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汽车夜视技术NVS如何提升夜间行车安全?

汽车夜视系统,英文全称是 Night Vision System,通常简称为 NVS,它是一项旨在提升驾驶员在夜间或低光照条件下视野安全性的高级驾驶辅助系统。

汽车夜视技术NVS如何提升夜间行车安全?-图1
(图片来源网络,侵删)

汽车夜视技术是什么?

汽车夜视系统就像给车辆装上了一双“超级眼睛”,它利用红外摄像头捕捉人眼在黑暗中看不见的热辐射(热量),然后将这些信息转换成可见的图像,显示在车内的仪表盘、中控屏幕或抬头显示上。

核心目的: 在夜间或恶劣天气(如大雨、大雾)下,提前发现道路上的潜在危险,特别是那些在车灯照射范围之外或难以被传统灯光照亮的物体,

  • 夜间横穿马路的行人或动物
  • 前方道路上静止的车辆或障碍物
  • 弯道或坡道上的突发情况

汽车夜视技术的主要类型

目前主流的汽车夜视技术主要分为两大类:主动红外夜视被动红外夜视

主动红外夜视

这是最早商用的夜视技术,主要用于高端豪华车。

汽车夜视技术NVS如何提升夜间行车安全?-图2
(图片来源网络,侵删)
  • 工作原理:

    1. 发射红外光: 车辆前端安装有一对红外发射器,它们会发出人眼看不见的近红外光束,照射到前方的道路上。
    2. 捕捉反射光: 车辆前方安装有一个红外摄像头,专门用来捕捉这些红外光被物体反射回来的信号。
    3. 成像处理: 摄像头捕捉到的信号经过处理后,生成一个清晰的黑白或伪彩色图像,显示在屏幕上。
  • 优点:

    • 图像清晰度高: 由于是自己主动“照亮”前方,所以图像非常清晰,细节丰富。
    • 技术成熟: 应用较早,技术相对稳定。
  • 缺点:

    • 易受干扰: 如果对面来车也配备了同样的主动红外系统,双方的光束可能会互相干扰,导致图像过曝或失真。
    • 探测距离有限: 通常有效探测距离在150-200米左右。
    • 无法探测“冷”物体: 对于温度与环境温度相近的物体(如一块石头、一个黑色塑料袋),其红外反射信号很弱,可能难以被识别。
  • 代表车型: 奔驰S级、E级(部分老款车型)曾是这项技术的忠实用户。

    汽车夜视技术NVS如何提升夜间行车安全?-图3
    (图片来源网络,侵删)

被动红外夜视

这是目前更为主流和先进的技术,被广泛应用于现代汽车。

  • 工作原理:

    1. 探测热辐射: 系统使用一个特殊的热成像摄像头,它不发射任何光线,而是被动地接收前方物体发出的中红外热辐射(热量),任何有温度的物体都会发出热辐射。
    2. 生成热力图: 摄像头将不同物体的热量差异转换成一幅图像,温度高的物体(如行人、动物、汽车发动机)在图像上显示为亮色,而温度低的物体(如道路、天空)则显示为暗色。
  • 优点:

    • 探测距离远: 有效探测距离通常可达300米甚至更远,为驾驶员提供了更长的反应时间。
    • 不受环境光影响: 完全不依赖车灯或环境光,因此在绝对黑暗、大雨、大雾等恶劣天气下依然有效。
    • 能探测“热”源: 能有效识别行人、动物等有体温的目标,大大提高了夜间行人的安全性。
    • 无干扰: 因为不发射光线,所以不会对其他车辆造成干扰。
  • 缺点:

    • 图像细节相对较低: 图像更像“热力图”,细节不如主动红外系统丰富,主要是通过温度差异来识别物体。
    • 无法识别“冷”物体: 和主动系统一样,对于与环境温度无差异的物体(如一块冰、一个路障)识别能力有限。
  • 代表车型: 宝马系(如7系、5系)、奥迪系(如A8、A6)、凯迪拉克XTS/CT6等众多豪华品牌车型。


汽车夜视系统的显示方式

系统捕捉到的图像通常有以下几种显示方式:

  1. 仪表盘或中控屏幕显示: 这是最常见的方式,图像会以画中画的形式叠加在导航或仪表盘上,通常只占据屏幕的一小部分,以免完全遮挡驾驶员的常规视野。
  2. 抬头显示显示: 更高级的方式,夜视图像会直接投射到前挡风玻璃上,让驾驶员无需低头就能看到前方路况,实现“视线不转移”的安全操作,图像通常会根据车速和转向角动态调整显示区域。
  3. 增强现实抬头显示: 这是目前最尖端的技术,它不仅显示夜视图像,还会通过AR技术,在屏幕上直接用高亮框或图标标记出探测到的行人、动物等危险目标,并给出距离提示,直观性极强。

汽车夜视技术的优点与局限性

优点:

  • 显著提升夜间安全性: 提前预警,避免或减少因视线不佳导致的事故。
  • 增强驾驶者信心: 让夜间长途驾驶或在陌生路段行驶更加从容。
  • 恶劣天气下表现优异: 尤其是在雨雾天气,穿透力远超肉眼和传统车灯。

局限性:

  • 无法替代驾驶员: NVS是一个辅助系统,而不是自动驾驶系统,最终的判断和操作仍需由驾驶员完成。
  • 成本较高: 作为一项高端配置,会增加车辆的购买成本。
  • 对“冷”物体识别能力有限: 这是所有红外技术的固有短板。
  • 可能产生“依赖性”: 长期使用后,驾驶员可能会过度依赖系统,忽略主动观察路况。

未来发展趋势

汽车夜视技术正在与其它先进技术深度融合,向着更智能、更集成的方向发展:

  1. 与ADAS系统集成: 夜视系统不再是孤立的“看”的工具,而是成为ADAS(高级驾驶辅助系统)的“眼睛”,它可以与自动紧急制动、车道偏离预警等功能联动,当系统探测到行人或障碍物时,可以提前预警甚至在必要时自动刹车。
  2. AI与深度学习赋能: 利用人工智能算法,系统能更精准地识别和分类目标(区分是人是动物是石块),并预测其移动轨迹,大大降低误报和漏报率。
  3. 多传感器融合: 将夜视系统的数据与摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器的数据进行融合,生成一个更全面、更准确的环境模型,实现全天候、全场景的安全感知。

汽车夜视技术是一项极具价值的主动安全配置,通过将人眼看不见的热世界转化为可见图像,它极大地弥补了夜间驾驶的视野短板,为行车安全提供了重要的保障,随着技术的不断进步和成本的降低,它有望在未来成为越来越多汽车的“标配”,让我们的夜间出行变得更加安全、舒适。

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