Naktinio matymo sistema automobiliui

Tamsa ir neatidumas yra pagrindiniai saugaus eismo priešai, kurie dažnai sukelia avarijas. Jei pirmuoju atveju vairuotojui ir pėstiesiems reikia atsakingesnio požiūrio į tai, kaip jie elgiasi kelyje, tai tamsa yra natūrali priežastis, kurios neįmanoma pašalinti.

Kad ir koks dėmesingas vairuotojas būtų važiuodamas naktį, jo akyje vis tiek yra tam tikrų apribojimų, todėl jis gali nematyti kliūties kelyje. Kad šiuolaikiniams vairuotojams būtų lengviau, žinomi automobilių gamintojai sukūrė „nva“ (naktinio vaizdo pagalbos) arba naktinio matymo asistento sistemą.

Apsvarstykite, kas yra šiame įrenginyje, kaip jis veikia, kokie įrenginiai yra, taip pat jų privalumus ir trūkumus.

Kas yra naktinio matymo sistema

Daugeliui, girdinčių apie šią sistemą, ji labiau siejama su veiksmo filmais. Tokiuose paveikslėliuose elito dalinių kariai nešioja specialius akinius, leidžiančius matyti piko tamsoje. Reikėtų pažymėti, kad ši sistema visai neseniai buvo naudojama automobiliuose. Prieš tai jį tikrai naudojo karinės struktūros.

Daugelis prabangių automobilių šį įrenginį gauna kaip standartą. Brangiuose variantuose aktyvioji ir pasyvioji saugos sistema apima kitą įrangą. Pavyzdžiui, pats automobilis gali atpažinti kliūtį ir laiku įspėti apie pavojų ar net užkirsti kelią susidūrimui, jei vairuotojas laiku nereaguoja. Tai padidina transporto priemonės saugumą.

Trumpai tariant, naktinio matymo prietaisas yra prietaisas, galintis atpažinti didelį daiktą (tai gali būti pėsčiasis, stulpas ar gyvūnas). Specialūs jutikliai ekrane rodo kelio vaizdą kaip įprasta kamera, tik daugumoje modelių paveikslėlyje yra nespalvota spalvų inversija, o brangesnės galimybės rodo spalvotą vaizdą.

Kam tai

Naktinio matymo sistema leidžia vairuotojui:

• Tamsoje iš anksto pamatykite kliūtį ir išvenkite avarijos;
• Kelyje gali būti pašalinių objektų, kurie neatspindi automobilių šviesos taip pat, kaip kelio ženklas. Dėl transporto greičio priekinių žibintų diapazono gali nepakakti, kad vairuotojas galėtų laiku sureaguoti. Tai ypač aktualu, kai žmogus eina kelkraščiu, o kita mašina su ryškia šviesa važiuoja priešinga eismo juosta.
• Net jei vairuotojas vairuoja automobilį atsargiai, ypač sunku sutemus, kai dienos šviesa dar neišnyko, tačiau taip pat neatėjo visiškas tamsumas. Esant tokioms sąlygoms, transporto priemonės priekiniai žibintai gali neišleisti pakankamai šviesos, kad vairuotojas galėtų kontroliuoti kelio ribas. Prietaisas leidžia aiškiau nustatyti, kur baigiasi kelias ir prasideda petys.

Niekam ne paslaptis, kad tamsoje puikiai mato tik kai kurios gyvūnų rūšys. Asmuo neturi tokių galimybių, todėl objektai, kurie blogai atspindi žibintus, kelia ypatingą pavojų kelių eismui. Žmogaus akis sugeba atskirti tik didelius daiktus, o tada tik nedideliu atstumu.

Transporto priemonių judėjimas dar labiau pablogina situaciją - jei vairuotojas turi laiko atpažinti kliūtį iš arti, jis turės per mažai laiko išvengti susidūrimo. Norėdami apsisaugoti nuo bėdų ir automobilį nuo smūgio, vairuotojas turi arba sumontuoti ryškesnę šviesą, kuri labai erzins priešpriešinio eismo vairuotojus, arba važiuoti per lėtai.

Įdiegę naktinio matymo prietaisą, tokiomis sąlygomis jausitės labiau pasitikintys savimi. Priklausomai nuo prietaiso modelio, sistema arba praneš vairuotojui apie kliūtį, kuri atsirado automobilio kelyje, arba pats vairuotojas pastebi ją žiūrėdamas į monitorių. Atstumas, kuriuo prietaisas atpažįsta daiktus, leidžia vairuotojui apeiti juos arba laiku stabdyti be staigių manevrų.

Veikimo principas

Svarbi šios apsaugos sistemos veikimo sąlyga yra specialios kameros buvimas. Jis sumontuotas transporto priemonės priekyje, atsižvelgiant į prietaiso specifiką. Tai gali būti atskira vaizdo kamera, sumontuota radiatoriaus grotelėse, buferyje ar šalia galinio vaizdo veidrodžio.

Infraraudonųjų spindulių jutiklis reaguoja į kliūtis platesniame diapazone nei žmogaus akis. Stebėjimo įrenginys perduoda gautus duomenis į atskirą monitorių, kurį galima įdiegti į mašinos konsolę ar prietaisų skydelį. Kai kurie prietaisų modeliai sukuria projekciją ant priekinio stiklo.

Montuodami fotoaparatą turite įsitikinti, kad jis yra švarus, nes jis nustato atstumą, kuriuo bus atpažinti objektai. Daugelis prietaisų sugeba pastebėti stovintį automobilį, kurio matmenys išjungti (pasakojama, kodėl automobiliui reikalingi stovėjimo žibintai) čia) maždaug 300 metrų atstumu, o žmogus - apie šimtą metrų.

Statybos elementai

Kiekvienas gamintojas sistemą, kuri užtikrina naktinių objektų matymą naktį, aprūpina skirtingais elementais, tačiau pagrindinės dalys išlieka identiškos. Pagrindinis skirtumas yra atskirų dalių kokybė. Į prietaisą įeina:

• Infraraudonųjų spindulių jutiklis. Šių dalių gali būti kelios, ir jos montuojamos priešais automobilį, dažniau - galvos optikoje. Prietaisai skleidžia infraraudonuosius spindulius dideliu atstumu.
• Vaizdo kamera. Šis elementas fiksuoja kelią priešais automobilį, taip pat fiksuoja nuo paviršių atsispindinčią radiaciją.
• Valdymo blokas, kuris sujungia duomenis iš jutiklių ir vaizdo kamerą. Apdorota informacija vairuotojui atkuriama atsižvelgiant į tai, koks bus ketvirtasis elementas.
• Reprodukcijos įtaisas. Tai gali būti monitorius arba spalvotas ekranas. Kai kuriuose modeliuose vaizdas yra projektuojamas ant priekinio stiklo, kad būtų lengviau valdyti kelią.

 Dienos metu kai kurie įrenginiai gali veikti kaip įprastas DVR. Tamsoje prietaisas apdoroja jutiklių signalus ir rodo juos kaip paveikslėlį ekrane. Akivaizdu, kad šis įvykis nepaneigia vairuotojo dėmesio, todėl modeliai, kurių projekcija yra ant priekinio stiklo, yra mažiau praktiški, nes atitraukia kelią nuo kelio sekimo.

Automobilių naktinio matymo sistemų tipai

Automobilių naktinio matymo sistemų kūrėjai sukūrė dviejų tipų įrenginius:

1. Prietaisai su aktyviu darbo režimu. Tokiuose prietaisuose yra jutikliai, kurie aptinka infraraudonąją spinduliuotę, taip pat žibintuose įmontuoti spinduoliai. Infraraudonųjų spindulių lempa šviečia į tolį, nuo daiktų paviršiaus atsispindi spinduliai, o kamera su jutikliais juos užfiksuoja ir perduoda valdymo blokui. Iš ten paveikslėlis patenka į monitorių. Veikimo principas yra panašus į žmogaus akies funkciją, tik infraraudonųjų spindulių diapazone. Tokių prietaisų ypatumas yra tas, kad ekrane rodomas aiškus aukštos raiškos paveikslėlis. Tiesa, tokių modifikacijų veikimo atstumas yra apie 250 metrų.
2. Pasyvusis analogas įjungiamas didesniu atstumu (iki 300 m) dėl to, kad jame esantys jutikliai veikia termovizoriaus principu. Prietaisas aptinka objektų šilumos spinduliavimą, apdoroja jį ir prietaiso ekrane rodo kaip juodai baltą inversijos vaizdą.

Nereikia naudoti prietaisų, kurie sulaiko spindulius iš objektų, esančių daugiau nei 300 metrų. Priežastis ta, kad monitoriuje tokie objektai bus rodomi tiesiog kaip maži taškai. Iš tokio tikslumo nėra informacijos turinio, todėl maksimalus prietaiso efektyvumas pasireiškia būtent tokiu atstumu.

Naktinio matymo sistemos, sukurtos didelių korporacijų

Kurdami novatorišką apsaugos sistemą, automobilių gamintojai bando sukurti unikalius įrenginius, kurie turi pranašumų prieš kitų kompanijų kolegas. Nors automobilių naktinio matymo akiniai veikia vienodai, kai kurie modeliai turi savų skirtumų.

Pavyzdžiui, palyginkime trijų visame pasaulyje žinomų gamintojų modifikacijos ypatybes.

„Night View Assist Plus“, „Mercedes-Benz“

Vieną unikalių įvykių pristatė Vokietijos koncernas, kuris nuriedėjo nuo aukščiausios klasės automobilių, kuriuose įrengti vairuotojo padėjėjai, įskaitant NVA, surinkimo linijos. Kad prietaisas skirtųsi nuo jo atitikmenų, prie jo pavadinimo buvo pridėtas žodis pliusas. Pliusas yra tas, kad be pašalinių objektų kelyje, kamera taip pat sugeba atskirti skyles.

Prietaisas veikia tokiu principu:

1. Infraraudonųjų spindulių jutikliai sugeria atspindėtus spindulius nuo bet kokio paviršiaus, įskaitant nelygius kelius, ir perduoda informaciją valdymo blokui.
2. Tuo pačiu metu vaizdo kamera užfiksuoja zoną priešais automobilį. Šiame elemente yra šviesą gaudantys diodai, reaguojantys į saulės šviesą. Visa ši informacija taip pat perduodama į prietaiso ECU.
3. Elektronika integruoja visus duomenis ir analizuoja, kurią dienos dalį duomenys yra apdorojami.
4. Pulto ekrane rodoma visa vairuotojui reikalinga informacija.

„Mercedes“ kuriamos ypatybės yra tai, kad elektronika imasi tam tikrų nepriklausomų veiksmų. Pavyzdžiui, jei automobilis juda didesniu nei 45 kilometrų per valandą greičiu, o kelyje pasirodo pėsčiasis (atstumas nuo jo iki automobilio neviršija 80 metrų), tai automobilis savarankiškai duoda kelis šviesos signalus, įjungdamas / išjungdamas tolimąją šviesą. Tačiau ši parinktis neveiks, jei kelyje bus artėjantis eismo srautas.

„Dynamic Light Spot“ iš BMW

Viena jos vokiečių plėtra, valdoma intelektualiuoju režimu. Prietaisas tapo saugesnis pėstiesiems. Prietaiso ypatumas yra tas, kad be infraraudonųjų spindulių jutiklių jame yra ir širdies ritmo jutiklis. Kitaip tariant, elektronika sugeba atpažinti gyvo padaro, esančio ne toliau kaip 100 metrų nuo automobilio, širdies plakimą.

Likusioje įrenginio dalyje yra panašūs jutikliai, kamera ir ekranas. Sistemoje taip pat sumontuoti papildomi šviesos diodai, kurie perspėja pėsčiuosius, kad artėja automobilis (žibintai mirksi kelis kartus, bet jei nėra artėjančio automobilio).

Kitas šviestuvo išskirtinumas yra tas, kad LED lęšis gali pasisukti 180 laipsnių kampu. Dėl to NVA gali atpažinti net tuos, kurie artėja prie važiuojamosios dalies, ir iš anksto įspėti apie pavojų.

„Night Vision“, „Audi“

2010 m. „Audi V“ įrankis buvo įtrauktas į pažangių „Night Vision“ srities pokyčių arsenalą. Įrenginyje yra termovizorius. Kamera buvo sumontuota viename iš emblemos žiedų (beje, kodėl logotipą vaizduoja keturi žiedai, aprašyta automobilių markės „Audi“ istorija).

Kad būtų lengviau suvokti, gyvi kelyje esantys objektai ekrane paryškinami gelsvu atspalviu. Kūrimas buvo papildytas pėsčiojo trajektorijos stebėjimu. Valdymo blokas apskaičiuoja, kuria kryptimi automobilis juda, o kuria - pėsčiasis. Remiantis šiais duomenimis, elektronika nustato galimą susidūrimo scenarijų. Jei trajektorijų perėjimo tikimybė yra didelė, vairuotojas išgirs garso perspėjimą, o ekrane esantis asmuo (arba gyvūnas) bus raudonas.

Mes bandome buitinį prietaisą

Be standartinių įtaisų, bet kuris vairuotojas, pasirengęs atsiimti apie 250–500 USD, turi įrangą, kurią galima sumontuoti bet kuriame automobilyje. Anksčiau ši galimybė buvo prieinama tik prabangių automobilių savininkams. Apsvarstykite buitinį prietaisą "Owl", kuris veikia naktiniu režimu ne blogiau nei brangūs pirmaujančių kompanijų modeliai.

Rinkinyje yra:

• Du žibintai su infraraudonųjų spindulių spinduliais. Pirmasis skleidžia spindulius netoli automobilio priekio maždaug 80 m atstumu. Antrasis nukreipia spindulį į tolį maždaug 250 m atstumu. Jie gali būti sumontuoti rūko žibintų skyriuose arba atskirai pritvirtinti prie buferio.
• Didelės skiriamosios gebos vaizdo kamera, kurios objektyvas taip pat sugeria atspindėtus infraraudonuosius spindulius.
• Monitorius. Vietoj standartinio galite naudoti beveik bet kurį ekraną, suderinamą su vaizdo stebėjimo sistemomis, kuris naudojamas automobiliuose. Pagrindinė sąlyga yra ta, kad ekrane turi būti analoginė vaizdo įvestis.
• Infraraudonųjų spindulių filtras. Tai atrodo kaip mažas fotoaparato objektyvo ekranas. Jo tikslas yra filtruoti šviesos bangų sukeliamus trukdžius.
• Valdymo blokas, kuris apdoroja gautus signalus.

Jei palyginsime prietaiso efektyvumą ir priekinių žibintų šviesą, tai prietaisas tikrai gali padėti vairuotojui tamsoje atpažinti tolimus daiktus. Dviejų objektų atpažinimo bandymas, jei optika veikia artimųjų šviesų režimu, o padėjėjai stovi ant purvo kelio:

• Atstumas 50m. Priekiniuose žibintuose vairuotojas pastebi tik siluetus, tačiau lėtai judant jų galima išvengti. Įrenginio ekrane aiškiai matyti, kad kelyje yra du žmonės.
• Atstumas 100m. Siluetai tapo beveik nematomi. Jei automobilis juda greitai (apie 60 km / h), vairuotojas turi mažai laiko reaguoti, kad galėtų sulėtinti greitį ar pasiruošti apvažiavimui. Vaizdas ekrane nesikeičia. Vienintelis dalykas yra tas, kad skaičiai tapo šiek tiek mažesni.
• Atstumas 150m. Asistentų visai nematyti - reikia įjungti tolimąsias šviesas. Prietaiso monitoriuje vaizdas vis dar aiškus: matoma kelio dangos kokybė, o siluetai tapo mažesni, tačiau jie aiškiai matomi rodomame fone.
• Maksimalus atstumas yra 200m. Net tolimosios šviesos žibintai nepadeda pastebėti pašalinių daiktų kelyje. Infraraudonųjų spindulių kamera vis tiek atpažino du atskirus objektus. Vienintelis dalykas yra tai, kad jų dydis sumažėjo.

Kaip matote, net ir biudžetinis įrenginys gali palengvinti vairuotojo reikalus, ypač jei jo automobilyje yra standartinės lemputės. Jei pakeisite juos ryškesniu analogu, pavyzdžiui, halogeniniu, tai gali suerzinti kitus artėjančio eismo dalyvius. Kadangi žmogaus akis negali atpažinti infraraudonųjų spindulių, naktinio matymo įrenginyje gali būti naudojami galingi spinduoliai. Jie neblaškys artėjančių automobilių vairuotojų, tačiau objektus bus galima atskirti vaizdo kamera.

Kaip įdiegti automobilio naktinį matymą?

Daugelis naktinio matymo modulių yra panašūs į brūkšninį kumštelį. Nepaisant modelio, juos turėtų sudaryti trys pagrindiniai elementai: ekranas, blokas ir kamera (jis gali veikti termovizoriaus principu arba su infraraudonaisiais spinduliais). Kartais visi šie elementai yra uždaryti viename korpuse, palengvinant montavimą.

Sistema įdiegta pagal šią schemą. Vaizdo kameros montavimas priklauso nuo įrenginio tipo. Kai kuriuos galima įdiegti už mašinos ribų. Šiuo atveju svarbu išlaikyti objektyvą švarų. Kiti modifikacijos yra skirtos montuoti galinio vaizdo veidrodžio srityje arba ant prietaisų skydelio.

Maitinimo šaltinis daugiausia yra automobilio akumuliatorius, tačiau yra ir variantų su individualia baterija. Ryšį su monitoriumi ir valdymo moduliu galima atlikti naudojant laidinį arba belaidį ryšį. Optimali išorinės kameros montavimo vieta turėtų būti parinkta iš tokio skaičiavimo: objektyvo aukštis nuo žemės yra 65 cm, minimali padėtis nuo pagrindinio ar rūko žibinto yra 48 centimetrai. Objektyvas turi būti grotelių centre.

Jei prietaisas naudoja ne IR, o šiluminę vaizdo kamerą, ją reikia pastatyti kuo toliau nuo variklio. Tai neleis prietaisui įkaisti, o tai gali neigiamai paveikti jo veikimą. Kalbant apie belaidį modifikavimą, turėtumėte pabandyti kiek įmanoma sutrumpinti maitinimo kabelio ilgį, kad jis nesukeltų papildomų trukdžių.

Belaidį modulį galima montuoti bet kurioje automobilio salono vietoje. Pagrindinė sąlyga yra ta, kad vairuotojas neturėtų būti atitrauktas nuo vairavimo, kad ekrane galėtų stebėti situaciją kelyje. Patogiausia monitorių pastatyti tiesiai prieš vairuotojo akis. Dėl to jam pakaks tiesiog susitelkti arba į priekinį stiklą, arba į ekraną.

Privalumai ir trūkumai

Pagal vairuotojo pagalbos sistemas yra viena svarbi taisyklė: joks modernus asistentas nepakeičia nepriklausomo transporto priemonės valdymo poreikio. Net pats pažangiausias instrumentų modelis turi savo apribojimus.

NVA sistemas praktiškai naudoti dėl šių priežasčių:

• Įrenginio ekrane rodoma nuotrauka palengvina vairuotojui navigaciją kelio dangos ribose, ypač sutemus, kai priekiniai žibintai dar ne taip efektyviai susidoroja su užduotimi;
• Ekrano matmenys yra optimalūs, todėl vairuotojui nereikia atidžiai žiūrėti į tai, ką rodo įrenginys, ir jis nėra atitrauktas nuo kelio;
• Net jei vairuotojas dėl natūralių priežasčių nepastebės kelyje išbėgusio pėsčiojo ar gyvūno, prietaisas padės išvengti susidūrimo suteikdamas aiškesnį vaizdą, nei pats vairuotojas mato;
• Dėl prietaiso patikimumo vairuotojas žvelgia į kelią mažiau stengdamasis, o jo akys taip nepavargsta.

Nepaisant to, net pažangiausia sistema turi didelių trūkumų:

• Daugelis modelių atpažįsta nejudančius objektus arba tuos, kurie juda eismo kryptimi. Kalbant apie gyvūnus, kertančius kelią, daugelis prietaisų laiku neįspėja vairuotojo apie pavojų. Pavyzdžiui, kamera gali atpažinti kliūtį kelio pakraštyje. Remdamasis tuo, vairuotojas atliks manevrą apeinant gyvūną, kuris juda manevro link. Dėl šios priežasties kamera perduoda paveikslėlį su vėlavimu, vairuotojas gali pataikyti į objektą. Tokių situacijų sumažina brangesni modeliai, galintys atpažinti objektų judėjimo greitį ir greičiau perkelti vaizdą į ekraną.
• Kai lyja arba lauke yra didelis rūkas, prietaisas neveikia, nes drėgmės lašai atspindi spindulius, iškreipdami jų trajektoriją.
• Net jei monitorius yra vairuotojo regėjimo lauke, jis vienu metu turės stebėti kelią ir vaizdą ekrane. Tai apsunkina užduotį, kuri kai kuriais atvejais atitraukia dėmesį nuo vairavimo.

Taigi, naktinio matymo prietaisas gali palengvinti vairuotojo darbą, tačiau vis dėlto verta prisiminti, kad tai tik elektroninis asistentas, kuris gali turėti gedimų. Tik vairuotojas gali užkirsti kelią nenumatytoms situacijoms, todėl jam vis tiek reikia būti ypač atsargiam, kol automobilis juda.

Čia yra trumpas vaizdo įrašas apie tai, kaip tokia sistema veikia realiomis sąlygomis:

Naktinio matymo prietaisas automobilyje! „Lanmodo Vast1080P“

Klausimai ir atsakymai:

Kaip mato naktinio matymo prietaisas? Šviesos spindulys (žmogaus akiai nematomas) atsispindi nuo objekto ir patenka į objektyvą. Objektyvas sufokusuoja jį į vaizdo keitiklį, jis sustiprinamas ir rodomas ekrane.