Các thành phần thấu kính quang học tương thích IR cho hệ thống quan sát ô tô và lái xe ban đêm
Trong các hệ thống lái xe ban đêm trên ô tô, sự suy giảm hiệu suất thường được quy cho cảm biến hình ảnh hoặc thuật toán ISP một cách không chính xác. Tuy nhiên, khi triển khai phương tiện thực tế, hầu hết các vấn đề về tầm nhìn ban đêm đều bắt nguồn từ sự mất ổn định trong truyền dẫn quang hồng ngoại và vật liệu không khớp trong hệ thống thấu kính.
Các vấn đề phổ biến tại hiện trường được các OEM camera ô tô báo cáo bao gồm:
- Giảm khoảng cách tầm nhìn trong điều kiện lái xe ánh sáng yếu hoặc ban đêm
- Chiếu sáng hồng ngoại không được căn chỉnh chính xác với đường truyền quang
- Làm mờ hình ảnh hoặc mờ dưới hoạt động hồng ngoại 850nm / 940nm
- Chuyển đổi tiêu điểm giữa chế độ ánh sáng nhìn thấy ban ngày và chế độ IR ban đêm
- Hiệu suất ban đêm không nhất quán giữa các lô sản xuất
Những vấn đề này thường xuất hiện sau SOP (Bắt đầu sản xuất), khi hệ thống của xe tiếp xúc với các điều kiện nhiệt và môi trường thực tế.
Các thành phần thấu kính quang học tương thích IR của chúng tôi được thiết kế dành cho các nhà sản xuất máy ảnh ô tô cầnHiệu suất lái xe ban đêm ổn định mà không cần hiệu chỉnh lại, trôi hình ảnh hoặc biến đổi hàng loạt.
Tại sao hệ thống nhìn đêm thất bại trong xe sản xuất hàng loạt
Từ góc độ mua sắm ô tô, sự mất ổn định của tầm nhìn ban đêm không phải là vấn đề thiết kế mà là vấn đề tích hợp vật liệu và quang học.
Nhà cung cấp thường được thay thế khi:
- Hiệu suất IR giảm sau khi thử nghiệm tích hợp xe
- Độ rõ của hình ảnh ban đêm khác nhau tùy theo lô sản xuất
- Chuyển tiêu cự ở chế độ kép (ngày/đêm) gây ra lỗi hiệu chỉnh
- Hình ảnh hồng ngoại góc rộng cho thấy sự xuống cấp của cạnh
- Điều kiện nhiệt gây mất ổn định truyền IR
Trong hầu hết các trường hợp, nguyên nhân cốt lõi là do không đủ khả năng kiểm soát hoạt động của vật liệu quang học tương thích IR trong điều kiện ô tô.
Hành vi vật liệu quang học hồng ngoại trong điều kiện ô tô
Hệ thống lái xe ban đêm yêu cầu vật liệu quang học duy trì hoạt động nhất quán dưới cả bước sóng nhìn thấy và bước sóng hồng ngoại.
Kiểm soát truyền dẫn hồng ngoại + Hiển thị ổn định
Các thành phần thấu kính quang học tương thích IR của chúng tôi được thiết kế để duy trì khả năng truyền ổn định trong hoạt động quang phổ kép:
- Cân bằng ánh sáng nhìn thấy và truyền hồng ngoại gần (850nm / 940nm)
- Giảm tổn thất hấp thụ IR trong hệ thống quang học đa thành phần
- Hành vi quang phổ ổn định khi hoạt động liên tục
- Kiểm soát phản ứng quang học giữa chế độ ngày và đêm
Điều này đảm bảo hiệu suất hình ảnh nhất quán trong cả hoạt động lái xe ban ngày và quan sát ban đêm.
Độ ổn định lấy nét giữa chế độ ngày và đêm
Một trong những lỗi phổ biến nhất trong hệ thống nhìn đêm trên ô tô là dịch chuyển tiêu điểm trong quá trình chuyển chế độ.
Chúng tôi giải quyết vấn đề này thông qua:
- Lựa chọn vật liệu quang học với đặc tính phân tán được kiểm soát
- Giảm sự biến đổi khúc xạ giữa bước sóng khả kiến và hồng ngoại
- Căn chỉnh quang học cấp hệ thống cho hình ảnh chế độ kép
- Giảm thiểu sự dịch chuyển tiêu điểm do nhiệt gây ra
Điều này cải thiện độ tin cậy trong các chuyển tiếp lái xe thực tế như vào đường hầm, điều kiện chạng vạng và môi trường ánh sáng hỗn hợp.
Độ ổn định nhiệt cho môi trường xe thật
Hệ thống camera trên xe hoạt động trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt và thay đổi liên tục.
Thiết kế quang học của chúng tôi đảm bảo:
- Hoạt động truyền hồng ngoại ổn định dưới -40°C đến chu kỳ nhiệt độ cao
- Giảm độ lệch quang học trong điều kiện khởi động nguội và ngâm nhiệt
- Căn chỉnh hình ảnh nhất quán dưới độ rung và hoạt động lâu dài
- Hành vi mở rộng được kiểm soát trong cụm thấu kính đa thành phần
Điều này rất quan trọng để duy trì độ tin cậy của tầm nhìn ban đêm trong suốt vòng đời của xe.
Chiến lược thiết kế quang học cho hệ thống hình ảnh hồng ngoại ô tô
Các thành phần thấu kính tương thích IR không được thiết kế dưới dạng thành phần độc lập. Chúng được thiết kế như một phần của hệ thống thị giác ô tô đầy đủ.
Chúng tôi tối ưu hóa dựa trên:
- Độ nhạy cảm biến trong phổ nhìn thấy và hồng ngoại
- Khoảng cách phát hiện cần thiết cho các tình huống lái xe ban đêm
- Phân bổ trường góc rộng cho hệ thống phía trước và xung quanh
- Hình học và vị trí chiếu sáng hồng ngoại
- Dung sai biến dạng để phát hiện đối tượng dựa trên AI
Điều này đảm bảo hệ thống nhìn đêm vẫn ổn định sau khi tích hợp vào nền tảng xe.
Kiểm soát sản xuất cho hệ thống ống kính hồng ngoại ô tô
Sự mất ổn định của tầm nhìn ban đêm trong sản xuất thường do sự thay đổi hàng loạt của vật liệu quang học và lớp phủ không nhất quán.
Chúng tôi thực hiện:
- Lựa chọn vật liệu kính quang học và hồng ngoại có kiểm soát
- Kiểm soát tính nhất quán truyền tải cấp độ hàng loạt
- Lớp phủ chính xác để tăng cường IR và hiệu suất chống phản chiếu
- Căn chỉnh dung sai chặt chẽ để ổn định trục quang
- Sản xuất có thể mở rộng cho chuỗi cung ứng ô tô cấp 1
Điều này đảm bảo hiệu suất nhìn đêm nhất quán trong các chương trình sản xuất dài hạn.
Thông số kỹ thuật điển hình
| tham số |
Trọng tâm kỹ thuật trong hệ thống nhìn đêm |
| Vật liệu |
Kính quang học ô tô tương thích IR |
| Dải quang phổ |
Có thể nhìn thấy + 850nm / 940nm IR |
| Chức năng |
Độ ổn định hình ảnh ở chế độ kép (Ngày/Đêm) |
| Phạm vi nhiệt |
Môi trường ô tô (-40°C đến nhiệt độ cao) |
| Độ ổn định quang học |
Giảm sự dịch chuyển tiêu điểm khi thay đổi bước sóng |
| Lớp phủ |
Lớp phủ nhiều lớp tăng cường IR / AR |
| Vai trò sản xuất |
Hệ thống quan sát ban đêm ô tô OEM / Cấp 1 |
Kịch bản ứng dụng
Các thành phần thấu kính quang học tương thích IR này được sử dụng rộng rãi trong:
- Hệ thống camera hỗ trợ lái xe ban đêm
- Mô-đun quan sát ban đêm phía trước và xung quanh ADAS
- Hệ thống hỗ trợ lái xe trong môi trường ánh sáng yếu
- Camera lùi và đỗ xe ô tô có hỗ trợ IR
- Hệ thống giám sát trong cabin trong điều kiện ánh sáng yếu
- Hệ thống nhận thức lái xe tự động vào ban đêm
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Tại sao hệ thống quan sát ban đêm của ô tô bị lỗi sau SOP?
Bởi vì hành vi quang học hồng ngoại thay đổi theo chu kỳ nhiệt độ thực và sự thay đổi sản xuất, dẫn đến hiệu suất hình ảnh không nhất quán.
Câu hỏi 2: Hiệu suất hồng ngoại có phụ thuộc vào ống kính hoặc cảm biến không?
Cả hai đều quan trọng, nhưng trong hầu hết các lỗi trường, đường truyền quang không khớp là nguyên nhân chính dẫn đến suy giảm hiệu suất.
Câu hỏi 3: Hệ thống này có thể hỗ trợ cả ứng dụng IR 850nm và 940nm không?
Đúng. Hệ thống quang học được thiết kế để hỗ trợ cả hai dải bước sóng hồng ngoại phổ biến trên ô tô.
Q4: Bạn có hỗ trợ các dự án tầm nhìn ban đêm ô tô OEM không?
Đúng. Chúng tôi cung cấp hỗ trợ thiết kế và sản xuất quang học cho các nhà cung cấp camera ô tô OEM và Cấp 1.