Sistema de visió nocturna per a cotxe

La foscor i la falta d’atenció són els principals enemics d’un trànsit rodat segur, que sovint provoca accidents. Si en el primer cas el conductor i els vianants necessiten una actitud més responsable respecte al seu comportament a la carretera, l’hora fosca del dia és un motiu natural que no es pot eliminar.

Per molt atent que estigui el conductor mentre condueix de nit, el seu ull encara té certes limitacions, motiu pel qual és possible que no vegi l’obstacle a la carretera. Per facilitar als conductors moderns, fabricants de cotxes de renom han desenvolupat el sistema nva (assistent de visió nocturna) o assistent de visió nocturna.

Penseu en què s'inclou en aquest dispositiu, com funciona, quins tipus de dispositius existeixen, així com els seus avantatges i desavantatges.

Què és un sistema de visió nocturna

Per a molts que senten parlar d’aquest sistema, s’associa més a les pel·lícules d’acció. En aquestes imatges, els soldats d’unitats d’elit porten ulleres especials que els permeten veure en la foscor. Cal tenir en compte que aquest sistema s’ha utilitzat recentment en automòbils. Abans, era realment utilitzat per les estructures militars.

La majoria dels cotxes de luxe reben aquest dispositiu de sèrie. En versions costoses, el sistema de seguretat activa i passiva inclou altres equips. Per exemple, el mateix cotxe pot reconèixer l’obstacle i advertir sobre el perill a temps o fins i tot evitar una col·lisió si el conductor no reacciona a temps. Això augmenta la seguretat del vehicle.

En resum, un dispositiu de visió nocturna és un dispositiu que pot reconèixer un objecte gran (pot ser un vianant, un pal o un animal). Els sensors especials mostren la imatge de la carretera a la pantalla com una càmera convencional, només en la majoria de models la imatge presenta una inversió de colors en blanc i negre i les opcions més cares mostren una imatge en color.

Per a què serveix

El sistema de visió nocturna permet al conductor:

• A les fosques, vegeu un obstacle per endavant i eviteu un accident;
• Pot haver-hi objectes estranys a la carretera que no reflecteixin la llum dels cotxes de la mateixa manera que un senyal de trànsit. A causa de la velocitat de transport, la gamma de fars pot no ser suficient perquè l’automobilista reaccioni a temps. Això és especialment greu quan una persona camina pel costat de la carretera i un altre cotxe amb llum brillant circula pel carril oposat.
• Fins i tot si el conductor condueix el cotxe amb cura, és especialment difícil al capvespre, quan la llum del dia encara no ha desaparegut, però tampoc no ha arribat la foscor total. En aquestes condicions, el far del vehicle pot no emetre prou llum per permetre al conductor controlar els límits de la calçada. El dispositiu permet determinar amb més claredat on acaba la carretera i comença l’espatlla.

No és un secret per a ningú que només algunes espècies d’animals puguin veure perfectament a les fosques. Una persona no té aquesta capacitat, per tant, els objectes que reflecteixen malament els fars són un perill particular per al trànsit rodat. L’ull humà és capaç de distingir només objectes grans i només a poca distància.

El moviment de vehicles agreuja encara més la situació: si el conductor té temps per reconèixer de prop un obstacle, tindrà massa poc temps per evitar una col·lisió. Per protegir-se dels problemes i del cotxe contra els impactes, el conductor ha d’instal·lar una llum més brillant, que irritarà molt els conductors pel trànsit que s’acosta o anar massa lentament.

La instal·lació d’un dispositiu de visió nocturna us farà sentir més segurs en aquestes condicions. Depenent del model del dispositiu, el sistema notificarà al conductor qualsevol obstacle que hagi aparegut al recorregut del cotxe o el propi motorista ho notarà en mirar el monitor. La distància a la qual el dispositiu reconeix els objectes permet al conductor evitar-los o frenar-los a temps sense maniobres brusques.

Com funciona?

Una condició important per al funcionament d’aquest sistema de seguretat és la presència d’una càmera especial. S'instal·la a la part frontal del vehicle, en funció del dispositiu en particular. Pot ser una càmera de vídeo independent muntada a la reixa del radiador, al para-xocs o a prop del retrovisor.

El sensor d'infrarojos reacciona als obstacles en un rang més ampli que l'ull humà. El dispositiu de seguiment transmet les dades rebudes a un monitor independent, que es pot instal·lar a la consola o al tauler de la màquina. Alguns models de dispositius creen una projecció sobre el parabrisa.

Quan instal·leu la càmera, heu de garantir que estigui neta, ja que determina la distància a la qual es reconeixeran els objectes. La majoria dels dispositius són capaços de notar un cotxe estacionat amb les dimensions apagades (explica per què el cotxe necessita llums d’estacionament, segons explica aquí) a una distància d’uns 300 metres i una persona - uns cent metres.

Elements estructurals

Cada fabricant equipa el sistema que proporciona visió nocturna d’objectes estranys amb elements diferents, però les parts claus continuen sent idèntiques. La principal diferència és la qualitat de les peces individuals. El dispositiu inclou:

• Sensor d'infrarojos. Pot haver-hi diverses parts i s’instal·len davant del cotxe, més sovint a l’òptica del cap. Els dispositius emeten rajos infrarojos a gran distància.
• Càmera de vídeo. Aquest element fixa la carretera per davant del cotxe i també fixa la radiació reflectida des de les superfícies.
• Una unitat de control que combina dades de sensors i una càmera de vídeo. La informació processada es reprodueix per al controlador en funció del que serà el quart element.
• Dispositiu de reproducció. Pot ser un monitor o una pantalla en color. En alguns models, la imatge es projecta sobre el parabrisa per facilitar el control de la carretera.

 Durant el dia, alguns dispositius poden funcionar com un DVR normal. En la foscor, el dispositiu processa els senyals dels sensors i els mostra com una imatge a la pantalla. Amb una comoditat evident, aquest desenvolupament no nega l’atenció del conductor, per tant, els models amb projecció al parabrisa són menys pràctics, ja que distreuen el seguiment de la carretera.

Tipus de sistemes de visió nocturna del cotxe

Els desenvolupadors de sistemes de visió nocturna per a automòbils han creat dos tipus de dispositius:

1. Dispositius amb un mode de funcionament actiu. Aquests dispositius estan equipats amb sensors que detecten la radiació infraroja, així com emissors integrats als fars. Una làmpada IR brilla a la distància, els rajos es reflecteixen des de la superfície dels objectes i una càmera amb sensors els captura i els transmet a la unitat de control. A partir d’aquí la imatge va al monitor. El principi de funcionament és similar a la funció de l'ull humà, només en el rang d'infrarojos. La peculiaritat d’aquests dispositius és que a la pantalla es mostra una imatge clara amb alta resolució. És cert que la distància de detecció d’aquestes modificacions és d’uns 250 metres.
2. L'analògic passiu s'activa a una distància més llarga (fins a 300 m) a causa del fet que els sensors que contenen funcionen segons el principi d'una imatge tèrmica. El dispositiu detecta la radiació de calor dels objectes, la processa i la mostra a la pantalla del dispositiu com una imatge en inversió en blanc i negre.

No cal fer servir dispositius que captin raigs d’objectes situats a més de 300 metres. La raó és que al monitor, aquests objectes es mostraran simplement com a petits punts. No hi ha contingut d'informació d'aquesta precisió, per tant, la màxima eficiència del dispositiu es manifesta precisament a aquesta distància.

Sistemes de visió nocturna desenvolupats per grans corporacions

En crear un sistema de seguretat innovador, els fabricants d’automòbils estan tractant de desenvolupar dispositius únics que tinguin avantatges respecte als homòlegs d’altres empreses. Tot i que les ulleres de visió nocturna per als cotxes funcionen de la mateixa manera, alguns models tenen les seves pròpies diferències.

Per exemple, comparem les característiques de la modificació de tres fabricants de fama mundial.

Night View Assist Plus de Mercedes-Benz

Una de les novetats úniques va ser presentada per una empresa alemanya, que surt de la línia de muntatge de cotxes premium equipats amb assistents de conductor, inclòs el NVA. Per fer que el dispositiu sigui diferent dels seus homòlegs, s’ha afegit la paraula plus al seu nom. L’avantatge és que, a més d’objectes estranys a la carretera, la càmera també és capaç de distingir entre forats.

El dispositiu funciona segons el principi següent:

1. Els sensors infrarojos capten els rajos reflectits de qualsevol superfície, incloses les carreteres desiguals, i transmeten informació a la unitat de control.
2. Al mateix temps, la càmera de vídeo capta la zona que hi ha davant del cotxe. Aquest element conté díodes captadors de llum que reaccionen a la llum solar. Tota aquesta informació també s’inclou a l’ECU del dispositiu.
3. Electronics integra totes les dades i també analitza quina part del dia es processen les dades.
4. La pantalla de la consola mostra tota la informació que necessita el controlador.

La particularitat del desenvolupament de Mercedes és que l’electrònica fa algunes accions independents. Per exemple, si un cotxe es mou a una velocitat de més de 45 quilòmetres per hora i apareix un vianant a la carretera (la distància d’ell al cotxe no supera els 80 metres), el cotxe realitza de forma independent diversos senyals lluminosos, encenent / apaga el feix de barres. Tanmateix, aquesta opció no funcionarà si hi ha un flux de trànsit que s’acosta a la carretera.

Dynamic Light Spot de BMW

El seu únic desenvolupament alemany, que es controla de manera intel·ligent. El dispositiu s’ha tornat més segur per als vianants. La particularitat del dispositiu és que, a més dels sensors d’infrarojos, està equipat amb un sensor de freqüència cardíaca. En altres paraules, l’electrònica és capaç de reconèixer el batec del cor d’una criatura viva situada a no més de 100 metres del cotxe.

La resta del dispositiu té sensors, càmera i pantalla similars. El sistema també està equipat amb LED addicionals que avisen els vianants que s’acosta un cotxe (els fars parpellegen diverses vegades, però si no hi ha cap vehicle que s’acosta).

Una altra particularitat de l’aparell és que la lent LED pot girar 180 graus. Gràcies a això, NVA és capaç de reconèixer fins i tot aquells que s’acosten a la calçada i avisar-los abans del perill.

Visió nocturna de Audi

El 2010, es va afegir una eina d’Audi a l’arsenal de desenvolupaments avançats en el camp de la visió nocturna. El dispositiu està equipat amb un termògraf. La càmera es va instal·lar en un dels anells de l’emblema (per cert, per què el logotip està representat per quatre anells es descriu a història de la marca de cotxes Audi).

Per comoditat en la percepció, els objectes vius a la carretera es ressalten amb un to groguenc a la pantalla. El desenvolupament es va complementar seguint la trajectòria d’un vianant. La unitat de control calcula en quina direcció es mou el cotxe i en quin - el vianant. A partir d’aquestes dades, l’electrònica determina el possible escenari de col·lisió. Si la probabilitat de creuar les trajectòries és elevada, el conductor escoltarà un avís sonor i la persona (o l’animal) que apareixerà a la pantalla serà vermella.

Estem provant un dispositiu domèstic

A més dels dispositius estàndard, qualsevol automobilista que estigui a punt d’obtenir uns 250-500 dòlars té equipament disponible que es pot instal·lar a qualsevol cotxe. Anteriorment, aquesta opció només estava disponible per als propietaris de cotxes de luxe. Penseu en el dispositiu domèstic "Owl", que funciona en mode nocturn ni pitjor que els models cars de les empreses líders.

El kit inclou:

• Dos fars amb emissors d'infrarojos. El primer dispersa els raigs prop de la part frontal del cotxe a una distància d’uns 80 m. El segon dirigeix ​​el feix cap a la distància a uns 250 m. Es poden instal·lar als compartiments dels fars antiniebla o fixar-se per separat al para-xocs.
• Una càmera de vídeo d’alta resolució l’objectiu del qual també capta els rajos infrarojos reflectits.
• Monitor. En lloc de l'estàndard, podeu utilitzar gairebé qualsevol pantalla compatible amb sistemes de videovigilància que s'utilitzen als cotxes. La condició principal és que la pantalla ha d’estar equipada amb una entrada de vídeo analògica.
• Filtre d'infrarojos. Sembla una pantalla petita per a l'objectiu de la càmera. El seu propòsit és filtrar les interferències que creen les ones de llum.
• Unitat de control que processa els senyals rebuts.

Si comparem l’eficiència del dispositiu i la llum dels fars, el dispositiu és realment capaç de facilitar al conductor el reconeixement d’objectes llunyans a la foscor. Prova de reconeixement de dos objectes, sempre que l'òptica funcioni en mode feix baix i que els assistents estiguin en un camí de terra:

• Distància 50m. Als fars, el conductor només veu siluetes, però durant un moviment lent es poden evitar. La pantalla del dispositiu mostra clarament que hi ha dues persones a la carretera.
• Distància 100m. Les siluetes s’han tornat gairebé invisibles. Si el cotxe es mou ràpidament (uns 60 km / h), el conductor té poc temps per reaccionar per frenar o preparar-se per a una desviació. La imatge de la pantalla no canvia. L’únic és que les xifres s’han reduït una mica.
• Distància 150m. Els assistents no són visibles en absolut: heu d’encendre la llum de pas. Al monitor del dispositiu, la imatge encara és clara: la qualitat de la superfície de la carretera és visible i les siluetes s’han reduït, però són clarament visibles sobre el fons mostrat.
• La distància màxima és de 200 m. Fins i tot els llums de foc no ajuden a notar objectes estranys a la carretera. La càmera d'infrarojos encara reconeixia dos objectes separats. L’únic és que la seva mida ha disminuït.

Com podeu veure, fins i tot un dispositiu econòmic pot facilitar les coses al conductor, sobretot si el seu cotxe té bombetes estàndard. Si els substituïu per un analògic més brillant, per exemple, un halogen, això pot molestar els altres participants en el trànsit que s’acosta. Com que l'ull humà no pot reconèixer els rajos infrarojos, es poden utilitzar emissors potents en un dispositiu de visió nocturna. No distreuran els conductors dels cotxes que s'apropen, però els objectes es distingiran per una càmera de vídeo.

Com instal·lar la visió nocturna del cotxe?

Molts mòduls de visió nocturna s’assemblen a una càmera de guió. Independentment del model, haurien de constar de tres elements clau: una pantalla, un bloc i una càmera (pot funcionar segons el principi d’una imatge tèrmica o amb emissors d’infrarojos). De vegades, tots aquests elements estan tancats en una sola carcassa, cosa que facilita la instal·lació.

El sistema s’instal·la segons el següent esquema. La instal·lació de la càmera de vídeo depèn del tipus de dispositiu. Alguns es poden instal·lar fora de la màquina. En aquest cas, és important mantenir l’objectiu net. Altres modificacions estan dissenyades per muntar-les a la zona del mirall retrovisor o en un tauler de control.

La font d’energia és principalment una bateria de cotxe, però també hi ha opcions amb una bateria individual. La comunicació amb el monitor i el mòdul de control es pot realitzar mitjançant una connexió per cable o sense fils. La ubicació òptima per instal·lar la càmera externa s’ha d’escollir a partir del càlcul següent: l’alçada de l’objectiu des del terra és de 65 cm, la posició mínima del llum principal o de la boira és de 48 centímetres. L'objectiu s'ha de situar al centre de la reixa.

Si el dispositiu no utilitza una càmera IR, sinó una càmera d’imatges tèrmiques, s’hauria de col·locar el més lluny possible del motor. Això evitarà que l’aparell s’escalfi, cosa que pot afectar negativament el seu rendiment. Pel que fa a la modificació sense fils, heu d’intentar escurçar la longitud del cable d’alimentació tant com sigui possible per tal de no crear interferències addicionals.

El mòdul sense fils es pot muntar a qualsevol lloc de l'interior del vehicle. La condició principal és que el conductor no s’hagi de distreure de conduir per observar la situació de la carretera a la pantalla. El més convenient és col·locar el monitor just davant dels ulls del conductor. Gràcies a això, n’hi haurà prou de centrar-se simplement en el parabrisa o en la pantalla.

Avantatges i desavantatges

Hi ha una regla important pel que fa als sistemes d’ajuda al conductor: cap assistent modern substitueix la necessitat d’un control independent del vehicle. Fins i tot el model d’instruments més avançat té les seves limitacions.

És pràctic utilitzar sistemes NVA per les següents raons:

• La imatge de la pantalla del dispositiu facilita la navegació per part del conductor dins dels límits de la superfície de la carretera, especialment al capvespre, quan els fars encara no són tan efectius per fer front a la tasca;
• La pantalla té unes dimensions òptimes, gràcies a les quals el conductor no necessita mirar de prop el que mostra el dispositiu i no es distreu de la carretera;
• Fins i tot si un motorista, per motius naturals, no s’adona d’un vianant o d’un animal que hagi sortit a la carretera, el dispositiu ajudarà a evitar una col·lisió donant una imatge més clara del que veu el mateix motorista;
• Gràcies a la fiabilitat del dispositiu, el conductor mira a la carretera amb menys esforç i els seus ulls no es cansen tant.

No obstant això, fins i tot el sistema més avançat té desavantatges significatius:

• La majoria de models reconeixen objectes estacionaris o que es mouen en direcció al trànsit. Pel que fa als animals que creuen la carretera, molts dispositius no avisen el conductor sobre el perill a temps. Per exemple, la càmera pot reconèixer un obstacle a la vora de la carretera. En funció d’això, el conductor farà una maniobra per evitar l’animal, que es desplaça cap a la maniobra. A causa d'això, la càmera transmet la imatge amb retard, el conductor pot colpejar l'objecte. Aquestes situacions es minimitzen en models més cars capaços de reconèixer la velocitat de moviment dels objectes i transferir la imatge més ràpidament a la pantalla.
• Quan plou o hi ha una boira intensa a l’exterior, el dispositiu no funciona, ja que les gotes d’humitat reflecteixen els rajos, distorsionant la seva trajectòria.
• Fins i tot si el monitor es troba al camp de visió del conductor, haurà de controlar simultàniament la carretera i la imatge de la pantalla. Això complica la tasca, que en alguns casos distreu la conducció.

Per tant, un dispositiu de visió nocturna pot facilitar la feina del conductor, però val la pena recordar que es tracta només d’un assistent electrònic, que pot tenir mal funcionament. Només el conductor pot prevenir situacions imprevistes, de manera que encara ha de tenir molta cura mentre es mou el cotxe.

Aquí teniu un petit vídeo sobre com funciona aquest sistema en condicions reals:

Dispositiu de visió nocturna al cotxe! Lanmodo Vast1080P

Preguntes i respostes:

Com veu un dispositiu de visió nocturna? Un feix de llum (invisible per a l'ull humà) es reflecteix per l'objecte i entra a la lent. La lent l'enfoca en un convertidor electro-òptic, s'amplifica i es mostra a la pantalla.