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汽车夜视仪

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奥迪A8夜视助手

汽车夜视系统（automotive night vision system）采用热成像摄像机来增加黑暗或恶劣天气中驾驶员在车辆前照灯范围之外的感知和视距。该系统作为可选设备在某些高级轿车上提供。这项技术于2000年首次在凯迪拉克帝威轿车上推出[1] 该技术的基础是夜视设备(night vision devices，NVD)，通常指以三种模式运行的电子增强光学设备:图像增强、热成像和主动照明。[2] 汽车夜视系统是NVD——例如红外摄像机、全球定位系统、激光雷达和雷达等用于感应和探测物体的装置的组合。[2]

1 显示方式编辑

  • 采用新型高分辨率液晶显示器(LCD)的仪表盘
  • 导航信息屏幕（价格最低，显示器位置离驾驶员视野较远，宝马W212 E级专用)
  • 挡风玻璃上的抬头显示器（HUD）（最早采用的类型，可以用调光旋钮降低亮度，显示器位置最接近驾驶员的视线）

汽车夜视系统有两种类型，被动型和主动型，两者相比各有优缺点。[3][4][5]被动型系统探测道路上行人、动物和其他物体发出的热辐射，而主动系统则使用红外光源照亮前方远处的物体。[2]

2 主动系统编辑

主动系统使用车辆内置的红外光源，用不可见光照亮前方道路。主动系统又分为两种:门控系统和非门控系统。门控系统使用脉冲光源和同步相机，能够在雨雪中实现长距离(250米)和高性能探测。

近红外光波长较小，为0.75-1.4微米，可穿过典型的雾状颗粒。雾状颗粒的尺寸范围为1至100微米，通常是10至15微米。[6] 远红外光的波长为15微米至1毫米。夜间行动中，配有距离门控近红外摄像机的警察可以识取1.2公里范围内的车牌。[7]近红外相机可以透过雾、霾、烟、雨等颗粒探测到50公里以外的地方。[8]

  • 优点:图像分辨率高，无生命物体成像好，温暖条件下工作更好，传感器较小，可以安装在后视镜上。
  • 缺点:雾中或雨中效果不佳，动物对比度较低，距离较短（150-200米或500-650英尺）

2.1 奔驰

夜视辅助红外投影仪，靠近双氙气HID主前照灯，梅赛德斯-奔驰S（W221）

奔驰的夜景辅助（Night View Assist）原型于2003年在梅赛德斯-奔驰F500概念车上推出。

夜视辅助系统（Night View Assist system）系列产品于2005年在新设计的梅赛德斯-奔驰S级(W221)上推出。这是第一个使用LCD仪表盘作为显示器的系统。[9]

2009年:夜视辅助系统升级版(Night View Assist Plus)在新设计的梅赛德斯-奔驰E级(W212)上增加了行人检测功能，称为修订版系统，同时也更新了 S级搭载的系统，[10] 然而，E级轿车上使用导航屏幕进行显示。

2011年:带聚光灯功能的夜视辅助系统(Night View Assist Plus with Spotlight Function)首次推出:奔驰CL-Class (C216)是首款带有夜视引导行人聚光灯(HID version)的系列量产车[11] ，它可以向任何检测到的行人闪光，以警告驾驶员和行人。该闪光不会对前方和对向车辆产生眩光。[12]

2013年:W222 S级车型配备了支持动物检测的夜视辅助系统（Night View Assist Plus with animal detection）。[13]

2.2 丰田汽车

2003雷克萨斯LX 470夜视系统

2002年，丰田夜视系统（Night View）是第一个全球生产系列的主动式汽车夜视系统，在丰田陆地巡洋舰（Land Cruiser Cygnus）与雷克萨斯LX470上推出。该系统使用前照灯投影器发射近红外光，类似于汽车远光灯，然后用一个CCD相机捕捉反射光，由计算机处理该信号产生黑白图像，并投射到挡风玻璃的下部。[14][15]

2008年2月，丰田皇冠混合动力版增加了突出行人的功能，[16] 并显示在司机面前LCD屏幕的一个方框之中。[17] 这是主动系统中的第一个行人检测功能。[18]

2009年雷克萨斯在日本的LS车型上配备了夜视功能。

2012年雷克萨斯在全球LS和GS车型上推出了夜视系统[19] 。该夜视系统由安装在挡风玻璃的近红外摄像机、安装在前照灯的近红外投影器与夜视电子控制单元组成，在中控台显示屏上显示前方道路的图像。将图像从驾驶员仪表盘移动到中央控制台，可为驾驶员提供更大的显示屏和更方便的视角。摄像机保持持续运行，近红外投影器在车速超过10英里/小时(MPH)时启动，以此提高系统效率，该夜视系统显示车辆前方高达65英尺的区域。[19][20] 2014年该系统在美国停产。[21]

3 被动系统编辑

被动型红外系统不使用红外光源，而是使用热成像相机捕捉物体发出的热辐射。

  • 优点:范围更大（大约300米或1000英尺），物体对比度更高[3]
  • 缺点:图像颗粒感强、分辨率较低，天气温暖条件下工作不佳，传感器较大

3.1 奥迪

奥迪A8格栅上的夜视辅助红外摄像头，右侧圆圈

奥迪的夜视辅助系统（Night Vision Assistant）于2010年在奥迪A8上推出。它在汽车前部的四个环后面安装热成像相机，可以探测前方300米(984英尺)的地方。仪表盘中的显示屏用黄色标记突出显示行人。更重要的是，计算机可以判断路上的人是否可能与车辆相撞，在这种情况下，行人用红色标记，汽车驾驶员会收到声音警告。[22]

2013年的更新增加了动物检测功能(animal detection)[23] 和行人标志灯(Pedestrian Marker Lights)功能:当夜视辅助系统在车辆前方的临界范围内检测到行人时，独立的LED阵列会连续短暂闪烁3次，以提醒行人，并且驾驶员可以清楚地看到该人。[24]

3.2 宝马

宝马夜视系统（BMW Night Vision）于2005年在宝马7系(E65)上推出。该系统接收远红外线辐射，并尽量减少了非必要信息，更加重视行人和动物检测，可以检测300米或近1000英尺的范围，并避免造成类似前照灯、路灯等强光源带来的“眩目”。[25]

2008年更新在新设计的宝马7系列(F01)上增加了行人检测系统，当检测到行人时，该系统会在导航信息屏幕和汽车抬头显示器上闪烁警告符号。[26]

2013年更新增加了动态光点(Dynamic Light Spot)功能。

2013年更新增加了动物检测（animal detection）功能。该系统提供实时视频图像，在控制显示器上显示前照灯范围之外的人、动物和其他发出热量的物体，并在即将发生碰撞时发出警告。动态光点由一个特殊的前灯产生，该前灯将光束分别引导到被识别的人或动物身上，从而及时提醒驾驶员注意潜在的危险。一旦远程红外探测到黑暗中的行人或大型动物在行驶轨迹上，系统就会将两个单独控制的动态光点对准它们，并且不会产生令人难受的眩光。如果情况紧急，系统还会发出声音警告信号，并将制动器设置为最大待机状态。2014年款车型中，宝马5系也将拥有这些新功能。

3.3 凯迪拉克

2000年凯迪拉克推出了第一个全球系列汽车夜视产品：Night Vision，然而它在2004年停产。[27] 该系统由雷声（Raytheon）公司开发，利用安装在车辆格栅后面的被动红外传感器相机进行工作。红外辐射被传感器接收后由计算机处理，然后用抬头显示器显示在挡风玻璃上。信息显示为黑白图像，较暖的对象显示为白色，而较冷的对象显示为黑色。[28][29][30] 因为该系统输出标准的NTSC复合视频信号，并且所用部件容易获得且价格便宜，所以它成为了其他车辆安装热夜视系统的主流选择。[31] 经过长时间的停用，2015年凯迪拉克旗舰CT6配备了增强型夜视系统(Enhanced Night Vision)的改良版，其中图像被嵌入显示在仪表板上，而不是显示为挡风玻璃上的倒影。[32]

3.4 本田汽车

2004年，本田在全球新设计的本田传奇上推出了第一个带有行人检测的系统:智能夜视系统（Intelligent Night Vision）。该系统探测远红外辐射。行人检测功能通过声音警告提醒驾驶员，并通过抬头显示器将行人显示在显示器的一个方框之中。[33][34] 夜视系统使用投影在挡风玻璃中央底部的独立抬头显示器显示图像。该红外摄像机不需要额外的光源，软件能够检测人的形状，用红框包围图像，并发出足以听见的警告音。

3.5 DS汽车

DS夜视系统（NIGHT VISION）可以提供夜间道路能见度。前格栅中的红外摄像机可以识别距离高达100米道路上的物体、行人和动物[35]。数字仪表盘用红外线向驾驶员显示汽车周围的区域，并用黄线围住任何潜在危险源。对于严重的危险，该线变成红色，并让司机对情况做出反应。[35] DS 7 CROSSBACK是第一款包含夜视功能的DS车型。

4 车型编辑

4.1 主动型

  • 2002-2007雷克萨斯LX 470(挡风玻璃)
  • 2009雷克萨斯LS(仪表盘)1
  • 2012雷克萨斯LS(导航屏幕)1
  • 2012雷克萨斯GS(导航屏幕)1
  • 2006梅赛德斯-奔驰C1级(C216)(仪表盘)1
  • 2014梅赛德斯-奔驰S级(C217)(仪表盘)1
  • ž2009梅赛德斯-奔驰E级(W212)(导航屏幕)1
  • 2010梅赛德斯-奔驰CLS级(W218))(导航屏幕)1
  • 2005梅赛德斯-奔驰S级(W221)(仪表盘)
  • 2013梅赛德斯-奔驰S级(W222)(仪表盘)1
  • 2012梅赛德斯-奔驰M级#第三代(W166:2011–现在)1
  • 2012梅赛德斯-奔驰G1级(X166)1
  • 2012梅赛德斯-奔驰R231 SL-Class1
  • 2008丰田皇冠混合动力版(仪表盘)1
  • 2002丰田陆地巡洋舰Cignus(挡风玻璃)

4.2 被动型

  • 2014奥迪A8(仪表盘)1
  • 2011奥迪A6 C7(仪表盘)1
  • 2010奥迪A8 D4，奥迪A7(仪表盘)1
  • 2016奥迪Q7[37(仪表盘)1
  • 2005宝马5系(导航屏幕)
  • 2008宝马5系(导航屏幕)1
  • 2005宝马7系列(导航屏幕)
  • 2008宝马7系列(导航屏幕)1
  • 2011宝马6系列(导航屏幕)1
  • 2013宝马X5 (F15)(导航屏幕)1
  • 2014宝马X6 (F16)(导航屏幕)1
  • 2009宝马5系列跑车(导航屏幕)1
  • 2000-2004凯迪拉克(挡风玻璃)
  • 2004本田传奇(挡风玻璃)1
  • 2018 DS 7 Crossback(仪表盘)1 1包括行人和动物检测

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