搭上自动驾驶风口，红外热成像技术出圈！“第四大传感器”未来“钱”景可期

【蜂耘网 仪器仪表】在自动驾驶的传感器选择上，目前在量产车型上主要有几种选择，一是视觉+毫米波雷达（当然现在特斯拉要走的是纯视觉路线），这也是目前大部分L2级辅助驾驶车型上所采用的传感器方案；二是激光雷达为主，加上视觉传感器以及毫米波雷达，以多传感器融合的方式实现更高阶的自动驾驶。要实现高阶自动驾驶，需要获取更多的路面数据，而为了获取路面信息，目前主流的激光雷达、图像传感器、毫米波雷达是否就能够满足需求呢？

举例来说，2018年Uber采用激光雷达+毫米波雷达+视觉传感方案的自动驾驶汽车，在夜间进行测试工作时安全员分神，而车辆撞到一名行人并导致其死亡。在这起事故中，自动驾驶车辆在发生撞击前5.6秒其实就已经检测到了行人，但将其错误识别成汽车，而在5.6秒时又将识别到的行人归类为其他物体，导致系统无法判断该物体的性质而未有进行刹车动作。而特斯拉的视觉+毫米波雷达同样出现过多次事故，比如车辆在高速公路上行驶时，无法识别因事故而横倒在路上的白色货车而发生碰撞事故。

这里表现了当前自动驾驶传感器组合中的一些欠缺，无论是以激光雷达为主的路线，还是纯视觉的路线。可以发现，目前红外传感器在自动驾驶的主流方案上比较罕见。

当然，为了更高的安全性，自动驾驶需要更大的冗余空间，比如用不同的传感器来针对不同的场景进行识别。自动驾驶有两大核心，感知和算法，要算法体现出实际效果，第一步是要“看得见”。

今天，小编就来和大家聊聊红外热成像技术。地铁站、飞机场、商场……走进很多公共场所，你都会看到测温仪屏幕上跳跃的数字。无接触精准测温，这就是神奇的红外测温“黑科技”。当然，今天小编不是来讲它的测温功能，综上文所言，红外热成像技术能为自动驾驶行业带来什么改变呢？未来前景又如何呢？

红外热成像技术能做什么？

——电力测温，是它最驾轻就熟的“老本行”。

电力线路巡检是个累人的体力活儿。原来，巡检员要拿着传统的红外测温仪一张一张拍照片，检查电力设备发热故障点，统计、整理、出报告，两个人得干一天半。

现在，高德红外的电力巡检红外热像仪搭载了云平台，就像开了“外挂”，既能远程上传照片，还能云端出报告。更酷的是，这个工业测温仪“颜值”很高，宛如一台专业单反。它的设计师刘飞是武汉高德智感科技有限公司测温产品总监。他告诉记者，“要占领市场，工业设计很重要，不能做得傻大黑粗，要轻巧、前卫。这款产品获得了德国IF工业设计大奖。”

——有一双“火眼金睛”的红外热成像仪，让智能驾驶更安全可靠。

现有的自动驾驶技术已经很强大，驾驶员可以在车上吃着瓜、看着剧就轻松抵达目的地。但是一旦遇上迎面车灯的眩光或是严重的雾霾、沙尘，“自动驾驶”就成了“危险驾驶”。

红外热成像技术，能突破烟尘、在完全无光的情况下，看清远方。“目前这个技术已经在一些特种车辆上应用，未来会在乘用车上普及，是一种不可替代的安全技术。”高德智感科技有限公司营销总监施志坚透露。

——红外热成像技术，还能让家电更“聪明”。

装上红外模组的智能空调，“感知”到屋子里的人数和体温，就能自动调节空调温度，甚至还能根据你们坐的方位、姿态，变化调节的风向和风速。

——红外热成像技术，还能“治未病”。

人没生病时，体温对称均匀分布。如果有慢性病，那部分身体的代谢热强度就会偏低；如果有疼痛、炎症或肿瘤，温度就会偏高。

“现在的CT检查是结构影像，只有在器质性病变形成时才能检测出来，发现不了这些隐患。但是，用红外的检测仪，就可以更早发现，治未病。”高德智感科技有限公司现场应用技术负责人张从容说。

60%交通事故在夜间，红外成像技术大有可为

据统计，近年来中国每年都发生近20万起交通事故，其中60%的交通事故发生在晚间，占交通事故死亡总数的50%。夜间行驶安全隐患较大，通常是由于照明不良、能见度差等因素导致驾驶员对路况的漏判和错判造成的。红外热成像技术不受可见光的影响，无论白天还是夜晚都能对生命体征目标进行准确识别，加上防眩光干扰的优势，因此对于提升夜间行车安全方面上大有可为。

就中国搭载夜视系统的汽车销量来看，虽然受疫情影响，2020年的销量同比下滑32.0%。但随着国内疫情的控制，汽车行业复工复产，仅2021年上半年，中国搭载夜视系统的汽车销量就达到了3,655辆，同比增长231.4%。其中，凯迪拉克、奥迪和大众品牌车型是2021年上半年中国夜视系统销量增长的主要动力。

目前，搭载夜视系统的车型仍向高端高配车型上倾斜。从近两年安装夜视系统的汽车来看，30万以上价格区间销量占比超过85%，其中50万以上平均占比达60%以上。与此同时，25-30万价位也是夜视系统搭载的主要区间之一，2020年占比为10.3%。

车载红外夜视市场前景可观

过去，车载红外夜视系统价格偏高一直是制约其普及的主要因素。随着技术进步，成本正快速下降：

晶圆级封装、3D 封装的逐步成熟，促进红外热成像系统中关键部件探测器的成本下探。

红外传感器国产化，打破了国外垄断，带来可观的性价比。

像元尺寸变小，带动了红外探测器成本及系统集成成本的双降。目前，睿创微纳公司已成功研发出了世界首款像元间距 8μm、面阵规模 1920× 1080 的大面阵非制冷红外探测器，该产品能够满足高端产品高分辨率、轻量化的需求。

目前，中国汽车标准化技术委员会已发布了《汽车用主动红外探测系统》（征求意见稿）和《汽车用被动红外探测系统》（征求意见稿），征集意见截止2021年9月27日。而欧洲新车评价发布组织（E-NCAP）在2018版E-NCAP中再次引入了一系列新的测试，包括新增骑行人引入AEB测试，测试场景新增黑暗和朦胧的照明条件下进行行人检测、使用障碍物来隐藏被测试车辆(VUT)的目标等。随着相关法规的进一步完善，车载红外夜视市场发展前景可观。

红外成像技术在自动驾驶中的应用正在兴起

近年来，红外成像技术在自动驾驶中的应用案例越来越多，例如：

2020年12月，Zoox发布了首款纯电动无人驾驶汽车，其中搭载了由Teledyne FLIR为其提供的热像仪，可全天候在城市街道中对物体准确识别和分类。

2021年3月，苹果公司获得了一项夜视系统专利，可用于自动驾驶汽车。该系统结合了可见光、近红外（NIR）和长波红外（LWIR）传感器。

2021上海车展首日，滴滴自动驾驶联合沃尔沃推出了新一代L4级自动驾驶测试车“滴滴双子星”，全车共有50个传感器，其中包含有1个红外摄像头。

2021年5月，ADASTEC在其flowride.ai自动驾驶平台集成了两颗Teledyne FLIR热像仪，重点提升了对道路、道路附近以及公交车站等所有易受伤害的道路使用者的探测和安全。

红外成像技术在汽车上的应用

安全是自动驾驶永恒的话题，除此之外，自动驾驶还需要具备超视距的感知能力和全天候工作的能力，红外成像技术就能满足其需要。

红外传感器可以弥补可见光摄像头无法在黑暗条件下进行行人检测的劣势，同时价格也相较于激光雷达更亲民，且能弥补激光雷达无法对物体进行分类的硬伤。

此外，红外传感器具备自动驾驶所需的全天候工作能力，提供更远的视觉距离（主动车载红外夜视系统探测距离一般在150米到200米，被动车载红外夜视系统探测距离可达300米）。因此红外热成像是自动驾驶夜视领域不可或缺的技术，它将与其他传感器融合在一起，发挥各自优势，共同协作，让行车更安全；随着其价格的下探，也将促进自动驾驶技术的尽早落地。

（蜂耘仪器仪表网  责任编辑：娟子）