剖析11款奥迪A8夜视辅助系统
识别双轮车骑手和动物：
a. 骑自行车的人
一般说来，夜视辅助系统可以识别骑自行车的人并做出标记。但是，由于骑车人的弓腰姿势以及腿部的周期性弯曲，所以标记不是一直都有。
b. 骑摩托车的人
夜视辅助系统开发目标不要求识别骑摩托车的人，因为该系统是针对本身有足够的车身照明度的交通参与者的。因此，热敏图像上不会为摩托车骑手做上标记的。
c. 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。对动物的判定在将来会实现（这是将来的要求）。当然，因为动物会发出热辐射，所以现在系统中的热敏图像中就可以识别出动物，但是无法另加标记来凸显。
在下述条件下，系统会将“识别出行人时做上标记”功能关闭：
a. 环境温度超过28℃随着环境温度的升高，热敏图像的对比度就降低了，最终人与环境之间的温差也越来越小了。因此，系统判定行人也就越来越难了。
因此，在环境温度超过28℃时，系统会将“识别出行人时做上标记”功能关闭。
如果随后环境温度又降到25℃以下，那么“识别出行人时做上标记”功能也就又被激活。
b. 周围环境亮度超过了预定极限值
在亮度足够的情况下，人眼就可识别行人了，因此就不需要“识别出行人时做上标记”功能了。
由驾驶人来关闭“识别出行人时做上标记”功能：
驾驶人可在 MMI 上来关闭“识别出行人时做上标记”功能。关闭了“识别出行人时做上标记”功能后，热敏图像会有符号加以提示（如图 6所示）。关闭了“识别出行人时做上标记”功能，也就关闭了驾驶员警告功能了。
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说明：也可以根据某些市场的特殊需要，不提供关闭“识别出行人时做上标记”这个功能。
（2）夜视辅助系统上的驾驶人警告
如果夜视辅助系统识别出人并判断有碰撞危险，就会发出警告。警告方式：组合仪表上发出声响信号，同时摄像头图像的黄色行人标记变成红色，如图7所示。
发出警告的时刻点是这样的：要能使驾驶人做出相应反应，以避免碰撞。
如果发出警告时正赶上组合仪表显示屏上显示的是别的内容，那么组合仪表上方的夜视辅助系统符号就从白色变为红色，如图 8 和图 9所示。
声响警报也同时响起（只要驾驶人并未将其关闭）。警告并不会使组合仪表显示屏的显示切换到夜视辅助系统图像。
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发出声响信号的“警告锣音”功能可以在 MMI上关闭。如果通过 MMI 将“识别出行人时做上标记”功能关闭了，那么“警告锣音”功能就自动关闭了。热敏图像右上方的这个符号（如图 10 所示）就表示“警告锣音”功能已被关闭了。
说明：也可以根据某些市场的特殊需要，不提供为驾驶人发出警告这个功能。
二、系统的操纵和显示
1. 接通夜视辅助系统
夜视辅助系统通过灯开关模块上的一个单独的按钮来接通（如图 11所示）。在天亮时，随时都可接通夜视辅助系统。在黑暗中，只有当灯开关位于“AUTO”位置或“近光灯”位置，才能接通夜视辅助系统。
每次接通点火开关后，如果想使用夜视辅助系统，都必须将其再次接通。在断开 15 号接线柱前所存储在车钥匙中上次的系统状态，在这时是无法调用的。
一旦接通了夜视辅助系统，那么组合仪表显示屏上就会出现热敏图像。先前显示的信息就简化成为组合仪表上方的一个符号了。这些信息需要通过多功能转向盘上的操作元件来再次调出。
2. 关闭夜视辅助系统
再次操作该按钮就可以关闭夜视辅助系统。在下面的两种情形时，夜视辅助系统会自动关闭并显示（如图12 所示）信息：
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1）在光线不够亮（黄昏或黎明）或者黑暗中，未接通近光灯就试图接通夜视辅助系统。
（2）在夜视辅助系统已经接通的情况下，未接通近光灯时光线就不够亮了。
在出现图示的信息后，如果在 5s内没有接通近光灯，那么夜视辅助系统会自动关闭。出于安全考虑，在显示出夜视辅助系统的图像时，如不接通近光灯，就不能行车。
3. 组合仪表上方的夜视辅助系统符号
如果夜视辅助系统已经接通，那么或者是能在组合仪表显示屏上看到助系统是关闭的（如图 14 所示）。
4. 功能关闭的演示
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如图 15所示符号。
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5.MMI 上的设置
用户在 MMI 上对夜视辅助系统的设置有三种，必须按下述操作来进入设置菜单（如图16 所示）：
◆按压功能按钮 CAR
◆按压控制按钮 CAR Systeme
◆选择菜单项“Fahrerassistenz”（驾驶员辅助系统）
◆选择“Nachtsichtassistent”（夜视辅助系统）
Markierung erkannter Fuβganger（识别出行人时做上标记）: 如果该选项被激活，那么图像上识别出的人都会被标记成黄色。在发出警告时，标记的颜色从黄色变为红色。
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。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。
Kontrast（对比度）：热敏图像的对比度也是可以调节的。色阶调节范围为 -9 +9。只有在组合仪表显示屏上显示出热敏图像时，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。（待续）
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4夜视辅助系统的组成
4.1夜视辅助系统控制单元(J853)
夜视辅助系统控制单元位于左前座椅前方的汽车底板内的一个塑料盒内(图8)。
J853处理夜视辅助系统摄像头的原始图像，识别出热敏图像上的人并将其做上标记，持续不断地对摄像头图像进行分析，测算车辆与识别出的行人碰撞的可能性，在识别出有碰撞危险时发出警告，并将已处理完的热敏图像传送给组合仪表．使用扩展CAN 总线接收并处理夜视辅助系统功能所需要的数值和信息。J853同时为红外摄像头提供电压．持续地对系统进行诊断，并将识别出的故障记录到故障存储器内。通过测量数据块、自适应和执行元件诊断来帮助查找夜视辅助系统故障，通过软件对行车中的某些条件下进行动态校准，存储用户对夜视辅助系统所做的设置。
J853参与奥迪A8轿车上的元件保护．因此，该控制单元在生产厂首次使用之前．必须与相应的车辆进行适配，适配完成后才能正常使用其功能。元件保护还影响到更换损坏的控制单元，如果控制单元损坏需要更换，那么在售后服务中必须使用故障诊断仪来将控制单元与车辆进行在线适配。完成这个适配过程，才能关闭控制单元的元件保护功能，之后才能正常使用。
4.2夜视辅助系统摄像头(J764)
夜视辅助系统摄像头(图9)安装在车辆前部的奥迪圆环标志右侧的环中（图10）,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
外，还要储存校准数据，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。
夜视辅助系统摄像头是一种红外热敏图像摄像头。它与夜视辅助系统控制单元都是系统供货商Autoliv供货的。在远距离红外区．该摄像头的最大灵敏度为8 μm-12 μm．肉眼是看不出来的。该摄像头显示黑白图像．其水平分辨率为320像素，垂直分辨率为240像素．每秒20帧照片。为防止石击夜视辅助系统摄像头的镜头前有一个保护窗，该窗采用锗制成，不能用玻璃来制作，因为热辐射无法穿过玻璃。如果该保护窗损坏了．那么可以与盖一起更换，这两个件是一个修理包，可作为奥迪轿车原装备件来订购。喷嘴用来清洁夜视辅助摄像头的保护窗．可以清除污物。
由于夜视辅助系统摄像头安装在车辆散热器隔栅的奥迪环中，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。在温度低于6℃时摄像头就会有结冰的危险，摄像头会对锗保护窗进行加热(图11)。这个温度是由摄像头的温度传感器提供的，加热电流可根据温度进行调节。
夜视辅助系统的探测范围约为300 m,J764的水平探测张角约为24°(图12)。对于德国奥迪公司所使用的夜视辅助系统来说，其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讯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。
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5夜视辅助系统的电气转换过程
夜视辅助系统的电气转换如图13所示。夜视辅助系统控制单元是由15号线和31号线供电。J853通过2条专用总线与J764进行通讯，通讯内容包括诊断信息、数据和命令等。J764的原始图像通过2条图像传输导线传给J853,2条专用总线与2条图像传输导线都采用屏蔽隔离处理了。此外，还有2根从J853到J764的供电线。是J853给J764提供蓄电池电压的。一条双绞线(没有外包皮，也没有屏蔽处理过)从夜视辅助系统控制单元J85 3到组合仪表内控制单元J285，模拟的图像信号就通过这条导线被送往组合仪表的显示屏。从J853有2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。
6夜视辅助系统的通讯结构
要想在车上实现夜视辅助系统的全部功能,J853需要用到很多数值和信息，这些数值和信息很多来自于其他控制单元。这些控制单元通过LIN总线,CAN总线,F1exRay总线和MOST总线来彼此进行通讯，夜视辅助系统的通讯结构如图14所示。
J853接收含有各种量值和内容的CAN总线信息，将经过处理的热敏图像和用语显示的信息传给组合仪表。
数据总线诊断接口（J533）是各种CAN总线系统和FlexRay总线的接口．是元件保护的主控制单元。
组合仪表内控制单元（J285）将夜视辅助系统摄像头的图像显示在显示屏上．在等告时发出声响信号，将与夜视辅助系统相关的信息显示在显示屏上，在出故障时给出故障信息，将处理过的车外温度传给夜视辅助系统。
用户通过MMI的信息电子系统控制单元1(J794)可以对夜视辅助系统进行各种设置。
舒适系统控制单元(J393)发送15号线信息位，用于可靠性校验。
供电控制单元（J519）是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。G397用于发送最新测得的亮度；灯开关（E1）发送夜视辅助系统按钮的操纵信息及发送灯开关当前位置信息。
ABS控制单元（J104）发送当前车速信息、发送车辆当前的偏摆率。
7夜视辅助系统的诊断和系统校准
(1)夜视辅助系统在用故障诊断仪诊断时的地址码是84。从数据块中可以读出以下信息：控制单元供电；控制单元当前温度；存储的控制单元最高温度和最低温度（有时间标志）；个性化数值；夜视辅助系统摄像头当前的电流消耗；快门当前状态等。
可通过执行元件诊断来检测下述部件：夜视辅助系统摄像头加热器、机械式摄像头盖(快门)、临时激活元件保护。另外，还可以通过执行元件诊断来启动软件例行程序，用来确定摄像头有多少像素损坏了．这个检测要持续大约2 min-3 min,继续进行执行元件检测，就可以把一个检测图像显示在组合仪表显示屏上。
(2)在更换了夜视辅助系统摄像头、摄像头支架或拆卸过前保险杠，如果夜视辅助系统控制单元内有”没有进行基本设定或基本设定错误”的故障记录，对车辆后桥进行过调整时，需要重新校准系统；但在更换了夜视辅助系统控制单元或刷新了夜视辅助系统控制单元时，不需要进行校准。
校准系统需要以下工具和设备：故障诊断仪(如VAS5051 B)、车轮定位仪(如VAS 6 141)、校正装置基本组件VAS6340/1或校正仪VAS 6430,夜视辅助系统校准板VAS 6430 /6,线激光VAS 6350/3。校准夜视辅助系统摄像头，必须按照下述步骤进行。
1)将VAS 6430/6装到VAS 6430/1的校准横梁上。
2)将VAS 6430/1安放到距离摄像头前120 cm的地方。
3)在车轮定位仪中启动夜视辅助系统校准程序。
4) VAS 6430/6的高度调节。转动背面的手柄，就可以将高度调节到合适的位置。
5)将夜视辅助系统校准板的水平仪1调至平衡位置（以便对比地面情况）。
6)通过侧面移动，将校正装置挪到合适的横向位置（到达相应位置时，车轮定位仪上会显示出来）。
7)通过2个调节螺栓，将水平仪1和水平仪2调至平衡位置。
8）借助于线激光再次检查高度调节情况，必要时进行调整。
9)激活VAS6430/6的加热功能。
10)在故障诊断仪中选择并启动”J853-校准”程序。这个程序分为2步：首先对夜视辅助系统摄像头的滚动角进行机械调节．转动内六角调节螺栓，在水平方向上校正摄
像头，旋转方向由故障导航程序给出，当滚动角达到规定值时，这个程序会显示出来；然后是计算偏摆角和俯仰角，并存入夜视辅助系统摄像头。
对夜视辅助系统摄像头的校准过程会产生如下结果：对夜视辅助系统摄像头的滚动角进行准确的机械调节，对夜视辅助系统摄像头的偏转角进行静态调节（该角度由控制单元以电子方式进行修正｝，对夜视辅助系统摄像头的俯仰角进行静态调节（该角度也是由控制单元以电子方式进行修正的）。
奥迪车夜视辅助系统还可以进行动态校准。只要夜视辅助系统识别出地平线，动态校准就会进行。最好是在公路或高速公路上行车来识别地平线。动态校准会确定夜视辅助系统摄像头的偏转角和俯仰角与静态校准值的偏差，这2个偏差会参与夜视辅助系统摄像头图像的电子校正。如果动态校正所确定出的角度偏差值超过了某个极限值．那么夜视辅助系统控制单元内会记录下”没有进行基本设定或基本设定错误”故障信息，必须重新进行静态校准，这是因为夜视辅助系统摄像头在经历驻车冲击后位置发生了变化，夜视辅助系统摄像头的俯仰角可以以机械方式来改变（这不属于动态校准的内容）。
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三、系统元件
1. 夜视辅助系统控制单元 J853夜视辅助系统控制单元 J853（如图 17 所示）是夜视辅助系统的电子中心。该控制单元要完成下述任务：
◆ 处理夜视辅助系统摄像头的原始图像
◆ 识别出热敏图像上的人并将其做上标记
◆ 持续不断地对摄像头图像进行分析，并测算车辆与识别出的行人的碰撞可能性◆ 在识别出有碰撞危险时发出警告
◆ 将已处理完的热敏图像传送给组合仪表
◆ 使用 CAN 扩展总线接收并处理夜视辅助系统功能所需要的数值和信息
◆ 为摄像头供电（蓄电池电压）
◆ 持续地对系统进行诊断，并将识别出的故障记录到故障存储器内
◆ 通过测量数据块、自适应和执行元件诊断来帮助查找夜视辅助系统故障
◆ 通过软件对售后中和生产中的系统进行校准
◆ 行车中在某些条件下进行动态校准
◆ 存储用户对夜视辅助系统所做的设置（对应所使用的钥匙）
2. 夜视辅助系统控制单元的安装位置（如图 18 所示）
夜视辅助系统控制单元 J853 位于左前座椅前方的汽车底板内，它装在那里的一个塑料盒内。
3. 夜视辅助系统控制单元的元件保护
夜视辅助系统控制单元 J853 参与奥迪 A8 上的元件保护，因此，该控制单元在生产厂的首次使用之前，必须与相应的车辆进行适配，适配完成后才能正常使用其功能。
元件保护还影响到更换损坏的控制单元：如果控制单元损坏需要更换，那么在售后服务中必须使用诊断仪来将控制单元与车辆进行在线适配。完成了这个适配过程，才能关闭控制单元的元件保护功能（之后才能正常使用）。
4. 夜视辅助系统摄像头J764夜视辅助系统摄像头 J764（如图19 所示）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，还要储存校准数据。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。
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该摄像头是一种红外热敏图像摄像头，它与夜视辅助系统控制单元都是系统供货商 Autoliv 供货的。在远距离红外区，该摄像头的最大灵敏度为 8μm 12μm，人眼是看不出来的。
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。为防止石击，摄像头的镜头前有一个保护窗，该窗采用锗制成，不能用玻璃来制作，因为热辐射无法穿过玻璃。该保护窗的强度极佳。
如果该保护窗到底还是被石击损坏了，那么它可以与盖一同更换掉。这两个件是一个修理包，可作为奥迪原装备件来订购。由一个单独的喷嘴来清洁摄像头保护窗，该喷嘴在操纵大灯清洗喷嘴时一同工作，就可以清除污物。
5. 摄像头保护窗的加热（如图20 所示）
由于夜视辅助系统摄像头安装在车辆散热器隔栅的奥迪环中，那么在在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，那么会对摄像头保护窗进行加热。这个温度是由摄像头自己的温度传感器来侦测的。加热电流可根据温度来调节。
6. 夜视辅助系统摄像头的安装位置
夜视辅助系统摄像头 J764 安装在奥迪圆环中（如图 21 所示）。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。
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7. 摄像头的探测范围（如图 22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 2 4°。
8. 防止滥用热敏成像摄像头的机构
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受到限制。
对于德国奥迪公司所使用的夜视辅助系统来说，其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。
四、系统一览
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 号线”（如图23 所示）。J853 用过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。那两条专用总线与这两条图像传输导线都采用屏蔽隔离进行处理了。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来使用。
一条双绞线（没有外包皮，也没有屏蔽处理过）从夜视辅助系统控制单元 J853 到组合仪表内控制单元J285，模拟的图像信号就通过这条导线被送往组合仪表显示屏。
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有两条扩展 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。
2. 通信结构（如图 24 所示）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。
夜视辅助系统控制单元 J853 ：
◆ 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
◆ 将经过处理的热敏图像传给组合仪表
◆ 将用语显示的信息传给组合仪表数据总线诊断接口 J533 ：
◆ 是各种 CAN 总线系统和FlexRay 总线的接口
◆ 是元件保护的主控制单元组合仪表内控制单元 J285 ：
◆ 将夜视辅助系统摄像头的图像显示在显示屏上
◆ 在警告时发出声响信号
◆ 将与夜视辅助系统相关的驾驶指南显示在显示屏上在出故障时给出故障信息：◆ 将处理过的车外温度值传给夜视辅助系统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舒适系统控制单元 J393 ：
◆ 发送“15 号线”信息位，用于可靠性校验供电控制单元 J519 ：
◆ 雨量和光强度识别传感器G397和车灯开关E1的LIN总线主控制单元雨量和光强度识别 G397 ：
◆ 发送最新测得的亮度灯开关 E1 ：
◆ 发送夜视辅助系统按钮的操纵信息
◆ 发送灯开关当前位置信息ABS 控制单元 J104 ：
◆ 发送当前车速信息
◆ 发送当前的偏摆率
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