在慕尼黑郊外的測(cè)試場(chǎng),一輛搭載紅外夜視系統(tǒng)的奧迪A8在完全黑暗的環(huán)境中自動(dòng)識(shí)別出150米外的行人,系統(tǒng)提前3秒發(fā)出預(yù)警并啟動(dòng)緊急制動(dòng)——這一場(chǎng)景并非科幻電影的片段,而是紅外探測(cè)器技術(shù)正在重塑的夜間駕駛安全標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)QYResearch統(tǒng)計(jì),全球每年因夜間能見度不足導(dǎo)致的交通事故高達(dá)500萬起,造成12.5萬人死亡,而紅外夜視系統(tǒng)可將夜間碰撞風(fēng)險(xiǎn)降低72%。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)向L3級(jí)及以上演進(jìn),紅外探測(cè)器正從“高端配置”進(jìn)化為“安全剛需”,成為破解黑暗場(chǎng)景感知難題的核心技術(shù)。
一、技術(shù)突破:穿透黑暗的“第六感”
紅外探測(cè)技術(shù)的核心原理基于熱輻射成像:所有高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)向外輻射紅外能量,紅外探測(cè)器通過捕捉這些能量并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最終生成可視化的熱圖像。這一特性使其具備三大核心優(yōu)勢(shì):
全天候感知能力:與依賴可見光的攝像頭不同,紅外探測(cè)器不受光線條件限制,可在完全黑暗、眩光、逆光等場(chǎng)景下穩(wěn)定工作。例如,通用Cruise在舊金山測(cè)試車隊(duì)中,紅外夜視系統(tǒng)使夜間接管率下降42%,其640×512像素探測(cè)器可穿透暴雨、濃霧,在300米外識(shí)別行人。
抗干擾性強(qiáng):紅外波長(zhǎng)長(zhǎng)于可見光,對(duì)雨雪、霧霾、沙塵的穿透能力更強(qiáng)。比亞迪仰望U8越野玩家版搭載的睿創(chuàng)微納遠(yuǎn)紅外夜視系統(tǒng),在-40℃至85℃極端環(huán)境下仍能清晰成像,動(dòng)態(tài)識(shí)別范圍達(dá)10-120米,可穿透沙塵暴識(shí)別前方障礙物。
生命體識(shí)別靈敏:紅外探測(cè)器能通過熱輻射差異區(qū)分行人、動(dòng)物與無生命物體,彌補(bǔ)毫米波雷達(dá)對(duì)非金屬物體反射信號(hào)弱的缺陷。沃爾沃的紅外系統(tǒng)可區(qū)分路邊的石墩和小孩,避免誤剎車;特斯拉FSD系統(tǒng)通過紅外探測(cè)提升暴雨天安全性,被業(yè)界稱為“雨霧天救星”。
二、技術(shù)迭代:從軍事到民用的跨越
紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從軍事到民用的技術(shù)下放過程。早期紅外夜視系統(tǒng)因成本高昂(單套超1萬美元)僅用于軍用車輛,但隨著氧化釩(VOx)和非晶硅(a-Si)微測(cè)輻射熱計(jì)技術(shù)的突破,探測(cè)器分辨率從160×120像素提升至640×512像素,成本降至500美元以下。2021年,睿創(chuàng)微納發(fā)布全球首款8μm 1920×1080非制冷紅外探測(cè)器,將分辨率推向新高度;2024年,其6μm 640×512探測(cè)器量產(chǎn),進(jìn)一步縮小體積并降低成本,為車載應(yīng)用鋪平道路。
在圖像處理算法層面,深度學(xué)習(xí)技術(shù)的融入使紅外圖像從“模糊馬賽克”進(jìn)化為“智能標(biāo)注圖”。睿創(chuàng)微納的LY300 ASIC-ISP芯片集成自研無快門非均勻性校正算法,可在車輛行駛過程中實(shí)現(xiàn)圖像連續(xù)無凍結(jié),并自動(dòng)標(biāo)注行人、車輛風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。高合HiPhi Z搭載的FLIR 640×512紅外模組,結(jié)合AI算法可預(yù)測(cè)行人運(yùn)動(dòng)軌跡,為AEB系統(tǒng)提供0.5秒以上的決策冗余。
三、市場(chǎng)爆發(fā):法規(guī)驅(qū)動(dòng)與生態(tài)重構(gòu)
全球自動(dòng)駕駛法規(guī)的趨嚴(yán)正成為紅外探測(cè)器市場(chǎng)爆發(fā)的核心驅(qū)動(dòng)力。歐盟《通用安全法規(guī)》(GSR)要求2024年起新車型必須配備直接視野增強(qiáng)系統(tǒng),Euro NCAP將夜視系統(tǒng)納入五星評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn);美國(guó)NHTSA計(jì)劃2026年實(shí)施類似標(biāo)準(zhǔn),并規(guī)定2029年9月前所有乘用車標(biāo)配行人AEB系統(tǒng)(需在黑夜檢測(cè)行人)。中國(guó)《GB/T 44174-2024乘用車夜視系統(tǒng)性能要求》明確要求系統(tǒng)在-40℃至85℃下正常工作,雨天誤報(bào)率低于0.1%。
法規(guī)壓力下,車企加速布局紅外技術(shù):
高端車型標(biāo)配化:奔馳S級(jí)、奧迪A8等豪華車型已將紅外夜視作為標(biāo)準(zhǔn)配置,比亞迪漢EV、蔚來ET7等中國(guó)品牌通過規(guī)模化生產(chǎn)將成本壓至300美元區(qū)間。
L3級(jí)自動(dòng)駕駛剛需:Mobileye預(yù)測(cè),2025年搭載紅外夜視的L3車型占比將達(dá)35%。極氪001、小鵬G9等車型通過紅外與激光雷達(dá)、4D毫米波雷達(dá)融合,實(shí)現(xiàn)300米外障礙物識(shí)別。
后裝市場(chǎng)崛起:Iron Dynamics推出即插即用紅外套件,支持2015年后90%車型安裝,改裝件價(jià)格下探至800美元,推動(dòng)北美市場(chǎng)年增速達(dá)35%。
據(jù)QYResearch預(yù)測(cè),2030年全球車載紅外夜視市場(chǎng)規(guī)模將突破120億美元,2025-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)23.6%。其中,亞太市場(chǎng)占比將超45%,中國(guó)憑借比亞迪、吉利等車企的規(guī)?;瘧?yīng)用,成為全球最大紅外夜視系統(tǒng)生產(chǎn)國(guó)。
四、挑戰(zhàn)與未來:從“可用”到“必選”的跨越
盡管紅外探測(cè)技術(shù)已取得突破,但其大規(guī)模普及仍面臨三大挑戰(zhàn):
成本瓶頸:高端探測(cè)器仍依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)化率不足40%。睿創(chuàng)微納通過晶圓級(jí)封裝技術(shù)將探測(cè)器體積縮小90%,成本降低至100美元以下,但需進(jìn)一步突破8μm以下像素工藝。
算法局限:當(dāng)前系統(tǒng)對(duì)騎行者、小型動(dòng)物識(shí)別準(zhǔn)確率僅78%,需結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)訓(xùn)練更魯棒的模型。特斯拉Dojo超算中心正通過百萬級(jí)紅外圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練FSD系統(tǒng),目標(biāo)將識(shí)別準(zhǔn)確率提升至95%以上。
用戶認(rèn)知:僅12%的消費(fèi)者了解紅外夜視功能,車企需通過場(chǎng)景化營(yíng)銷(如暴雨夜視測(cè)試、兒童突然闖入預(yù)警)提升用戶接受度。
未來十年,紅外探測(cè)技術(shù)將向三個(gè)方向演進(jìn):
技術(shù)融合:與4D毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)形成“感知鐵三角”,構(gòu)建冗余度更高的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
艙內(nèi)應(yīng)用:通過紅外AI算法監(jiān)測(cè)駕駛員疲勞狀態(tài)(如眼皮眨動(dòng)頻率)、乘客生命體征(如遺忘兒童檢測(cè)),拓展安全邊界。
全球化布局:中國(guó)車企需突破海外芯片封鎖,建立自主可控的供應(yīng)鏈。睿創(chuàng)微納已實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)器芯片100%國(guó)產(chǎn)化,其LY300芯片通過AEC-Q100 Grade 2認(rèn)證,為全球市場(chǎng)擴(kuò)張奠定基礎(chǔ)。
結(jié)語:照亮自動(dòng)駕駛的“暗夜之眼”
當(dāng)FLIR的工程師在北極圈測(cè)試中目睹紅外系統(tǒng)在暴風(fēng)雪中拯救一家三口,當(dāng)高德紅外打破國(guó)外技術(shù)壟斷讓中國(guó)新能源車以500美元成本標(biāo)配紅外夜視,我們看到的不僅是商業(yè)價(jià)值的兌現(xiàn),更是對(duì)“零傷亡交通”愿景的實(shí)踐。從軍事黑科技到平民標(biāo)配,紅外探測(cè)器正以“穿透黑暗”的能力,重新定義自動(dòng)駕駛的安全標(biāo)準(zhǔn)。未來,隨著技術(shù)突破與生態(tài)共建,這雙“暗夜之眼”終將成為照亮人類出行文明的永恒之光。
