1、可靠性驗證的目標
車載攝像頭作為自動駕駛和高級駕駛輔助系統(ADAS)的核心傳感器,其可靠性直接影響到行車安全。
可靠性驗證的目標如下:
暴露產品缺陷:在研制階段,通過測試發現并修正產品設計中的問題,確保其符合預期的性能指標。
監控生產過程:在生產階段,通過測試評估產品的一致性和穩定性,確保每一批次產品都符合質量標準。
產品鑒定與驗收:對定型產品進行可靠性鑒定或驗收,確保其滿足行業標準和用戶需求。
分析失效規律:通過測試研究產品在不同環境和應力條件下的失效模式和機理,為改進產品設計提供依據。
提供選型依據:為消費者和企業選擇合適的產品提供科學依據,確保其在實際使用中能夠穩定運行。
2、驗證方法
1. 硬件測試
硬件測試是驗證車載攝像頭可靠性的重要組成部分,主要包括以下幾個方面:
外觀與結構測試:檢查攝像頭是否有劃痕、裂紋或其他缺陷,確保其結構穩固,能夠承受車輛行駛過程中的震動和沖擊。
視角與分辨率測試:測試攝像頭的視角是否覆蓋車輛前方的道路情況,分辨率是否清晰,能夠準確捕捉行車過程中的細節。
防水與抗震測試:通過模擬雨天、風沙、顛簸等惡劣環境,測試攝像頭的防水性能和抗震能力,確保其在極端條件下仍能正常工作。
耐溫測試:測試攝像頭在不同溫度范圍內的表現,確保其在-40℃至85℃的極端溫度下仍能穩定運行。
IPX9K防水等級測試:通過80℃高壓水槍噴射試驗,確保鏡頭前端不會進水,滿足IP68級別的防水要求。
2. 軟件測試
軟件測試主要關注攝像頭的功能實現和性能表現,包括:
錄像與存儲功能測試:測試攝像頭是否能正常錄制視頻,并將文件保存到指定的存儲介質中。
回放與車牌識別測試:測試攝像頭是否能準確回放之前錄制的畫面,并識別車牌號碼。
夜視功能測試:在黑暗環境中測試攝像頭的成像效果,確保其在夜間或低光條件下仍能清晰呈現物體輪廓。
動態捕捉與色彩還原測試:測試攝像頭在強光、弱光、動態場景下的表現,確保其能夠準確還原圖像的色彩和細節。
3. 環境耐候性測試
環境耐候性測試是驗證車載攝像頭在復雜環境下的穩定性的重要手段,主要包括:
高低溫循環測試:模擬極端溫度變化,測試攝像頭在高溫和低溫環境下的性能。
濕熱循環與鹽霧腐蝕測試:測試攝像頭在潮濕、高鹽霧環境下的耐腐蝕能力。
冰水沖擊與紫外線照射測試:測試攝像頭在冰水沖擊和長期紫外線照射下的性能。
耐振動與沖擊測試:通過機械振動臺、加速度沖擊試驗臺等設備,測試攝像頭在車輛行駛過程中的抗振能力。
4. 電磁兼容性測試
電磁兼容性測試是確保車載攝像頭在電磁干擾環境下仍能正常工作的關鍵步驟。測試內容包括:
靜電放電抗擾度測試:測試攝像頭在靜電放電環境下的穩定性。
傳導和耦合引起的電騷擾抗擾測試:測試攝像頭在電磁干擾下的抗干擾能力。
電磁輻射抗擾測試:測試攝像頭在電磁輻射環境下的正常運行能力。
5. 功能測試
功能測試是驗證車載攝像頭在實際使用中的表現,主要包括:
碰撞檢測測試:模擬碰撞場景,測試攝像頭是否能迅速反應并發送警報,為駕乘人員爭取應對時間。
停車監控測試:測試攝像頭在車輛靜止時是否能正確監控周圍環境,記錄任何細微變化。
全景攝像測試:測試攝像頭捕捉全景畫面的能力,確保駕駛員獲得全面視野。
3、可靠性保障方法
1. 硬件設計與制造標準
車載攝像頭的可靠性首先體現在其硬件設計和制造過程中。為了確保其在復雜環境下的穩定運行,必須采用符合行業標準的高質量材料和工藝。
材料選擇:漢高等供應商為車載攝像頭開發了定制化的高可靠性材料解決方案,包括螺紋鎖固膠、固晶膠、導電膠、焊接材料等,這些材料能夠確保攝像頭在極端溫度(-40℃至85℃)和惡劣環境下的可靠性。
防水防塵設計:車載攝像頭通常需要具備IP68級別的防水防塵能力,以防止雨水、雪水、泥漿等進入攝像頭內部,影響圖像質量。例如,通過密封外殼、防水涂層和排水通道等設計,可以有效防止水分侵入。
防震抗震設計:車載攝像頭在行駛過程中會受到顛簸和震動的影響,因此需要具備良好的防震性能。通過結構設計和材料選擇,可以確保攝像頭在顛簸路面上保持穩定的圖像輸出。
2. 軟件與圖像處理技術
軟件和圖像處理技術是保障車載攝像頭清晰度和可靠性的關鍵因素之一。通過先進的算法和圖像處理技術,可以提升攝像頭在不同環境下的成像質量。
圖像處理算法:現代車載攝像頭通常配備AI算法,能夠智能調整畫面清晰度、色彩還原度,并適應夜間或動態場景。例如,美攝科技的方案通過AI算法實現了智能調整畫面清晰度和色彩還原度。
夜視功能:在低照度或黑暗環境下,車載攝像頭需要具備夜視功能,以確保能夠清晰捕捉物體輪廓。通過高動態范圍(HDR)和LED閃爍抑制(LFM)等技術,可以有效提升暗光條件下的成像效果。
圖像質量評估:在不同光線條件下,攝像頭的畫質、色彩還原和噪點情況需要進行評估。例如,通過拍攝固定圖形視頻并比較與預設圖像的相似度,可以評估攝像頭的圖像質量。
3. 環境適應性測試
為了確保車載攝像頭在各種環境下的可靠性,必須進行嚴格的環境適應性測試。
溫度測試:車載攝像頭需要在-40℃至85℃的溫度范圍內持續工作,以適應極端寒冷和炎熱的環境。通過溫度循環測試,可以驗證攝像頭在不同溫度下的穩定性和耐用性。
防水測試:通過IP68防水測試,可以驗證攝像頭在水壓和濕度條件下的可靠性,確保其在雨天、雪天等惡劣天氣下仍能正常工作。
防磁測試:車輛啟動時會產生極高的電磁脈沖,因此車載攝像頭需要具備防磁性能,以防止電磁干擾影響圖像質量。
震動測試:通過震動測試,可以評估攝像頭在顛簸路面上的穩定性,確保其在行駛過程中不會因震動而松動或損壞。
4. 安裝與維護
正確的安裝和定期維護也是保障車載攝像頭可靠性的關鍵因素。
安裝位置:攝像頭的安裝位置應選擇在車內后視鏡附近,以確保前后區域的覆蓋范圍。同時,安裝時應使用小螺絲固定攝像頭,調整視角,確保其穩固性。
清潔與保養:定期清潔攝像頭鏡頭,避免使用化學物質或硬物刮傷表面。如果攝像頭進水,應及時拆下并徹底吹干,必要時可送專業維修點進行檢查或更換。
參數調整:通過車輛信息娛樂系統或專業工具調整攝像頭參數,確保其在不同光照條件下都能提供清晰的圖像。
定期檢測:建議定期對車載攝像頭進行氣密性檢測,以確保其在各種環境下的穩定性和可靠性。
5. 功能安全與網絡安全
隨著自動駕駛技術的發展,車載攝像頭的功能安全和網絡安全也變得尤為重要。
功能安全:根據ISO 26262標準,車載攝像頭需要符合相應的汽車安全完整性等級(ASIL),以確保其在自動駕駛系統中的可靠性。
網絡安全:車載攝像頭需要具備網絡安全機制,以防止黑客侵襲,確保系統的安全性和可靠性。