范围内可以通过立体视觉产生视觉进行空间检测。

1)多功能摄像头—前视单目—AI识别

博世的第三代前视摄像头MPC3,通过多路径识别算法与目标识别AI相结合,能够迅速检测,识别对象,优化自动紧急制动系统,自动做出对策。
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图 第三代多功能摄像头 摄于2020进博会博世展台

多功能摄像头特点:
  • 采用定制化的光学系统
  • 大的市场角
  • 水平视角在+/-50°

应用:多功能摄像头安装在车辆后视镜上方,可以清晰的监控到前方道路情况。目前这款摄像头在本田思域和本田N-Box轻型车,捷豹路虎、甚至沃尔沃FH商用车上都有搭载。
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图 通过搭载博世的前视单目摄像头来实现本田安全超感系统
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博世的第二代环视摄像头系统、第三代多功能摄像头在广汽汽车上实现遥控泊车功能。

2)双目摄像头—前视双目

在2015年,博世单声道摄像机的既定功能与立体声技术提供的三维(3-D)环境检测的优势相结合的立体摄像头实现量产。
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图 图 三维立体双目摄像头 来自博世官网

立体摄像头优势在于:
  • 设计上的小巧紧凑,两个摄像头之间的距离为12cm
  • 能够覆盖50度的水平视野
  • 图像分辨率为1280*690像素,可以处理高对比度图像

双目立体摄像头在成本、制造工艺、精准度等制约因素下,主要在高配版车型上使用,路虎甚至采用双目摄像头取代前视传感器雷达,来实现ADAS功能。此外也有在捷豹的XFL及XE上搭载。
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图 路虎全新运动版车型搭载的第一代立体双目摄像头

以上信息来源博世官网及相关报道


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智能汽车的发展,首当其冲的是传感器产业,其中车载摄像头可以说是目前应用成熟,在体量上也将快速增长的一个。车载摄像头作为智能汽车行车安全的重要保障之一,除了目前人人头疼的芯片之外,其在精密度、可靠性等多方面都有着严格要求。

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