丰田
汽车日前在雷克萨斯品牌旗舰轿车“LS460”发布会上详细介绍了车辆前方障碍物识别功能和后方车辆识别功能中使用的毫米波雷达和相机。
毫米波雷达
毫米波雷达在车辆前后分别使用1台,用于识别前方障碍物及后方车辆。均使用76GHz频段的毫米波。前方用的毫米波雷达左右方向的识别角为±10度,配置在前格栅雷克萨斯车标后面。毫米波束利用9频道天线以电气方式进行扫描。毫米波雷克由电装生产。和丰田汽车过去在其他车辆主使用的品种基本相同。
用于后方车辆识别的毫米波雷达其左右方向的识别角高达±15度。对进入30m距离内的后方车辆进行识别,用于对后方车辆的预防碰撞安全系统(Precrash Safety System)。毫米波束使用3频道天线以电子方式进行扫描。毫米波雷达的投影面积“仅有烟盒大小”。由于是以电子方式对毫米波束进行扫描,因此毫米波雷达的纵深尺寸也变小了,很好地配置到了后保险杠内侧。
用于后方车辆识别的毫米波雷达由富士通电生产,为新开发的产品,但所配备的RF芯片等核心元件则与富士通电向丰田汽车以外的其他厂商供应的前方用毫米波雷达基本相同。由于富士通电能够使用通用的核心元件,因此降低了后方用毫米波雷达的成本。
实现前后方用毫米波雷达的通用化对于推进毫米波雷达的低成本化效果可能更大。但由于用于前方时,富士通的产品尺寸太大,因此未能采用。其原因在于,如要在前方用毫米波雷达使用富士通电生产的品种,从产品规格来说在毫米波束的扫描中就需要以机械方式移动天线,这样一来“就装不到车标后面了”。
相机系统
相机系统则配备了2部分辨率为640×400像素的单色CCD相机。相隔35cm安装在前窗玻璃的上方,作为立体相机使用。根据立体相机的输入图像和来自毫米波雷达的信息等,检测包括行人在内的前方障碍物位置以及与车辆的距离。立体相机可对40~50m范围内的前方障碍物进行检测。
从可见光到近红外线区域,CCD相机的感知范围非常大。因此,无论白天还是黑夜均可对障碍物进行检测。夜间使用时,利用的是头灯中兼作远光灯使用近红外线投光器照射出来的近红外线。CCD相机由松下电器产业生产。通过处理相机图像检测障碍物的LSI则由NEC电子生产。图像处理还使用了丰田汽车的技术。此外,这种CCD相机还用于行车线偏离警告功能。
以10帧/秒的图像速率检测障碍物。同时还结合毫米波雷达进行检测。通过提高帧速率来提高障碍物检测频度估计能够进一步提高检测精度。但据丰田汽车表示,假如用于检测行人等障碍物,10帧/秒的帧速率也足够了。
车辆前方障碍物识别功能和后方车辆识别功能使用了2个ECU。一是对基于障碍物检测的预防碰撞安全系统进行整体处理的ECU。配置在仪表盘的内侧。
另一个是专用于立体相机图像处理的ECU。由于车内空间的关系,该ECU配置在行李箱附近。前面提到的预防碰撞的安全系统在车内LAN中使用CAN,相机系统和ECU则使用专用数字接口。因为“相机拍摄的图像数据量很大,CAN跟不上”。这个数字接口曾在丰田汽车的导航系统中采用过。