富士重工業(yè)在“人與車科技展2008”(2008年5月21~23日)上,展示了配備駕駛支援系統(tǒng)“EyeSight”的“力獅”及其攝像頭單元、圖像處理LSI。“EyeSight”系統(tǒng)采用立體攝像頭實現(xiàn)預(yù)防碰撞和0~100km/h的巡航控制。

圖1:攝像頭單元和圖像處理LSI(深處)
EyeSight使用立體攝像機(jī)而非毫米波雷達(dá)或激光雷達(dá)來測量與前方車輛及行人間的距離。當(dāng)有與車輛前方的障害物相撞的危險時,會通過警報、警告燈及警告制動提醒駕駛員注意,之后自動實施制動。雖然在碰撞前1.4秒實施制動,從技術(shù)上來說也能做到避免碰撞,但“為避免導(dǎo)致駕駛員過分依賴系統(tǒng),所以本系統(tǒng)(宣傳時)只能“做到”減輕由碰撞導(dǎo)致的傷害程度”(解說員)。
此次展示的攝像單元由日立制作所制造,在鋁合金制造的機(jī)身上配備了ECU(電子控制單元)和兩個30萬像素的黑白CCD。在ECU上配備了同為日立制作所制造的圖像處理ASIC以及其他多個微處理器。圖像處理IC由原來能夠編程但價格較高的FPGA改成了ASIC,削減了芯片成本,并提高了處理性能。該IC能夠通過識別圖像的各像素來判斷車輛與對象物間的距離,瞬間將信息發(fā)送至控制電路。控制電路將移動速度與本車車速相同的物體判斷為周圍環(huán)境,將其它障害物識別為前方車輛及行人等。
在系統(tǒng)中,攝像單元與發(fā)動機(jī)的ECU以及剎車助力器的ECU聯(lián)動,經(jīng)由傳輸速度為500kbps的CAN從攝像頭單元向各ECU發(fā)出加減速指令。減速時通過減小發(fā)動機(jī)輸出功率、啟動制動助力器來降低車速。另外,車速等車輛信息由發(fā)動機(jī)ECU和防側(cè)滑裝置收集,對駕駛員顯示的信息將輸出到儀表板上。
要實現(xiàn)量產(chǎn)最費功夫的是,為使立體攝像機(jī)用左右兩側(cè)拍攝圖像的差來檢測距離,配備在汽車上如何保持精度。為此,制造時需要就單元水平及車輛運(yùn)行時兩方面調(diào)整攝像頭的動作狀態(tài),并且加入在攝像頭工作時進(jìn)行自動調(diào)整的功能。
解決以上難題的具體做法是:首先,以鋁壓鑄制造單元以確保剛性,并在出廠前確認(rèn)CCD是否正確安裝并進(jìn)行調(diào)整。之后,在車輛生產(chǎn)線上安裝時,先將單元安裝到車身并蓋上保護(hù)罩,然后調(diào)節(jié)攝像頭的角度。使用時還可自動調(diào)整,通過恰當(dāng)?shù)嘏袛鄨D像,以正確的角度識別圖像。三次調(diào)整中,除首次之外,后兩次都是通過從CCD的攝像范圍中選擇實際輸出范圍進(jìn)行調(diào)整的。

圖2:“力獅”上配備的立體攝像頭

圖3:系統(tǒng)構(gòu)成