汽车夜视辅助系统
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抬头显示系统(Head up Display,HUD)也称汽车平视显示系统,它是利用光学反射原理,将汽车驾驶辅助信息、导航信息、检查控制信息以及ADAS信息等以投影方式显示在风挡玻璃上或约2m远的前方、发动机罩尖端的上方,同时还可以显示来自各个驾驶辅助系统的警告信息,例如车道偏离警告、来自带行人识别功能的夜视辅助系统的行人避让警告等,避免驾驶员在行车过程中频繁低头看仪表或车载屏幕,对于行车安全起着很好的辅助作用。
HUD投影技术由图像生成器形成图像,通过一系列光学手段将图像放大、拉远后呈现在驾驶员前方。
目前HUD使用的投影技术主要有TFT-LCD投影、DLP投影、MEMS 激光扫描投影和LCOS投影四种。
01 TFT-LCD投影技术TFT-LCD投影技术以TFT作为HUD的投影单元,投影原理是LED背光源发光,随后以电场控制液晶分支的旋转方向,从而改变光的行进方向和呈现颜色来成像。
TFT-LCD由于技术基本成熟、成本较低,成为当前最主流的HUD投影技术方案,广泛应用于W-HUD产品中。
然而TFT-LCD存在投影距离较近、耐高温性能较差等问题,在AR-HUD产品上的应用需要攻克以上难题。
02 DLP投影技术DLP(Digital Light Processing,数字光处理技术)是美国德州仪器(TI)的专利技术。
在DLP投影技术中,图像是由DMD(Digital Micro-mirror Device,数字微镜器件)产生的。
DMD集成50-130万个微型镜片,每个镜片代表1个像素,通过控制镜片的转动来反射需要的光,同时通过吸收器来吸收不需要的光,实现对图像的投影。
DLP具有高亮度、高对比度和高分辨率等优点;工作温度区间-40-105℃,满足车规级要求;能够实现5米以上的成像距离,满足AR-HUD的宽视角工作场景,因此成为当前AR-HUD的最优解决方案。
但由于DLP投射的是整个屏幕,为改善显示效果需要针对不同的挡风玻璃定制高精度的反射非球面镜,导致整体成本较高。
现代汽车安全技术-总结(总16页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.1汽车安全技术概论汽车安全技术主要包括:汽车主动安全系统和被动安全系统。
2004年实施(乘用车正面碰撞的乘员保护),2006年发布侧碰、后碰标准。
影响汽车行使安全性能的三大因素:人、车、环境。
汽车安全技术发展1953年,第一个气囊专利诞生;1970年开始沃尔沃开始装备儿童安全座椅;ABS技术1920年研制发明并申请专利;ESP被博世发明出来,第一款安装在奔驰轿车。
制动防抱死系统(ABS)作用:使汽车在制动状况下不丧失转向控制能力,保证汽车的制动方向稳定性,且能防止产生侧滑和甩尾。
工作原理:由装在车轮的轮速传感器采集四个车轮的转速信号,送到电子控制单元计算出每个车轮的转速,进而推算出车辆的加速及滑移率。
1.建压阶段:制动时,通过助力器和总泵建立制动压力。
此时常开阀打开,常闭阀关闭,制动压力进入车轮制动器,车轮转速迅速降低,直到ABS电子控制单元通过转速传感器识别出车轮有抱死倾向为止。
2.保压阶段:ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死倾向时,ABS电子控制单元即关闭常开阀,此时常闭阀仍然关闭。
3.降压阶段:如果在保压阶段,车轮仍有抱死倾向,则ABS系统进入降压阶段。
此时,电子控制单元命令常闭阀打开,常开阀关闭,液压泵开始工作,制动液从轮缸经低压蓄能器被送回到制动总泵,制动压力降低,制动踏板出现抖动,车轮抱死程度降低,车轮转速开始增加。
4.降压阶段:为了到达最佳制动效果,当车轮增到一定转速后,ABS电子控制单元再命令常开阀打开,常闭阀关闭。
随着制动压力增加,车轮再次被制动和减速。
电子制动力分配(EBD)作用:EBD能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前、后轴的制动力分配比例,提高制动效能,并配合ABS提高制动稳定性。
电子差速锁(EDS/EDL)作用:它是ABS的一种扩展功能,用于鉴别汽车的车轮是否失去着地地摩擦力,从而对汽车的加速打滑进行控制。
10.16638/ki.1671-7988.2018.14.060应用于车辆夜视系统的控制方法徐贤1,杜金枝2(1.奇瑞新能源汽车技术有限公司,安徽芜湖241003;2.奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009)摘要:文章设计提出的一种车辆夜视系统的控制方法,该方法可以根据行驶路况状态来自动调节图像采集装置的位置并可以实现实时显示路况上的交通信息。
利用该夜视装置提高车辆夜晚行使的安全性。
关键词:夜视系统;全景系统;行车记录中图分类号:U463.7 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)14-164-02Control Method for Night Vision System of VehicleXu Xian1, Du Jinzhi2(1. Qirui New Energy Automobile Technology Co., Ltd., Anhui Wuhu 241003;2.Qirui Automobile Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009)Abstract: A control method of the vehicle night vision system is proposed, which can automatically adjust the position of the image acquisition device according to the driving state and can display the traffic information on the road in real time. The night vision device is used to improve the safety of the vehicle at night.Keywords: night visio; Panorama; carlogCLC NO.: U463.7 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)14-164-02引言以往,车辆在夜间行驶时,车辆前方之中的前灯照射不到的远方、且较暗的场所,驾驶员用肉眼很难看清,这样的视野不清成为诱发交通事故的原因。
课程名称:汽车新技术讲座——夜视辅助系统学期:2011
学号:2008012217 姓名:董洪俊成绩:____ 夜间行车对于驾驶者来说是最危险的,因为夜间驾驶者的能见度差,汽车灯
光的照射范围和明亮度都有限,因此各大车厂纷纷研发如何在黑暗中看清前方
的技术。
源自军用设备的夜视仪应运而生,这套主动安全技术可以高亮度显示
出前方的行人的细节。
车前面安装着一个红外线大灯,大灯发射出不可见的红
外线,当发出的红外线遇到障碍后会反射回来,反射回来的红外线被特制摄像
机接收到,车内显示屏上所产生效果就像无声黑白电影一样。
并且有些车辆还具有生物识别功能,根据生命体热量比背景热量更高的特
点,会自动用红色的框框显示出生命体的位置并用声音提醒驾驶者前方有行
人,对于驾驶者有很大帮助,未来这一显示技术还将显示出生命体的前进方向
和速度等参数,如果距离车辆过近,或者有可能和车辆发生冲撞怎会报警提
醒。
最大限度地避免因视觉盲区造成的交通事故。
目前搭载夜视技术的车型有宝马的新7系和奔驰的S级以及新E级,日本车厂
的丰田和本田也有相应的设备,其原理与奔驰和宝马所搭载的基本相同。
我国
的自主品牌红旗上面亦有夜视显示系统。
一、汽车夜视系统概述:
汽车夜视系统的用途很广,以前因为价格太高,主要是军事用途,如坦克和
装甲运输车辆,雷达车辆等等。
近年来,随着科技进步,价格越来越低。
汽车
夜视系统是一个典型的军事装备转化民用产品的例子。
20世纪50年代,为了
提高坦克的夜间机动能力,把具有夜间视觉能力的设备仪器安装在坦克上,可
以让坦克在夜间行动自如。
进入21世纪,全世界各个大的汽车公司纷纷把夜视
设备安装上高档的小汽车车上,为了在夜间及恶劣天气情况下,保证驾驶员、
乘客及第三方的安全已经安装了汽车夜视系统。
1999年6月在上海及2000年6
月在北京举行的国际汽车展中,美国的凯迪拉克汽车已经将汽车夜视系统首先
推向中国汽车市场。
目前国内已经有进口国外名牌汽车配备夜视仪的车辆,实践表明,配备了夜
视仪的车辆对于驾驶员、乘客及第三方的安全系数明显增加了,汽车夜视系统
是汽车工业安全理念的发展趋势。
二、汽车夜视系统分类
按照用途分:民用,pol.ice用和军事用途。
a. 按照技术分类:近红外,即 CCD 技术,微光技术(TTI 微光放大),和远
红外技术(TIS 热成像)。
b. 技术特点:CCD 技术成熟,批量性好。
但是灵敏度不高,所以只能适用于普
通民用市场。
微光TTI 放大技术产品目前仍是军用主流。
红外热成像 TIS 技
术产品特点突出,可以穿透大雾观察。
c. 价格特点:使用 CCD 技术的汽车夜视系统价格最低,微光放大的技术已经
使用了近50年,但是由于基本理论没有突破,且寿命的问题没有解决好,所以
价格不低。
红外热成像技术趋于成熟,现在仍然在发展阶段,需要在清晰度和
灵敏度方面做很多工作,全球市场被极少数厂家垄断,所以价格极高。
民用的
课程名称:汽车新技术讲座——夜视辅助系统学期:2011
学号:2008012217 姓名:董洪俊成绩:____
产品基本上都是 CCD,如奔驰汽车。
d. 使用寿命:CCD 的寿命最长,可达到10000 小时,微光管的夜视仪寿命最短,只有3000小时。
热成像管大约在8000小时左右。
三、为什么汽车上要用夜视系统?
目前国内各地区的省道、国道、高速或准高速公路以及各地正在大批兴建的
高速或准高速公路,都没有照明设备——路灯,由于汽车速度高,汽车本身的
照明又非常近,这就给夜间行车安全带来隐患,汽车夜视系统能够使黑夜{即使没有任何灯光照明的情况—F)也能象白天那样,可以清晰准确地观察到路面情况,它是通过红外成像技术在黑暗中辨认物体。
它既可以看到前方道路内人眼
难以观察到的危险,也可以看到前大灯照射不到的区域。
汽车夜视系统系统能
够观察到比普通汽车前大灯远3倍至5倍的距离,甚至可以达到10倍以上的距离。
尤其是在或雾、或雨、或雪天气的条件下,利用汽车夜视系统系统,可以
非常清楚地观察前方路面情况汽车夜视系统系统将大大提高汽车驾驶员、乘客
及第三方的安全性。
作为主动安全防护设备的汽车夜视系统系统,它将科学技
术的最新发展和突破应用于产品中,体现了汽车工业的科学技术以人为本的理念,和对驾驶员、乘客及第三方的尊重、服务的精神。
四、国内汽车夜视系统市场背影
2005年中国汽车的保有量己超过6500万辆。
其中城市家庭汽车保有量已超
过1500万辆。
在未来十几年里,随着汽车保有量的飞速增长,相关的服务市场将会空前的繁荣壮大。
目前,汽车产品市场发展迅速,大量新技术的应用,尤其是电子技术广泛应用
于汽车产品中,电子产品在整车中的成本由八十年代初的10%逐步提高到现在
的30%左右。
在欧美一些发达国家和地区的汽车,把驾驶员、乘客及第三方的
安全排在了首位,为了在夜间及恶劣天气情况下,保证驾驶员、乘客及第三方
的安全已经安装了汽车夜视系统。
汽车夜视系统系统将大大提高汽车驾驶员、乘客及第三方的安全性。
作为主动
安全防护设备的汽车夜视系统系统,它将科学技术的最新发展和突破应用于产
品中,体现了汽车工业的科学技术以人为本的理念,和对驾驶员、乘客及第三
方的尊重、服务的精神。
1999年6月在上海及2000年6月在北京举行的国际汽车展中,美国的凯迪
拉克汽车已经将汽车夜视系统首先推向中国汽车市场。
现在,欧美一些发达国家和地区的汽车,为了在夜间及恶劣天气情况下,保证
驾驶员、乘客及第三方的安全,在很多车辆上都已经安装了汽车夜视系统。
诸
如奔驰、宝马、卡迪拉克、美洲虎、丰田等,
美国《时代》杂志公布2006年十大最时尚的高科技产品。
梅赛德斯----奔驰
S550夜视仪。
新款梅赛德斯-奔驰S550(Mercedes-BenzS550)已经装备了真正意义上的夜视仪。
其“夜间观察助手”由一个最远可观察到150米距离的红外线
头灯和驾驶舱内安装的成黑白图像的液晶显示器构成。
即使是在漆黑的夜晚,
驾驶员也可以清晰地看到前边的道路状况。
现已上市,售价85400美元。
课程名称:汽车新技术讲座——夜视辅助系统学期:2011
学号:2008012217 姓名:董洪俊成绩:____ 汽车夜视系统系统,是针对各种类型的机动车研制开发的。
通过对企、事业单位,长途客、货运输以及私人汽车的广泛调查,汽车夜视系统受到广大单位领导与驾驶员的关注和认可。
尤其是国防、安全、公共安全专家、交通、新闻采访等一些特种行业对此项技术尤为关注。
由于我国地域广阔,地理、气象情况复杂,某些省区在一年当中经常遭受或雾、或雨、或雪的天气情况侵袭,汽车驾驶员饱受恶劣天气情况困扰,汽车业主单位也因此蒙受巨大的经济损失。
目前国内已经有进口国外名牌汽车配备夜视系统的车辆,实践表明,配备了夜视仪的车辆对于驾驶员、乘客及第三方的安全系数明显增加了,汽车夜视系统是汽车工业安全理念的发展趋势,现在汽车市场已有的汽车夜视系统车型:悍马H2、H3,奔驰S系全系车、新E系部分车,宝马七系全系、X系高端,丰田新里程、欧宝、本田、凌志、红旗、凯迪拉克。
显而易见,车载夜视系统给驾驶者带来了极大的安全感。
据实验表明,一般汽车等只能照射100m左右,而夜视系统至少可看到450m以外的路况信息,耗电量却是前照灯的四分之一。
如果汽车行驶前方有一个成年型人,一个视力好的司机用近光灯可以在距他88m处看到他,用远光灯可达到164m,而用夜视系统却能在458m外发现前方的行人,尽管它在屏幕上只是一个小发光点。
另一方面,即使打开汽车前灯也不影响图像的显示,迎面驶来汽车的强烈车灯光也不会使夜视系统致盲。
此外,夜视系统是全天候的电子眼,在雨雪、浓雾天气公路上的物体及路旁的一切也都能尽收眼底,大大提高汽车行驶的安全性。
目前,越来越多的汽车厂家开始开发和使用车载夜视系统,这不仅能够提高驾驶安全性,还能够提高其豪华程度。
但由于价格的原因,国外各大车厂只是在其顶级豪华车型中使用了车载夜视系统,像汉马H2 SUT、宝马七系列轿车、奔驰全新S级轿车、卡迪拉克帝威、本田新里程等。
但据专家预测,在不久的将来随着科技的发展和夜视系统生产成本的降低,车载夜视系统将会全面普及。