Hệ thống nhìn ban đêm cho ô tô

Bóng tối và sự thiếu chú ý là kẻ thù chính của giao thông đường bộ an toàn, thường gây ra tai nạn. Nếu trong trường hợp đầu tiên, người lái xe và người đi đường cần có thái độ trách nhiệm hơn với cách ứng xử của mình trên đường, thì bóng tối là nguyên nhân tự nhiên không thể loại bỏ.

Dù người lái xe có chú ý đến đâu khi lái xe vào ban đêm, mắt của anh ta vẫn có những hạn chế nhất định, đó là lý do anh ta có thể không nhìn thấy chướng ngại vật trên đường. Để giúp người lái xe hiện đại dễ dàng hơn, các nhà sản xuất xe hơi nổi tiếng đã phát triển hệ thống nva (hỗ trợ quan sát ban đêm) hay còn gọi là trợ lý quan sát ban đêm.

Hãy xem xét những gì được bao gồm trong thiết bị này, cách thức hoạt động, những loại thiết bị tồn tại, cũng như những ưu và nhược điểm của chúng.

Hệ thống nhìn ban đêm là gì

Đối với nhiều người nghe về hệ thống này, nó liên quan nhiều hơn đến các bộ phim hành động. Trong những bức ảnh như vậy, binh lính của các đơn vị tinh nhuệ đeo kính đặc biệt cho phép họ nhìn trong bóng tối. Cần lưu ý rằng hệ thống này gần đây mới được sử dụng trên ô tô. Trước đó, nó thực sự được sử dụng bởi các công trình quân sự.

Hầu hết các xe sang đều nhận được thiết bị này làm tiêu chuẩn. Ở các phiên bản đắt tiền, hệ thống an toàn chủ động và bị động bao gồm các trang bị khác. Ví dụ, bản thân chiếc xe có thể nhận ra chướng ngại vật và cảnh báo nguy hiểm kịp thời, thậm chí ngăn chặn va chạm nếu người lái không phản ứng kịp thời. Điều này giúp tăng độ an toàn cho xe.

Tóm lại, thiết bị nhìn ban đêm là thiết bị có thể nhận ra một vật thể lớn (có thể là người đi bộ, cột điện hoặc động vật). Các cảm biến đặc biệt hiển thị hình ảnh con đường trên màn hình giống như một máy ảnh thông thường, chỉ ở hầu hết các kiểu máy, hình ảnh có sự đảo ngược màu đen-trắng và các tùy chọn đắt tiền hơn hiển thị hình ảnh màu.

Nó để làm gì

Hệ thống quan sát ban đêm cho phép người lái xe:

• Trong bóng tối, nhìn thấy chướng ngại vật trước và tránh tai nạn;
• Có thể có các vật thể lạ trên đường không phản chiếu ánh sáng của xe ô tô giống như biển báo. Do tốc độ của phương tiện giao thông, phạm vi chiếu sáng của đèn pha có thể không đủ để người lái xe phản ứng kịp thời. Điều này đặc biệt nghiêm trọng khi một người đang đi bộ dọc theo lề đường và một xe khác có đèn sáng đang lái ở làn đường ngược lại.
• Ngay cả khi tài xế lái xe cẩn thận, đặc biệt khó khăn vào lúc chạng vạng, khi ánh sáng ban ngày chưa biến mất, nhưng bóng tối hoàn toàn cũng chưa đến. Trong điều kiện như vậy, đèn pha của xe có thể không phát ra đủ ánh sáng để người lái có thể kiểm soát ranh giới của lòng đường. Thiết bị cho phép bạn xác định rõ ràng hơn nơi con đường kết thúc và vai bắt đầu.

Nó không phải là một bí mật cho bất cứ ai rằng chỉ một số loài động vật có thể nhìn thấy hoàn hảo trong bóng tối. Một người không có khả năng như vậy, do đó, những vật thể phản chiếu ánh sáng kém của đèn pha là một mối nguy hiểm đặc biệt cho giao thông đường bộ. Mắt người chỉ có thể phân biệt các vật thể lớn và sau đó chỉ ở một khoảng cách ngắn.

Sự di chuyển của các phương tiện làm tình hình trở nên trầm trọng hơn - nếu người lái xe có thời gian để nhận ra chướng ngại vật ở cự ly gần, anh ta sẽ có quá ít thời gian để tránh va chạm. Để bảo vệ mình khỏi rắc rối và xe khỏi va chạm, người lái xe phải lắp đèn sáng hơn, điều này sẽ gây khó chịu rất nhiều cho những người điều khiển phương tiện giao thông đang tới hoặc đi quá chậm.

Việc lắp đặt thiết bị nhìn ban đêm sẽ khiến bạn cảm thấy tự tin hơn trong những điều kiện như vậy. Tùy thuộc vào kiểu thiết bị, hệ thống sẽ thông báo cho người lái xe về chướng ngại vật xuất hiện trên đường đi của xe hơi, hoặc người lái xe sẽ tự nhận ra khi nhìn vào màn hình. Khoảng cách mà thiết bị nhận diện vật thể cho phép người lái xe đi vòng qua chúng hoặc phanh kịp thời mà không cần điều động đột ngột.

Nguyên tắc hoạt động

Một điều kiện quan trọng cho hoạt động của hệ thống an ninh này là sự hiện diện của một camera đặc biệt. Nó được lắp đặt ở phía trước của xe, tùy thuộc vào tính chất cụ thể của thiết bị. Đây có thể là một camera quay phim riêng biệt được gắn trong lưới tản nhiệt, trong cản xe hoặc gần gương chiếu hậu.

Cảm biến hồng ngoại phản ứng với các chướng ngại vật trong phạm vi rộng hơn mắt người. Thiết bị theo dõi truyền dữ liệu nhận được đến một màn hình riêng biệt, có thể được cài đặt trên bảng điều khiển hoặc bảng điều khiển của máy. Một số kiểu thiết bị tạo hình chiếu lên kính chắn gió.

Khi lắp đặt camera, bạn cần đảm bảo rằng nó sạch sẽ, vì nó quyết định khoảng cách mà các đối tượng sẽ được nhận diện. Hầu hết các thiết bị đều có thể thông báo một chiếc ô tô đang đỗ khi các kích thước bị tắt (về lý do tại sao ô tô cần đèn đỗ, nó cho biết đây) ở khoảng cách khoảng 300 mét, và một người - khoảng một trăm mét.

Các nguyên tố cấu trúc

Mỗi nhà sản xuất trang bị hệ thống cung cấp tầm nhìn ban đêm về các vật thể lạ với các yếu tố khác nhau, nhưng các bộ phận chính vẫn giống hệt nhau. Sự khác biệt chính là chất lượng của các bộ phận riêng lẻ. Thiết bị bao gồm:

• Cảm biến hồng ngoại. Có thể có một số bộ phận trong số này, và chúng được lắp ở phía trước xe, thường xuyên hơn ở phần đầu xe. Các thiết bị phát ra tia hồng ngoại trên một khoảng cách xa.
• Máy quay phim. Yếu tố này cố định con đường phía trước của ô tô và cũng cố định bức xạ phản xạ từ các bề mặt.
• Một đơn vị điều khiển kết hợp dữ liệu từ cảm biến và máy quay video. Thông tin đã xử lý được tái tạo cho trình điều khiển tùy thuộc vào phần tử thứ tư sẽ là gì.
• Thiết bị tái tạo. Nó có thể là một màn hình hoặc một màn hình màu. Ở một số kiểu xe, hình ảnh được chiếu lên kính chắn gió để kiểm soát đường dễ dàng hơn.

 Vào ban ngày, một số thiết bị có thể hoạt động như một DVR bình thường. Trong bóng tối, thiết bị xử lý tín hiệu từ các cảm biến và hiển thị chúng dưới dạng hình ảnh trên màn hình. Với sự tiện lợi rõ ràng, sự phát triển này không làm mất đi sự chú ý của người lái, do đó, các mẫu xe có hình chiếu lên kính chắn gió ít thực tế hơn, vì chúng làm mất tập trung vào việc theo dõi đường.

Các loại hệ thống quan sát ban đêm trên ô tô

Các nhà phát triển hệ thống nhìn ban đêm trên ô tô đã tạo ra hai loại thiết bị:

1. Thiết bị có chế độ hoạt động đang hoạt động. Các thiết bị như vậy được trang bị các cảm biến phát hiện bức xạ hồng ngoại, cũng như các bộ phát được tích hợp trong đèn pha. Một đèn hồng ngoại chiếu vào khoảng cách xa, các tia phản xạ từ bề mặt của các vật thể và một máy ảnh có cảm biến sẽ chụp chúng và truyền chúng đến bộ phận điều khiển. Từ đó hình ảnh chuyển sang màn hình. Nguyên lý hoạt động tương tự như chức năng của mắt người, chỉ khác ở vùng hồng ngoại. Điểm đặc biệt của những thiết bị này là hình ảnh rõ nét với độ phân giải cao được hiển thị trên màn hình. Đúng, khoảng cách khởi động cho những sửa đổi như vậy là khoảng 250 mét.
2. Tương tự thụ động được kích hoạt ở khoảng cách xa hơn (lên đến 300m) do thực tế là các cảm biến trong nó hoạt động trên nguyên tắc của một máy ảnh nhiệt. Thiết bị phát hiện bức xạ nhiệt từ các vật thể, xử lý và hiển thị trên màn hình thiết bị dưới dạng hình ảnh đen trắng đảo ngược.

Không cần sử dụng thiết bị bắt tia từ các vật thể cách xa hơn 300 mét. Lý do là trên màn hình, các đối tượng như vậy sẽ được hiển thị đơn giản dưới dạng các chấm nhỏ. Không có nội dung thông tin từ độ chính xác như vậy, do đó, hiệu quả tối đa của thiết bị thể hiện chính xác ở khoảng cách này.

Hệ thống nhìn ban đêm do các tập đoàn lớn phát triển

Bằng cách tạo ra một hệ thống an ninh sáng tạo, các nhà sản xuất xe hơi đang cố gắng phát triển các thiết bị độc đáo có lợi thế hơn so với các đối tác từ các công ty khác. Mặc dù kính nhìn ban đêm cho ô tô hoạt động theo cách giống nhau, nhưng một số mẫu có những điểm khác biệt riêng.

Ví dụ: hãy so sánh các đặc điểm của sửa đổi từ ba nhà sản xuất nổi tiếng thế giới.

Hỗ trợ nhìn đêm Plus từ Mercedes-Benz

Một trong những sự phát triển độc đáo đã được trình bày bởi mối quan tâm của Đức, đó là việc sản xuất dây chuyền lắp ráp ô tô cao cấp được trang bị trợ lý lái xe, bao gồm cả NVA. Để làm cho thiết bị khác với các đối tác của nó, từ cộng đã được thêm vào tên của nó. Điểm cộng là ngoài vật thể lạ trên đường, camera còn có khả năng phân biệt các lỗ hổng.

Thiết bị hoạt động theo nguyên lý sau:

1. Cảm biến hồng ngoại thu nhận các tia phản xạ từ bất kỳ bề mặt nào, kể cả những con đường không bằng phẳng và truyền thông tin đến bộ phận điều khiển.
2. Đồng thời, camera hành trình ghi lại khu vực phía trước ô tô. Phần tử này chứa các điốt bắt sáng phản ứng với ánh sáng mặt trời. Tất cả thông tin này cũng được cung cấp cho ECU của thiết bị.
3. Điện tử tích hợp tất cả dữ liệu và cũng phân tích phần dữ liệu được xử lý trong ngày.
4. Màn hình điều khiển hiển thị tất cả các thông tin mà người lái xe cần.

Điểm đặc biệt của sự phát triển từ Mercedes là các thiết bị điện tử thực hiện một số hoạt động độc lập. Ví dụ, nếu ô tô di chuyển với tốc độ trên 45 km / giờ và trên đường xuất hiện người đi bộ (khoảng cách từ ô tô đến ô tô không vượt quá 80 mét), ô tô sẽ độc lập phát ra một số tín hiệu đèn, bật / tắt đèn chiếu xa. Tuy nhiên, tùy chọn này sẽ không hoạt động nếu có luồng giao thông đang tới trên đường.

Điểm sáng động từ BMW

Một sự phát triển của Đức, được kiểm soát trong một chế độ thông minh. Thiết bị đã trở nên an toàn hơn cho người đi bộ. Điểm đặc biệt của thiết bị là ngoài cảm biến hồng ngoại, nó được trang bị cảm biến đo nhịp tim. Nói cách khác, thiết bị điện tử có thể nhận biết nhịp đập của trái tim của một sinh vật sống cách ô tô không quá 100 mét.

Phần còn lại của thiết bị có cảm biến, camera và màn hình tương tự. Hệ thống này cũng được trang bị thêm đèn LED cảnh báo người đi bộ rằng xe đang đến gần (đèn pha nhấp nháy nhiều lần, nhưng nếu không có xe đang tới).

Một điểm độc đáo khác của thiết bị cố định là ống kính LED có thể xoay 180 độ. Nhờ đó, NVA có thể nhận ra ngay cả những người đang đến gần đường vận chuyển và cảnh báo trước cho họ về nguy hiểm.

Tầm nhìn ban đêm của Audi

Vào năm 2010, một công cụ của Audi đã được thêm vào kho vũ khí của những phát triển tiên tiến trong lĩnh vực Tầm nhìn ban đêm. Thiết bị được trang bị một máy ảnh nhiệt. Máy ảnh được lắp vào một trong các vòng của biểu tượng (nhân tiện, tại sao biểu tượng được thể hiện bằng bốn vòng được mô tả trong lịch sử của thương hiệu xe hơi Audi).

Để thuận tiện trong nhận thức, các vật thể sống trên đường được đánh dấu bằng màu hơi vàng trên màn hình. Sự phát triển được bổ sung bằng cách theo dõi quỹ đạo của người đi bộ. Bộ phận điều khiển sẽ tính toán hướng xe đang di chuyển và hướng nào - người đi bộ. Dựa trên dữ liệu này, thiết bị điện tử xác định kịch bản va chạm có thể xảy ra. Nếu khả năng vượt qua quỹ đạo cao, thì người lái xe sẽ nghe thấy cảnh báo bằng âm thanh và người (hoặc động vật) trên màn hình sẽ có màu đỏ.

Chúng tôi đang thử nghiệm một thiết bị trong nước

Ngoài các thiết bị tiêu chuẩn, bất kỳ người lái xe nào sẵn sàng bỏ ra khoảng 250-500 đô la đều có sẵn thiết bị có thể được lắp đặt trên bất kỳ chiếc xe nào. Trước đây, tùy chọn này chỉ dành cho những người sở hữu xe sang. Hãy xem xét thiết bị nội địa "Owl", hoạt động ở chế độ ban đêm không kém hơn các mẫu đắt tiền từ các công ty hàng đầu.

Bộ này bao gồm:

• Hai đèn pha với bộ phát tia hồng ngoại. Tia thứ nhất tán xạ các tia ở gần phía trước ô tô đi được khoảng 80 m, tia thứ hai hướng chùm tia vào khoảng cách 250 m. Chúng có thể được lắp vào hốc đèn sương mù hoặc gắn riêng vào cản.
• Máy quay video độ phân giải cao có ống kính cũng thu nhận các tia hồng ngoại phản xạ.
• Màn hình. Thay vì màn hình tiêu chuẩn, bạn có thể sử dụng hầu hết mọi màn hình tương thích với hệ thống giám sát video được sử dụng trên ô tô. Điều kiện chính là màn hình phải được trang bị đầu vào video analog.
• Bộ lọc hồng ngoại. Nó trông giống như một màn hình nhỏ cho ống kính máy ảnh. Mục đích của nó là lọc bỏ sự giao thoa mà sóng ánh sáng tạo ra.
• Bộ điều khiển xử lý các tín hiệu nhận được.

Nếu chúng ta so sánh hiệu quả của thiết bị và ánh sáng từ đèn pha, thì thiết bị thực sự có khả năng giúp người lái xe dễ dàng nhận ra các vật thể ở xa trong bóng tối. Kiểm tra khả năng nhận dạng hai đối tượng, với điều kiện là bộ phận quang học đang hoạt động ở chế độ chùm tia thấp và bộ trợ lực đang ở trên đường đất:

• Khoảng cách 50m. Trong đèn pha, người lái xe chỉ nhìn thấy bóng, nhưng họ có thể tránh được khi di chuyển chậm. Màn hình thiết bị hiển thị rõ ràng rằng có hai người trên đường.
• Khoảng cách 100m. Các bóng gần như trở nên vô hình. Nếu xe đang chuyển động nhanh (khoảng 60 km / h) thì người lái có rất ít thời gian để phản ứng để giảm tốc độ hoặc chuẩn bị đi đường vòng. Hình ảnh trên màn hình không thay đổi. Điều duy nhất là các số liệu đã trở nên nhỏ hơn một chút.
• Khoảng cách 150m. Người hỗ trợ hoàn toàn không nhìn thấy - bạn cần phải bật đèn chiếu sáng cao. Trên màn hình của thiết bị, hình ảnh vẫn rõ ràng: chất lượng mặt đường có thể nhìn thấy, và các bóng đã nhỏ hơn, nhưng chúng vẫn hiển thị rõ ràng trên nền hiển thị.
• Khoảng cách tối đa là 200m. Ngay cả đèn pha chiếu sáng cao cũng không giúp để ý các vật thể lạ trên đường. Camera hồng ngoại vẫn nhận ra hai đối tượng riêng biệt. Điều duy nhất là kích thước của chúng đã giảm.

Như bạn có thể thấy, ngay cả một thiết bị bình dân cũng có thể giúp người lái xe dễ dàng hơn, đặc biệt nếu xe của anh ta có bóng đèn tiêu chuẩn. Nếu bạn thay thế chúng bằng một chất tương tự sáng hơn, chẳng hạn như đèn halogen, điều này có thể gây khó chịu cho những người tham gia giao thông đang tới. Vì mắt người không thể nhận ra tia hồng ngoại, nên có thể sử dụng các bộ phát cực mạnh trong thiết bị nhìn ban đêm. Chúng sẽ không làm mất tập trung những người điều khiển xe ô tô đang lao tới, nhưng các đối tượng sẽ được phân biệt bằng máy quay video.

Làm thế nào để cài đặt tầm nhìn ban đêm cho ô tô?

Nhiều mô-đun quan sát ban đêm giống như một camera hành trình. Bất kể kiểu máy nào, chúng phải bao gồm ba yếu tố chính: màn hình, khối và máy ảnh (nó có thể hoạt động trên nguyên tắc của máy ảnh nhiệt hoặc với bộ phát tia hồng ngoại). Đôi khi tất cả các yếu tố này được bao bọc trong một vỏ duy nhất, giúp việc lắp đặt dễ dàng hơn.

Hệ thống được cài đặt theo sơ đồ sau. Việc lắp đặt máy quay tùy thuộc vào loại thiết bị. Một số có thể được cài đặt bên ngoài máy. Trong trường hợp này, điều quan trọng là phải giữ cho ống kính sạch sẽ. Các sửa đổi khác được thiết kế để lắp vào khu vực của gương chiếu hậu hoặc trên bảng điều khiển.

Nguồn điện chủ yếu là pin ô tô, nhưng cũng có những tùy chọn với pin riêng lẻ. Giao tiếp với màn hình và mô-đun điều khiển có thể được thực hiện bằng kết nối có dây hoặc không dây. Vị trí tối ưu để lắp đặt camera bên ngoài nên được chọn từ tính toán sau: chiều cao của ống kính từ mặt đất là 65 cm, vị trí tối thiểu từ đèn chính hoặc đèn sương mù là 48 cm. Ống kính nên được đặt ở trung tâm của lưới tản nhiệt.

Nếu thiết bị không sử dụng camera IR mà là camera ảnh nhiệt, thì thiết bị phải được đặt càng xa động cơ càng tốt. Điều này sẽ ngăn thiết bị nóng lên, có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động của thiết bị. Đối với sửa đổi không dây, bạn nên cố gắng rút ngắn chiều dài của cáp nguồn càng nhiều càng tốt để nó không tạo thêm nhiễu.

Mô-đun không dây có thể được gắn ở bất kỳ đâu trong nội thất xe. Điều kiện chính là tài xế không được phân tâm lái xe để quan sát tình hình trên đường trên màn hình. Thuận tiện nhất là đặt màn hình ngay trước mắt người lái. Nhờ đó, anh ta chỉ cần tập trung vào kính chắn gió hoặc màn hình là đủ.

Thuận lợi và bất lợi

Có một quy tắc quan trọng liên quan đến hệ thống hỗ trợ người lái: không có trợ lý hiện đại nào thay thế được nhu cầu điều khiển phương tiện độc lập. Ngay cả mẫu nhạc cụ tiên tiến nhất cũng có những hạn chế của nó.

Thực tế là sử dụng hệ thống NVA vì những lý do sau:

• Hình ảnh trên màn hình của thiết bị giúp người lái xe dễ dàng di chuyển trong ranh giới của mặt đường, đặc biệt là vào lúc chạng vạng, khi đèn pha chưa phát huy hết tác dụng trong công việc;
• Màn hình hiển thị có kích thước tối ưu, nhờ đó người lái không cần phải nhìn kỹ thiết bị đang hiển thị và không bị phân tâm khỏi đường;
• Ngay cả khi người lái xe ô tô, vì lý do tự nhiên, sẽ không nhận thấy người đi bộ hoặc động vật chạy ra đường, thiết bị sẽ giúp ngăn va chạm bằng cách cho hình ảnh rõ ràng hơn chính người lái xe ô tô nhìn thấy;
• Nhờ độ tin cậy của thiết bị, người lái xe nhìn vào đường ít tốn sức hơn và mắt không bị mỏi.

Tuy nhiên, ngay cả hệ thống tiên tiến nhất cũng có những nhược điểm đáng kể:

• Hầu hết các mô hình nhận ra các vật thể đứng yên hoặc những vật thể chuyển động theo hướng giao thông. Còn đối với những con vật qua đường, nhiều thiết bị không cảnh báo nguy hiểm kịp thời cho người lái. Ví dụ, máy ảnh có thể nhận ra chướng ngại vật ở rìa đường. Dựa trên điều này, người lái xe sẽ thực hiện một động tác để vượt qua con vật di chuyển về phía cơ động. Do đó, camera truyền hình ảnh có độ trễ, người lái xe có thể va phải đối tượng. Các tình huống như vậy được giảm thiểu trong các mẫu đắt tiền hơn có khả năng nhận biết tốc độ chuyển động của các đối tượng và truyền hình ảnh đến màn hình nhanh hơn.
• Khi trời mưa hoặc có sương mù dày đặc bên ngoài, thiết bị sẽ không hoạt động, vì các giọt ẩm sẽ phản xạ các tia, làm sai lệch quỹ đạo của chúng.
• Ngay cả khi màn hình được đặt trong tầm nhìn của người lái xe, anh ta sẽ cần phải giám sát đồng thời đường và hình ảnh trên màn hình. Điều này làm phức tạp nhiệm vụ, trong một số trường hợp, khiến bạn mất tập trung khi lái xe.

Vì vậy, một thiết bị nhìn ban đêm có thể giúp công việc của người lái xe dễ dàng hơn, nhưng vẫn nên nhớ rằng đây chỉ là một trợ lý điện tử, có thể gặp trục trặc. Chỉ có người lái xe mới có thể đề phòng những tình huống bất trắc xảy ra nên vẫn cần phải cực kỳ cẩn thận khi xe đang di chuyển.

Đây là một đoạn video ngắn về cách một hệ thống như vậy hoạt động trong điều kiện thực tế:

Thiết bị nhìn ban đêm trong xe hơi! Lanmodo Vast1080P

Câu hỏi và trả lời:

Làm thế nào để một thiết bị nhìn ban đêm nhìn thấy? Một chùm ánh sáng (mắt người không nhìn thấy được) được phản xạ từ vật thể và đi vào thấu kính. Ống kính tập trung nó vào một bộ chuyển đổi hình ảnh, nó được khuếch đại và hiển thị trên màn hình.