陳星，柯曄偉

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院 汽車學(xué)院，福建 福州 350007）

前言

長(zhǎng)安福特銳界是長(zhǎng)安福特汽車公司推出的一款中高端SUV 車型，擁有超大的駕乘空間和充沛的動(dòng)力支持，因此得到很多消費(fèi)者的青睞。該車型高大霸氣的外形可以為駕乘人員帶來(lái)優(yōu)越的駕駛體驗(yàn)，但是由于車輛外形過(guò)大和發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋的位置過(guò)高，造成駕駛員的視線受到極大影響，特別在車輛過(guò)彎和倒車入庫(kù)時(shí)，駕駛員的盲區(qū)面積過(guò)大也會(huì)給行車安全帶來(lái)隱患。為彌補(bǔ)這一缺陷，福特銳界車型配備了全車影像系統(tǒng)，旨在通過(guò)電子輔助手段消除駕駛員盲區(qū)，提升車輛安全性。

接下來(lái)將對(duì)銳界車型使用的全車影像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理進(jìn)行詳細(xì)解析。

1 全車影像系統(tǒng)概述

全車影像系統(tǒng)也稱為360°全車可視影像系統(tǒng)，目前在福特、奧迪、凱迪拉克等眾多品牌的中高端車型中得到廣泛應(yīng)用。全車影像可以利用攝像頭拍攝車輛四周的實(shí)時(shí)狀況，并轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)在車輛中央顯示屏上展現(xiàn)，讓駕駛員看到車輛的駕駛盲區(qū)，提升車輛整體行駛安全性[1]。全車影像系統(tǒng)最初屬于泊車輔助系統(tǒng)，僅在車輛倒車時(shí)工作，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)倒車影像僅能觀看車輛正后方視角的缺陷，為駕駛員提供車輛四周環(huán)境的視頻信號(hào)，避免由于視覺(jué)盲區(qū)而造成的車輛剮蹭。隨著技術(shù)進(jìn)步，全車影像技術(shù)得到完善，使車輛在向前行駛過(guò)程中也能觀看全車四周的狀況[2]。

2 全車影像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及各部件作用

全車影像系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，而是泊車輔助系統(tǒng)的延伸，因此全車影像系統(tǒng)獲取車周環(huán)境影像數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析與處理、駕駛建議等功能都需要依托泊車輔助系統(tǒng)才能完成[3]。主要組成部件及位置分布如圖1 所示。

圖1 全車影像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖中①為倒車影像模塊（IPMB），該模塊是全車影像系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)收集車輛各個(gè)位置攝像頭的影像數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)作出修正，并對(duì)修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，將計(jì)算后的結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分別傳輸給車身控制模塊（BCM）和車輛中央顯示屏。圖中②為車輛中央顯示屏（FDIM），銳界采用8 英寸顯示屏，這是一個(gè)人機(jī)交互平臺(tái)，駕駛員可通過(guò)顯示屏中的影像判斷車輛周圍的狀況。圖中③為后駐車輔助攝像頭，銳界配置的是廣角鏡頭，用于采集車輛后部大廣角影像資料。圖中④為車身控制模塊（BCM），用于采集實(shí)時(shí)車身各個(gè)模塊的工作情況。圖中⑤為車前攝像頭，圖中⑥為左右后視鏡攝像頭，這三處攝像頭用于采集車輛前部和左右兩側(cè)的周圍環(huán)境影像資料，并通過(guò)LIN 線傳送給倒車影像模塊。

3 全車影像系統(tǒng)的工作原理

3.1 全車影像系統(tǒng)的控制原理

全車影像系統(tǒng)是泊車輔助系統(tǒng)的延伸，因此其控制原理與泊車輔助系統(tǒng)的控制原理非常相似，圖2 是全車影像系統(tǒng)控制原理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可知，全車影像系統(tǒng)最關(guān)鍵的核心部件是IPMB倒車影像模塊，該模塊通過(guò)LIN線與前、后、左、右四個(gè)攝像頭進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，既能將控制指令傳達(dá)給4 個(gè)攝像頭，又可以接受4 個(gè)攝像頭的影響信息，還可以對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和修正。同時(shí)，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（PCM）和車身控制模塊（BCM）通過(guò)高速網(wǎng)將發(fā)動(dòng)機(jī)及車身數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)（GWM），網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)整理后通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)傳送給IPMB 倒車影像模塊，倒車影像模塊會(huì)根據(jù)車輛四周實(shí)際環(huán)境和車輛運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算出理想倒車線路，并將四周環(huán)境影像和建議駕車線路輸送給APIM（SINC 控制模塊），該模塊再將數(shù)據(jù)傳送至車輛顯示屏供駕駛員參考。

圖2 全車影像系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.2 全車影像系統(tǒng)的操作方法

駕駛員按下中控臺(tái)上的全車影像按鈕后，如圖3 所示，車輛屏幕中顯示全車四周的狀況，特別是車輛在狹窄路面大角度轉(zhuǎn)彎時(shí)左右前輪的情況也能被駕駛員及時(shí)了解，為行車安全增添了保障。

圖3 全車影像功能開(kāi)關(guān)鍵

全車影像系統(tǒng)既可以在車輛倒車的時(shí)候啟動(dòng)，也可以在車輛前進(jìn)的時(shí)候工作，并可以按照駕駛員的意志切換顯示模式，給予駕駛員更加豐富的視覺(jué)選擇[4]。

當(dāng)駕駛員將擋位掛入R 當(dāng)時(shí)，車輛中央顯示屏（FDIM）會(huì)呈現(xiàn)出如圖4 所示畫(huà)面，左側(cè)為車輛后方影像，右側(cè)為以車輛為中心的四周環(huán)境影像，該畫(huà)面中的車輛圖標(biāo)為電腦模擬，并將經(jīng)過(guò)修正和處理的圖像拼接[5]。當(dāng)然，若駕駛員不習(xí)慣這種觀察方式或想更加仔細(xì)地觀察車輛周圍的情況，可以通過(guò)全車影像按鈕選擇不同的視覺(jué)模式，如圖5 所示是掛入R 擋后，按壓一次全車影像開(kāi)關(guān)，顯示屏僅顯示車輛尾部環(huán)境；圖6 所示是掛入R 擋后，按兩次全車影像開(kāi)關(guān)所呈現(xiàn)畫(huà)面，此時(shí)顯示車輛左側(cè)、右側(cè)和后側(cè)情況，且圖像更清晰。

圖4 掛入R 擋時(shí)的顯示屏畫(huà)面

圖5 掛入R 擋按一次開(kāi)關(guān)顯示屏呈現(xiàn)畫(huà)面

圖6 掛入R 擋按兩次開(kāi)關(guān)顯示屏呈現(xiàn)畫(huà)面

當(dāng)車輛處于前進(jìn)狀態(tài)時(shí)，駕駛員也可以使用全車影像功能。銳界作為一款大中型SUV，車輛前部的視覺(jué)盲區(qū)非常大，當(dāng)車輛行駛于狹窄路面或者山路時(shí)，有可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎不及時(shí)車輪丟出路面的危險(xiǎn)情況，因此啟動(dòng)全車影像功能，讓駕駛員時(shí)刻掌握車輛運(yùn)行狀態(tài)具有十分重要的安全意義[6]。正常掛入D 擋行駛時(shí)，全車影像功能不啟動(dòng)，當(dāng)駕駛員按一次全車影像開(kāi)關(guān)時(shí)，該功能啟動(dòng)，顯示屏出現(xiàn)圖7 畫(huà)面，左側(cè)為車輛前部影像，右側(cè)為車輛四周環(huán)境影像；當(dāng)駕駛員按兩次按鈕時(shí)，顯示屏出現(xiàn)圖8 所示畫(huà)面，僅顯示車輛正前方環(huán)境；當(dāng)駕駛員按三次按鈕時(shí)，顯示屏出現(xiàn)圖9 所示畫(huà)面，顯示車輛正前方和左右兩側(cè)的環(huán)境情況。

圖7 掛入D 擋按一次開(kāi)關(guān)顯示屏呈現(xiàn)畫(huà)面

圖8 掛入D 擋按兩次開(kāi)關(guān)顯示屏呈現(xiàn)畫(huà)面

圖9 掛入D 擋按三次開(kāi)關(guān)顯示屏呈現(xiàn)畫(huà)面

4 結(jié)束語(yǔ)

全車影像系統(tǒng)是一種能告知駕駛員車輛四周情況的行車輔助系統(tǒng)，也是一種能給駕駛員提供智慧駕駛建議的車輛主動(dòng)安全系統(tǒng)，更是車輛智能駕駛的重要組成部分。通過(guò)對(duì)車輛四周情況的監(jiān)控，給出相關(guān)的駕駛建議路線，可有效減少車輛發(fā)生交通事故的概率，既減輕了駕駛員的負(fù)擔(dān)，也提高了行駛安全性。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，全車影像功能更加的人性化，部分車型已經(jīng)使用了具有裸眼3D 功能的全車影像，能為駕駛員提供更加生動(dòng)易懂的視覺(jué)體驗(yàn)。相信在不久的將來(lái)，全車影像系統(tǒng)會(huì)成為每一輛汽車都配備的裝置，為行車安全帶來(lái)極大的保障。