高速公路物流運輸不分晝夜，很多路面夜間光照不足，車燈有限的照明距離讓卡車司機視野受限，從而帶來諸多安全隱患。即使是L4級自動駕駛卡車，也面臨同樣問題，那么，夜間高速公路場景下，自動駕駛卡車該依靠什么來保證行車安全呢?

近日，圖森未來對外公布其已使用睿創微納的自動駕駛汽車紅外熱像儀來保證夜間行駛安全。汽車紅外熱像儀在護航自動駕駛卡車安全行車方面又有哪些“神通”呢?

探索感知新方案

以往，激光雷達、毫米波雷達、攝像頭都已經是自動駕駛卡車上眾所周知的“明星”配置，而新近“上車”應用的汽車紅外熱像儀，更像是低調努力的“實干家”。

紅外熱像儀在汽車行業的應用其實由來已久。據了解，其最早應用在軍用裝備方面，民用汽車上應用比較早的是寶馬的車載夜視系統。此次圖森未來與睿創微納合作，將紅外熱像儀配備在L4級自動駕駛卡車上，探索物流貨運場景下高性能、車規級、前裝量產的車載紅外感知解決方案，并在中國市場推廣，可以看做是一次新的嘗試。

高速公路是L4級自動駕駛重卡的重要應用場景之一，對環境的感知性能特別是在夜視場景下的要求很高，而汽車紅外熱像儀基于嚴格的車規級標準及可靠性驗證，為自動駕駛卡車提供了高標準的安全保障。據悉，睿創微納的感知系統已經具有優秀的智慧感知技術解決方案、全系列汽車紅外熱像儀產品和全場景汽車夜視系統解決方案等。通過此次合作，雙方將實現資源互補，共同推進自動駕駛卡車技術的商業化進程。

紅外熱像儀的“神通”

在夜間無光照情況下，一般的汽車近光燈可以照亮30-40米左右的距離，遠光燈可最遠照亮近100米，在夜間高速路上行駛的卡車，若遇到緊急情況剎車，這一距離顯然不夠。

“汽車紅外熱像儀，主要分為主動式紅外探測和被動式紅外探測兩種，理論上可以在無可見光的全黑環境中探測到紅外攝像頭前方200-1200米左右距離，與其他感知設備相比，為自動駕駛卡車遇到緊急情況剎車增加了更多的反應時間，大大提高了自動駕駛卡車的安全性。”西安工業大學微電子技術實驗室工程師魏冬在接受《中國汽車報》記者采訪時介紹，一方面，汽車紅外熱像儀利用紅外熱成像技術，通過對道路上出現的人、動物、樹木、行駛中的車輛等自身帶有紅外輻射的目標進行探測，在轉換成可視圖像于顯示屏上顯示的同時，也進入自動駕駛車輛的感知運算處理系統，從而與車載感知系統共同保障車輛行駛安全;另一方面，汽車紅外熱像儀的特長是針對夜間無光、霧霾、煙塵、眩光等環境，與車載激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、高清攝像頭相互補充，共同構成更加全面的自動駕駛卡車感知系統。

“從技術上看，汽車紅外熱像儀與自動駕駛卡車上其他感知硬件各有所長，組合應用才能取長補短。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林向《中國汽車報》記者介紹，激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達，均根據反射時間測距，探測距離根據波段的不同分別有一定的限制，夜間無光、霧霾、煙塵、眩光等特殊環境下波段的穿透力有所衰減，面對實體障礙物更難以穿透，探測效果容易受到諸多因素的干擾。高清攝像頭則一般是靠可見光工作，也不能穿透物體，而且光線不足等情況下受限更多。而汽車紅外熱像儀，靠的是探測紅外輻射源，人、動物、樹木等本身都存在紅外輻射，而且紅外熱像儀在一定距離上可以穿透物體的遮擋，因此，其除了在自動駕駛卡車上的應用，還在地震倒塌建筑物下的生命探測、工業加工中的材料內部損傷探測等方面都有應用。

張睿林指出，上述這些感知設備不但在硬件配置上各有分工，而且要“互相幫助”，同時需要相應的感知計算決策系統的軟件支持，才能最大程度利用其各自的優勢和特性，實現綜合感知、高速計算、實時決策，共同支撐車輛自動駕駛。

“自動駕駛卡車走向商業化應用，必然要面對復雜場景，汽車紅外熱像儀所擅長的感知領域是目前其他車載感知設備難以替代的，因此，逐步增加汽車紅外熱像儀的應用，對于自動駕駛卡車技術完善和技術演進具有現實意義。”他進一步指出，汽車紅外熱像儀不僅適用于干線物流場景下的自動駕駛卡車，對于港口、礦山、城市配送物流等場景也有很大幫助。

“來自美國的交通事故統計表明，有75%汽車交通事故發生在天黑之后，因此，汽車紅外熱像儀可以發揮一技之長，極大提高交通安全系數。”中南大學交通運輸研究中心研究員時蔚然向《中國汽車報》記者談到，汽車紅外熱像儀對于自動駕駛卡車尤其具有實用意義。他舉例說，像非高速的城市道路上常見的行人處于兩輛汽車中間時，如果被遮擋，車上的其他感知系統基本無法感知，只有汽車紅外熱像儀能穿過遮擋物探測到，這可以極大提升自動駕駛卡車的安全性。

多傳感器融合將成趨勢

近年來，獨特的感知技術優勢使汽車紅外熱像儀逐漸被自動駕駛車輛所應用，其發展前景也在行業內逐漸形成共識。“自動駕駛卡車中，多傳感器融合將成為趨勢，汽車紅外熱像儀必不可少。”張睿林認為。

事實上，汽車紅外熱像儀在自動駕駛汽車領域的應用也一直在拓展。2020年12月，Zoox發布了首款純電動無人駕駛汽車，其中搭載了由Teledyne FLIR為其提供的汽車紅外熱像儀，可全天候在城市街道中對物體進行準確感知、識別和分類;2021年上海車展上，滴滴自動駕駛聯合沃爾沃推出了新一代L4級自動駕駛測試車“滴滴雙子星”，全車共有50個傳感器，其中包含有1個汽車紅外熱像儀的紅外攝像頭;2021年5月，ADASTEC在其flowride.ai自動駕駛平臺集成了兩顆Teledyne FLIR汽車紅外熱像儀的紅外攝像頭，重點提升了對道路、道路附近以及公交車站等人員活動頻率較高地點的感知和識別。

“為規范行業技術發展，國內外對于汽車紅外熱像儀相關技術標準建設也在加快完善之中。”魏冬表示，目前，國內相關標準化組織正在完善汽車用主動紅外探測系統和被動探測系統的技術標準，而歐洲新車評價發布組織(E-NCAP)在2018版E-NCAP中引入的一系列新測試中，已經包括新增騎行人引入緊急制動系統(AEB)測試，測試場景新增黑暗和朦朧光線條件下的檢測、使用障礙物來隱藏被測試車目標等。這些，都為汽車紅外熱像儀的推廣應用帶來了條件。

“伴隨著自動駕駛卡車商業化逐漸落地，汽車紅外熱像儀也將迎來更為可觀的市場空間。”時蔚然表示。

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