4.夜视辅助系统摄像头J764
夜视辅助系统摄像头J764配备有自己的运算器。该摄像头除了录下原始图像并把图像传给夜视辅助系统控制单元,还要存储校准数据。这些校准数据并不是存储在夜视辅助系统控制单元J853内,而是存储在摄像头内。这样,在更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。
如图118所示,该摄像头是一种红外热敏图像摄像头。在远距离红外区,该摄像头的最大灵敏度为8~12μm,人眼是无法识别的。该摄像头的图像是黑白图像,其分辨率水平为320像素,垂直为240像素,每秒20帧照片。为防止石头碰击,摄像头的镜头前有一个保护窗,该保护窗采用锗材料制成(不能用玻璃来制作,因为热辐射无法穿过玻璃),强度极佳。摄像头保护窗由一个单独的喷嘴来清洁,该喷嘴在操纵前照灯清洗喷嘴时一同工作,就可以清除污物。
如图119所示,夜视辅助系统摄像头J764安装在车辆散热器隔栅的奥迪标识中。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。
由于夜视辅助系统摄像头安装在这样一个位置,在寒冷的冬季就有结冰的危险。在温度低于6℃时,如果摄像头有结冰危险,系统会对摄像头保护窗进行加热(图120)。这个温度是由摄像头自带的温度传感器来侦测的,其加热电流可根据温度来调节。
如图121所示,夜视辅助系统的探测范围约为300m,水平探测张角约为24°。
热敏图像摄像头本来是为军事用途而开发出来的。但现在这种摄像头也广泛用于民用了。在这个背景下,热敏图像技术的使用和销售就要进行限制。为了防止滥用热敏成像摄像头,在热敏图像摄像头上使用了一种电子保护机构,该机构的作用是:离开了与其相匹配的控制单元,该摄像头就不会输出热敏图像了。只有当摄像头和控制单元通过单独的总线彼此进行过通信联系且控制单元已经安装在许可的车辆上时,才会输出热敏图像。
5.网络结构与电气原理图
要想在车上实现夜视系统的全部功能,夜视辅助系统控制单元J853需要用到很多数值和信息。这些数值和信息的很多是来自于其他控制单元,这些控制单元通过 LIN总线、CAN总线、FlexRay总线和MOST总线来彼此进行通信,如图122所示。其各自功能如下:
(1)夜视辅助系统控制单元J853
1)接收含有各种量值和内容的CAN总线信息,这些信息是完成该功能所需要的。
2)将经过处理的热敏图像传给组合仪表。
3)将用语言显示的信息传给组合仪表。
(2)数据总线诊断接口J533
1)是各种CAN总线系统和F1exRay总线的接口。
2)是元件保护的主控制单元。
(3)组合仪表内控制单元J285
1)将夜视辅助系统摄像头的图像显示在显示屏上。
2)在警告时发出声响信号。
3)将与夜视辅助系统相关的驾驶指南显示在显示屏上。
4)在出故障时给出故障信息。
5)将处理过的车外温度值传给夜视辅助系统。
(4)信息电子系统控制单元1 J794用户通过MMI可以对夜视辅助系统进行各种设置。
(5)舒适系统控制单元J393发送“15号线”信息位,用于可靠性校验。
(6)供电控制单元J519雨量和光强度识别传感器G397和车灯开关E1的LIN总线主控制单元。
(7)雨量和光强度识别G397发送最新测得的亮度。
(8)灯开关E1
1)发送夜视辅助系统按钮的操纵信息。
2)发送灯开关当前位置信息。
(9) ABS控制单元J104
1)发送当前车速信息。
2)发送当前的偏摆率信息。
如图123所示为夜视辅助系统的电气原理图。夜视辅助系统控制单元J853的供电线为“15号线”,接地线为“31号线”。夜视辅助系统控制单元J853用两条专用总线来与夜视辅助系统摄像头J764进行通信联系。通信内容包括诊断信息、数据和命令等。摄像头的原始图像通过两条图像传输导线传给控制单元。两条专用总线与两条图像传输导线都采用屏蔽隔离处理。此外,还有两根从控制单元到摄像头的供电线,控制单元给摄像头提供蓄电池电压。
从夜视辅助系统控制单元J853到组合仪表内控制单元J285是一条双绞线(没有外包皮,也没有屏蔽处理),模拟的图像信号就通过这条导线被送往组合仪表显示屏。两条扩展CAN总线通向数据总线诊断接口J533,用于与其他控制单元进行数据交换。这个诊断接口在扩展CAN总线和其他总线系统之间交换信息。因此,这个诊断接口就使得不同总线系统之间可进行数据交换了。