汽车夜视系统ppt课件
第八章夜视技术PPT课件
第一个特征
理想物体单位面积热辐射功率W与其 绝对温度T的四次方成正比。
W T4
第二个特征
热辐射峰值波长λm（微米）与绝对温 度T（K）之积为一不变常数。
m T 2896
第三个特征
实际物体热辐射功率通常都低于理想物 体的热辐射。
W ' W T 4
其中ε是发射率。发射率表示的是目标 的实际辐射量与理想物体辐射量间的比值 ，理想物体的辐射率是1，其他物体的辐射 率都小于1。
红外夜视技术：包括红外像转换技术、红外 热成像技术、红外照相技术等，红外夜视技术已 发展成为红外应用技术领域的一个重要分支。
微光夜视技术：包括微光像增强技术、微光 电视技术、微光照相技术，可视为应用光学领域 的一个新发展。
一、夜视器材及其分类
夜视器材是指在夜间低照度情况下， 通过对月光、夜天光图像放大，或对红外 光图像放大并转化，从而扩展人眼在夜间 低照度下观察能力的技术器材。
观察的最低阈值，人眼不能感知，也不能 进行观察。
4.非可见光。在无月无星的夜晚，夜天 光几乎衰减到10-4勒克斯以下，相当于晴天 正午阳光垂直照射下光照的10-9倍，人眼几 乎无法再通过暗适应进行观察，所以，也 就几乎是看不清任何东西了。然而，这时 的自然界却存在着大量的红外热辐射。只 是这样的红外线，我们人眼无法看到。如 果设法使非可见光转化为可见光，就可进 行有效的观察了。因此，将非可见光转化 为可见光，就是实现夜间低照度下隐蔽侦 察的一种最先想到的，也是最有效的办法 。
主动红外夜视仪由红外探照灯和红外探测器组成。 红外探照灯好比是手电筒，它用于发射人眼不可见的 波长范围为0.9~1.2微米的近红外光，照射被观察的 景物。红外探测器就是把被照景物的反射光所形成的 红外图像转变成人眼可视图像。
汽车夜视辅助系统
度的交通参与者的，因此热敏图象上不会为摩托
车骑手做上标记的。
③ 动物 系统无法对动物进行实时识别，也就无法做上 颜色标记。对动物的的判定在将来会实现（这是
将来的要求），因为动物会发出热辐射，所以现
在系统中的热敏图象中就可以识别出动物，但是
无法另加标记来凸显。
3、系统将“识别出行人时做上标记”功能关闭 ①环境温度超过28℃ ②周围环境亮度超过了预定极限值 ③由司机来关闭“识别出行人时做上标记”功能
被标记成黄色，在发出警告时，标记的颜色从黄色变
为红色。
（2）Gong bei Warnung（警告锣音）
如果该选项被激活，那么当车辆有与行人相撞
危险时，除了标记颜色变成红色外，还会发出声响信 号。但只有在“识别出行人时做上标记”这个选项已 激活时，才能进行这个设置。
（3） Kontrast（对比度） 热敏图象的对比度也是可以调节的。色阶调节 范围为-9到+9。只有在组合仪表显示屏上显示出热 敏图象时，才能去进行该设置。如果当前显示屏上 显示的是别的信息内容，那么对比度这个菜单项是 灰色的。
换损坏的夜视辅助系统控制单元后，就不必重新进行
校准了。
摄像头J764安装在奥迪圆环中，如果面对车 辆站在车前看，夜视辅助系统摄像头在右侧的环 中，如图所示。
夜视辅助系统的探测范围约为300m，夜视辅 助系统摄像头J764的水平探测张角约为24°，如 图所示。
四、电气系统 1、功能的电气转换 夜视辅助系统控制单元J853是一个“15号线” 控制单元，它的供电线是“15号线”和“31号
如果在MMI菜单中将“识别出行人时做上标记” 功能和发出声响信号的“警告锣音”功能关闭了，那
么组合仪表右上方就会一直显示右图中的符号，如图
夜视辅助系统
一、夜视辅助系统的定义
• 汽车夜视辅助系统是一种利用红外成像技术辅助驾驶员在黑夜中看清道路 、行人和障碍物等，减少事故发生，增强主动安全的系统
主动夜视辅助系统 被动夜视辅助系统
2020/5/7
二、夜视辅助系统的组成
• 主动夜视辅助系统主要由红外发射单元、红外成像单元、控制单元ECU和 图像显示单元等组成
智能网联汽车技术
V2X ICV
Landar
5G
——冷却系统 ——夜视辅助系统HΒιβλιοθήκη Map主讲人：3课时
ADAS辅助驾驶系统
夜视辅助系统的定义及组成 夜视辅助系统的工作原理 夜视辅助系统的应用
一、夜视辅助系统的定义
通过环境感知技术对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号等 进行检测和识别，并对识别信号进行分析处理，传输给执行机构， 保障车辆安全行驶。
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四、夜视辅助系统的应用 • 奥迪A8L夜视辅助系统的摄像头安装在车辆散热器隔栅的
奥迪环中
2020/5/7
本章 小节
1、夜视辅助系统定义及组成 2、夜视辅助系统工作原理 3、夜视辅助系统的应用
课后作业
1、夜视辅助系统是属于哪种功能的自主预警类、自主控制类？ 2、夜视辅助系统的工作原理及在实际应用？
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四、夜视辅助系统的应用
• 奥迪A8L夜视辅助系统主要元件是控制单元和摄像头。控制单元是夜视 辅助系统的核心，位于左前座椅前方的汽车底板内，装在那里的一个 塑料盒内
2020/5/7
四、夜视辅助系统的应用
• 摄像头是一种红外热敏图像摄像头。为防止石击，摄像头的镜头前有 一个锗制成的保护窗；摄像头有加热元件，防止结冰，加热电流可根 据温度来调节
汽车红外夜视功能详解
汽车红外夜视功能详解在夜间行驶的时间虽少但出事故的几率却很大，因为在黑暗中人们的视野受到了一定影响。
不过，不用担心，随着汽车技术的飞速发展，会让黑夜变成白昼，让你的夜间驾驶变得更轻松。
在黑夜中驾驶总是会让你感受到一些不自在，毕竟视野范围缩短了许多，在路况、照明不好的路段更是要多加小心，除了行人、宠物外还要当心路上的障碍物，不小心来个刮蹭、拖底也会让你吃不消。
什么时候才能让你在黑夜中火眼金睛？这一梦想已经不再遥远，汽车新技术将给你一双慧眼。
一些汽车制造商正在开发这种让你的夜间驾驶变得更轻松的夜视系统。
利用在热感成像相机上的成像来提高黑暗中的安全。
宝马认为红外技术在黑夜中检测行人、动物、物体等的效率更高。
当在黑夜中驾驶时夜视系统提供了一种新的视觉方式。
在司机借助灯光系统看不清前方路况之前，热感成像相机在黑夜中可以探测到车辆前方的人、动物和一些物体。
热感相机另一项功能是将发生的图象增加亮度，然后将增亮的图象传送到控制中心显示，显然，人和动物等目标都会变得更清晰。
尽管夜视仪显示屏上的成像并不清晰，但是通过捕捉热放射体的方式使得成像的明暗突出非常鲜明，因而也更容易鉴别前方的危险。
除了黑夜，它也是对付大雾的一个好方法。
夜视系统对驾驶者的好处是当在非公路驾驶时、通过狭窄的小路时、在进入黑暗的地下车库时，显著提升了夜间驾驶舒适性。
红外技术使用了热感相机利用人、动物、物体发出的温度，提高了成像清晰度。
红外夜视系统有意地没有呈现出交通状况的全部细节，避免前方的主要物体没有引起你的注意。
换句话说，无关紧要的细节被删除了，避免过多分散司机的注意力。
红外夜视系统在仪表台中部驾驶员的控制显示屏中图像呈现一种高对比度的夜景图像。
司机只是简单地察看显示屏获得路上目标，所以观察方便的宝马夜视系统就像看后视镜一样。
红外夜视系统让司机看的更远。
含盖范围最远到车前方300米。
FIR可以看到的距离是其它系统的2倍远，司机可以更早地注意到危险。
夜视辅助系统
夜视辅助系统前言夜视系统是一种源自军事用途的汽车驾驶辅助系统。
在这个辅助系统的帮助下，驾驶者在夜间或弱光线的驾驶过程中将获得更高的预见能力，它能够针对潜在危险向驾驶者提供更加全面准确的信息或发出早期警告。
公路交通中，在黄昏和夜间行驶时发生严重受伤的风险远远高于日间行驶。
虽然平均交通密度在夜间降低到了15%左右，但1/3以上的重大交通事故发生在夜间。
多年来，梅赛德斯-奔驰一直致力于提高夜间行驶安全性。
1995年氙气近光灯，1999年复式氙气大灯，以及2003年主动照明系统等新技术的应用都有效提高了夜间行驶的安全性。
夜视辅助系统无疑是汽车技术领域中的又一个里程碑。
在中国，夜视辅助系统作为全新S 级轿车的标准配置，配合复式氙气大灯和主动照明系统，为驾驶者提供呵护备至的照明效果。
在黑暗中，与传统近光大灯相比，梅赛德斯-奔驰新开发的夜视辅助系统为驾驶员提供了更大的视野范围，使驾驶员能够更快地辨别出行驶路径、行人、骑车人和障碍物。
同时，在疲惫的夜间旅行中，夜视辅助系统能够缓解驾驶员的压力，使驾驶员保持足够精力来迅速和适当地应对危急情况。
在一系列的试验中，梅赛德斯-奔驰的工程师们检验了这种技术的可行性。
在近光复式氙气大灯和新式夜视辅助系统之间进行对比试验驾驶时，依靠红外照明系统的帮助，男性和女性驾驶员能够更早地辨别出道路中的障碍物。
在试验期间，驾驶员能够辨别出距离210米左右路旁身着浅色衣服的试验模型，比使用近光复式氙气大灯时提早41米左右辨别出试验模型。
而在行人身着黑色衣服时，夜视辅助系统证明了更加有效的性能。
在这种情况下，夜视辅助系统可以使驾驶员识别出距离164米左右的试验模型；而在仅仅使用近光复式氙气大灯时，驾驶员只能识别距离72米左右的试验模型。
这意味着采用夜视辅助系统可以将夜间行车安全性提高125%以上。
即使迎面车辆的大灯使驾驶员目眩并严重模糊驾驶员视野时，夜视辅助系统也能够显著提高可见度：驾驶员在平均距离140米时，可以发觉迎面车辆之后50米路边身着浅色衣服的试验模型，比使用近光复式氙气大灯时提早53米左右辨别出试验模型。
奔驰汽车夜视系统
无红外线辅助时的视野
有红外线大灯时的视野
竞争对手
从2000年开始：美国的凯迪拉克DeVille装备被动夜视系统（FIR）/热敏 图像及平视显示系统，现在已停止使用。 从2002年开始：日本的丰田汽车开始装备带平视显示功能的主动夜视系统 （NIR）。 从2003年开始：美国的凌志开始装备夜视系统（丰田系统）。 到2006年底，预计以下五家制造商的汽车将装备夜视系统：丰田、凌志、 本田、BMW、沃尔沃。
夜视系统(SA码610)
- 夜视系统可帮助呈现夜间的道路情况，其目的是在传统大灯光程照射到之前就能探测 到障碍物。 - 在行驶中如果天色变暗，即可按下S1s9按钮启动夜视系统。 - 此时，车前道路由两盏红外线灯照明。安装在风挡玻璃上的摄像头（B84/2）拍下图 象，经过处理后提供给仪表盘（A1）显示屏。这些图像于是就会显示在仪表盘（A1） 显示屏上。
夜视系统(SA码610)
1.夜视系统摄像头（B84/2） 夜视系统摄像头（
任务: 安装在风挡玻璃上的右侧夜视系统摄像头（B84/2）记录红外线图像，然后通过低压 差动信号(LVDS)将数据发送给夜视系统控制单元（N101）。 右侧夜视系统摄像头（B84/2）对光线十分敏感。 摄像头所在位置的风挡玻璃必须能让红外线穿过并照射在摄像头上（滤光膜和黑色 涂层） 。
夜视系统(SA码610)
夜视系统需要以下部件： 夜视系统需要以下部件： - 夜视系统控制单元（N101） - 夜视系统摄像头（B84/2） - 仪表盘上的8英寸显示屏 - 左红外线灯（E1e11）和右红外线灯（E2e11） - 夜视系统按钮（S1s9）。
红外线灯安全提示: 红外线灯安全提示 长期注视开启的红外线灯会损害人的眼睛。这种损害无法立即察觉。为防止产生这种 损害，请注意以下几点： - 佩戴护目镜。 佩戴护目镜。 - 避免眼睛长期注视开启的大灯！ 避免眼睛长期注视开启的大灯！ - 在车前工作时确保红外线灯已关闭
车辆辅助系统-红外夜视系统
车辆辅助系统—红外夜视系统1 项目背景随着汽车车速的不断提高，汽车交通事故经常发生，特别是在夜间、下雨、下雪、有雾等能见度低的天气下行驶，更是造成交通事故频发的主要原因。
据美国国家公路交通安全管理据统计，虽然夜间行车在整个公路交通中只占四分之一，但有55%的交通事故却是在夜间发生的。
当汽车以时速100千米行驶时，如果遇到突发事件需要紧急刹车，汽车大约需要滑行110米才能完全停下来。
然而，在夜间汽车远光灯的照射范围只有50米，以这样的速度，司机无法对此做出及时地反应。
作为业界安全技术的领跑者，奔驰和宝马两大公司分别在2005年法兰克福国际汽车展和2006年北美国际车展上，宣布将夜视技术应用于2006年新款高档车上——奔驰S 级和宝马7系。
夜视系统采用红外线传感器可以使司机视野扩大3～4倍，能帮助他们迅速辨别出这一范围内的事物。
因为通过夜视系统看到的行人会比路面和树木更明亮，所以司机能够立即注意到行人。
通用汽车公司也曾对驾驶员进行了问卷调查，对于汽车上的三四十种电子装置，让他们依据自己的喜好程度的打分，调查结果表明，绝大多数驾驶员对汽车夜视系统情有独钟，希望他们的汽车上能装有这项设备。
究其原因是因为像安全气囊和ABS只有在汽车发生紧急情况下才能起作用，而夜视系统属于主动安全设备，能够提早防患于未然，大大提高汽车在特殊天气行驶的安全性，因此，越来越多的汽车厂家开始开发车载夜视系统。
图一车载夜视系统2红外热成像技术的产生及原理1660年英国科学家牛顿（Sir Isaace Newton）通过三棱镜实验发现，自然光可以被分解为不同的色光，其中三棱镜后，红光偏转最大，紫光偏转最小，日后我们知道，这是由于不同色光波长不同所致。
这成为了人类研究光谱问题的起点。
随后，在1800年英国科学家赫胥黎（Sir William Herschel）在研究光辐射能量问题的时候发现，用不同的色光照色同样的物体，被红光照射的最热，被蓝光照射的最冷；同时他还发现在红光之外，还存在一种辐射，会使物体更热，于是将其称之为红外（infrared）。
《汽车灯光系统》课件
当踩下刹车踏板时，刹车灯开关接通 ，电流通过导线传送到灯泡，使灯泡 发光，形成刹车信号。
刹车灯的种类与特点
卤素灯泡
价格实惠，但亮度较低，使用寿 命较短。
LED灯泡
亮度高，反应速度快，使用寿命长 ，但价格较高。
高位刹车灯
安装在车辆尾部中央，能够提高后 方车辆的可见度，减少追尾事故。
刹车灯的使用与保养
氙气转向灯
氙气灯泡具有高亮度、高 色温、低能耗等特点，视 觉效果非常好，但启动时 间较长。
转向灯的使用与保养
使用
驾驶员在行车过程中，应正确使用转向灯，在需要转弯或变 道时提前开启转向灯，并观察周围交通情况，确保安全。
保养
定期检查转向灯的灯泡、反射镜、配光镜等部件是否完好， 如有损坏应及时更换。同时，保持转向灯壳体的清洁和干燥 ，防止污垢和水分对灯具造成损害。
使用注意事项
保持刹车灯清洁，及时更换损坏的灯泡，定期检查线路是否松动或破损。
保养建议
定期清洁刹车灯表面，保持反射镜的清洁和完好，及时更换刹车灯泡，定期检查和维修刹车灯线路。
06
灯光系统的常见故障与排除方法
前照灯故障排除方法
总结词
前照灯是汽车照明系统中的重要组成部 分，如果出现故障，会影响夜间或低光 条件下的行驶安全。
前大灯、雾灯、转向灯 等用于照亮道路，提高 夜间或低光环境下的能 见度。
刹车灯、示廓灯等用于 标识车辆位置，使其他 道路使用者更容易注意 到车辆的存在。
转向灯、危险报警灯等 用于传递驾驶员的意图 或警示信息，提醒其他 道路使用者保障安全。
汽车灯光系统在提高车 辆安全性方面发挥着至 关重要的作用，特别是 在夜间或低光环境下。
亮度高，但启动时间长。
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装备夜视辅助系统的优点
• 在夜晚驾驶时减轻驾驶员压力，提高交通安全性。 • 能够持续提供“电子”远距离图像。 • 改善夜间行车视野。 • 显示屏不会因来车造成眩目。 • 驾驶员能够看得更远。 • 更容易看清路线。 • 更容易发现障碍物。 • 在不良视野状况下能够更舒适地驾驶。
夜视辅助系统作为驾驶员支持系统
任务 - 记录来自右侧夜视系统摄像头（B84/2）的信息 - 通过前SAM/SRB控制单元（N10/1）启动红外线灯 - 图像处理和诊断 - 将显示图像传输出至仪表盘 - 故障检测与故障管理
夜视系统控制装置（N101）通过数字视 频接口（LVDS）接收来自右侧夜视系统 摄像头（B84/2）的图像并进行处理。 然后，经过处理的图像通过另一个数字 视频接口（LVDS）传送给仪表盘（A1） 显示屏。
5
夜视辅助系统的操作及显示概念
• 启用条件 • 点火开关打开。 • 黑暗环境（由光线传感器识别）。 • 车辆不挂倒档。 • 照明开关旋钮置于“auto”位置，同时“大灯开启”或“白天行车灯开 启”。 • 车速不超过260公里/小时。
• 如果以上任何一个条件不再符合，夜视辅助系统将被停用。
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夜视辅助系统的操作及显示概念
损害，免眼睛长期注视开启的大灯！
- 在车前工作时确保红外线灯已关闭
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夜视系统(SA码610)
1.夜视系统摄像头（B84/2）
任务: 安装在风挡玻璃上的右侧夜视系统摄像头（B84/2）记录红外线图像，然后通过低压 差动信号(LVDS)将数据发送给夜视系统控制单元（N101）。 右侧夜视系统摄像头（B84/2）对光线十分敏感。 摄像头所在位置的风挡玻璃必须能让红外线穿过并照射在摄像头上（滤光膜和黑色 涂层） 。
LVDS:
此种传输信号需要有两根导线（正极、负极）的“差动总线”。两电压之差通过信号
分析来测量。这种信号的传输有更高的灵敏度，因为外部干扰会影响两个信号，但不
会改变电压差。
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夜视系统(SA码610)
3. 夜视系统控制单元 (N101)
位置 夜视系统控制装置（N101）位于驾驶员脚坑内，固定在A柱中。
夜视系统控制装置NV（N101） 通过数
字视频接口的控制通道启动摄像头。
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夜视系统(SA码610)
4. 服务信息 在进行以下工作后，必须重新校准夜视摄像头： - 更换了控制单元 - 安装了新的风挡玻璃 - 安装了新的摄像头 - 将摄像头从支架上拆下并马上重新装回
5. 红外线灯功能测试
- 通过DAS启动红外线灯。
• 由一个红外感应摄像头记录交通状 况并将该信息发送至控制单元。
雨刮器刮扫区域
• 控制单元对视频图像进行处理，然 后发送到仪表盘上的8寸显示屏，
驾驶员可以通过显示屏看到一个灰 度图像，相当于在远光开启时通过 风挡玻璃观察车辆前方。
右侧大灯
后视镜 带显示屏的 仪表盘
控制单元
左侧大灯
4
夜视辅助系统是如何工作的？
2
近距离红外线夜视辅助系统的工作原理
显示
视频传感器的 工作范围
红外线光束的 投射范围
车辆近光灯的 照射范围
3
夜视辅助系统是如何工作的？
• 系统发出人眼看不到的短程红外线 光束。因此，这种主动发射红外线 光束在任何交通状况下都可以始终 保持开启，即使对面来车也是如此
摄像头 + 散光片 （在前座乘客侧）
- 在红外线灯前放置一个有白色表面的物体（例如白纸），从侧面可以看到红色/绿色
微光。
- 注意：红外光测试最多只能进行10秒钟。
- 出于工作安全性的考虑（保护眼睛），该测试只能在5分钟后重复进行。
- 产生的热量相当于一般的远光灯。
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夜视系统(SA码610)
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视野范围：正常视野与夜视辅助系统对比图像
距离：大约20米
无红外线辅助时的视野
有红外线大灯时的视野
8
距离：大约50米
无红外线辅助时的视野
有红外线大灯时的视野
9
距离：大约90米
无红外线辅助时的视野
有红外线大灯时的视野
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示例：改善由对面来车造成眩目时的视野
无红外线辅助时的视野
有红外线大灯时的视野
• 启用系统： • 按下照明开关旋钮上的按键，夜视辅助系统开启。启用之后，车速表 由表盘式显示切换到条状显示。车辆静止时也可以启用夜视辅助系统 视频图像，但只有在红外线大灯开启时才能获得最大工作范围。
• 红外线大灯的附加启用条件： • 启用夜视辅助系统后（车速表条状显示），红外线大灯： • 在车速高于15公里/小时时开启。 • 在车速低于10公里/小时时关闭。
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夜视系统(SA码610)
夜视系统需要以下部件： - 夜视系统控制单元（N101） - 夜视系统摄像头（B84/2） - 仪表盘上的8英寸显示屏 - 左红外线灯（E1e11）和右红外线灯（E2e11） - 夜视系统按钮（S1s9）。
红外线灯安全提示:
长期注视开启的红外线灯会损害人的眼睛。这种损害无法立即察觉。为防止产生这种
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竞争对手
• 从2000年开始：美国的凯迪拉克DeVille装备被动夜视系统（FIR）/热敏图 像及平视显示系统，现在已停止使用。
• 从2002年开始：日本的丰田汽车开始装备带平视显示功能的主动夜视系统 （NIR）。
• 从2003年开始：美国的凌志开始装备夜视系统（丰田系统）。
• 到2006年底，预计以下五家制造商的汽车将装备夜视系统：丰田、凌志、 本田、BMW、沃尔沃。
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主动夜视系统与被动夜视系统的比较
主动夜视系统
被动夜视系统（热敏图像）
+ 不需要红外线大灯
+ 稳定的图像质量
+ 探测范围较远
+ 较冷的物体也可以看到
- 道路标志很难看到/看不到
+ 通过图像处理提高了清晰度 - 图像清晰度变化较大（取决于天气条件和时间段）
+ 道路标志清晰可见
- 图像与实际景象不完全相符
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夜视系统(SA码610)
- 夜视系统可帮助呈现夜间的道路情况，其目的是在传统大灯光程照射到之前就能探测 到障碍物。 - 在行驶中如果天色变暗，即可按下S1s9按钮启动夜视系统。 - 此时，车前道路由两盏红外线灯照明。安装在风挡玻璃上的摄像头（B84/2）拍下图 象，经过处理后提供给仪表盘（A1）显示屏。这些图像于是就会显示在仪表盘（A1） 显示屏上。