Система ночного видения в автомобиле

Опубликовано: 22 Окт 2021Рубрика: СоветыАвтор: editor

Как установить ночное видение автомобиля?

Многие модули для ночного видения напоминают видеорегистратор. Независимо от модели они должны состоять из трех ключевых элементов: экрана, блока и камеры (может работать по принципу тепловизора или с инфракрасными излучателями). Иногда все эти элементы заключены в один корпус, что облегчает установку.

Монтаж системы выполняется по следующей схеме. Установка видеокамеры зависит от типа устройства. Некоторые можно установить снаружи машины

В этом случае важно обеспечить чистоту линзы. Другие модификации предназначены для монтажа в районе зеркала заднего вида или на торпедо

Источник питания – в основном акб автомобиля, но встречаются и варианты с индивидуальным аккумулятором. Сообщение с монитором и модулем управления может выполняться при помощи проводного или беспроводного соединения. Оптимально место установки внешней камеры должно выбираться из такого расчета: высота линзы от земли – 65см., минимальное положение от основной или противотуманной фары – 48 сантиметров. Объектив должен быть расположен в центре радиаторной решетки.

Если в устройстве используется не ИК-камера, а тепловизионная, то ее нужно поместить насколько возможно дальше от двигателя. Так прибор не будет нагреваться, что может отрицательно сказаться на его эффективности. Что касается беспроводной модификации, нужно постараться максимально сократить длину силового кабеля, чтобы он не создавал дополнительных помех.

Модуль, работающий по беспроводной связи, можно закрепить в любой части салона автомобиля. Главное условие – водитель не должен отвлекаться от управления машиной, чтобы наблюдать за ситуацией на дороге по экрану. Удобней всего разместить монитор прямо перед глазами водителя. Благодаря этому ему достаточно будет просто сфокусироваться либо на лобовом стекле, либо на дисплее.

Особенности

Главная функциональная особенность очков ночного видения (ОНВ) – это возможность наблюдения за местностью со свободными руками. Прибор фиксируется в рабочем положении с помощью специальной маски, которая крепится на голове или шлеме за счет системы затяжек и ремней, которые надежно удерживают устройство в удобном для вас положении. В итоге вы можете держать в руках оружие, видеокамеру, фотоаппарат или управлять транспортным средством. В любой момент очки можно откинуть вверх и наблюдать за местностью естественным способом.

Все это значительно упрощает процесс наблюдения и освобождает руки, что весьма важно для решения целого ряда задач. Бинокулярное исполнение (наличие отдельного окуляра для каждого глаза) с отсутствием приближения помогает оценивать расстояние между предметами и их реальные размеры, имитируя обычное зрение

Факт! Ночные очки являются самым удобным типом приборов ночного видения для длительных наблюдений, так как все остальные типы ПНВ приходится держать в руках, что быстро утомляет. Также очки позволяют свободно перемещаться и ориентироваться в пространстве, ведь их оптика не имеет увеличения.

Системы ночного видения, разработанные крупными концернами

Создавая инновационную систему безопасности, автопроизводители стараются разработать уникальные устройства, имеющие преимущества по сравнению с аналогами от других компаний. Хотя приборы ночного видения для автомобилей имеют одинаковый принцип работы, все же у некоторых моделей есть свои отличия.

Для примера сравним характеристики модификации от трех производителей с мировым именем.

Night View Assist Plus от Mercedes-Benz

Одна из уникальных разработок представил немецкий концерн, с конвейера которого сходят премиальные автомобили, оснащаемые ассистентами для водителей, в том числе и NVA. Чтобы устройство отличалось от аналогов, в его названии добавлено слово plus. Плюс в том, что помимо посторонних объектов на дороге камера способна различить также и ямы.

Устройство работает по следующему принципу:

ИК-датчики улавливают отраженные лучи от любой поверхности, в том числе и от неровной дороги, и передают информацию на блок управления.
В то же время видеокамера делает съемку участка впереди автомобиля. В этом элементе установлены светоулавливающие диоды, которые реагируют на солнечный свет. Вся эта информация также подается на ЭБУ прибора.
Электроника объединяет все данные, а также анализирует, в какую часть суток происходит обработка данных.
На экране консоли отображается вся необходимая для водителя информация.

Особенность разработки от Мерседес заключается в том, что электроника предпринимает некоторые самостоятельные действия. Например, если машина движется со скоростью более 45 километров/час, а на дороге появляется пешеход (расстояние от него до автомобиля не превышает 80 метров), то автомобиль самостоятельно делает несколько световых сигналов, включая/выключая дальний свет. Правда, эта опция не сработает, если на дороге есть встречный транспортный поток.

Dynamic Light Spot от BMW

Ее одна немецкая разработка, управление которой производится в интеллектуальном режиме. Прибор стал более безопасным для пешеходов. Особенность устройства заключается в том, что помимо инфракрасных датчиков оно оснащено сенсором сердцебиения. Другими словами, электроника способна распознать стук сердца живого существа, находящегося не далее 100 метров от машины.

В остальном устройство имеет похожие датчики, камеру и экран. Также система оснащается дополнительными светодиодами, предупреждающими пешеходов о том, что автомобиль приближается (фары моргают несколько раз, но если нет встречного авто).

Еще одна уникальность приспособления в том, что светодиодная линза может выполнить поворот на 180 градусов. Благодаря этому NVA способна распознать даже того, кто приближается к проезжей части, и заранее его предупредить об опасности.

Night Vision от Audi

В 2010-м году арсенал передовых разработок в области Night Vision пополнило средство от компании Audi. Прибор оснащается тепловизором. Камеру установили в одном из колец эмблемы (кстати, о том, почему логотип представлен четырьмя кольцами, рассказывается в истории автомобильной марки Audi).

Для удобства в восприятии на экране живые объекты на дороге подсвечиваются желтоватым оттенком. Разработка была дополнена слежением за траекторией пешехода. Блок управления рассчитывает, в какую сторону движется машина, а в какую – пешеход. На основании этих данных электроника определяет возможный вариант столкновения. Если вероятность пересечения траекторий велика, то водитель услышит звуковое оповещение, а человек (или животное) на дисплее будет красным.

Тестируем отечественный прибор

Помимо штатных устройств любому автомобилисту, готовому раскошелиться приблизительно на 250-500 долларов, доступно оборудование, которое можно установить на любой автомобиль. Раньше эта опция была доступна только владельцам элитных авто. Рассмотрим отечественное устройство «Сова», которое работает в ночном режиме не хуже дорогих моделей от ведущих компаний.

В комплект входят:

Две фары с инфракрасными излучателями. Первый рассеивает лучи возле передней части машины на расстоянии около 80 м. Второй направляет луч вдаль на дистанцию около 250м. Их можно установить в отделения для противотуманок или закрепить отдельно на бампере.
Видеокамера с большим разрешением, линза которой также воспринимает отраженные ик-лучи.
Монитор. Вместо штатного можно использовать практически любой экран, совместимый с системами видеонаблюдения, который применяется в автомобилях. Главное условие – дисплей должен быть оснащен аналоговым видеовходом.
Инфракрасный фильтр. Он выглядит как небольшой экран для линзы камеры. Его цель – отфильтровывать помехи, которые создают световые волны.
Блок управления, обрабатывающий полученные сигналы.

Если сравнивать эффективность прибора и света от фар, то устройство действительно способно облегчить задачу для водителя в распознавании удаленных объектов в темноте. Тест на распознавание двух объектов при условии, что оптика работает в режиме ближнего света, а ассистенты стоят на грунтовой дороге:

Расстояние 50м. В свете фар водитель замечает лишь силуэты, но во время небыстрого движения их можно объехать. На экране прибора четко видно, что на дороге стоит два человека.
Дистанция в 100м. Силуэты стали практически незаметными. Если машина движется быстро (около 60 км/ч.), то у водителя остается мало времени на реакцию, чтобы замедлиться или подготовиться к объезду. Картинка же на экране не меняется. Единственное – фигуры стали немного меньше.
Расстояние в 150м. Ассистентов вообще не видно – нужно включать дальний свет. На мониторе прибора картинка все так же четкая: видно качество дорожного покрытия, а силуэты еще уменьшились, но их хорошо видно на отображенном фоне.
Максимальная дистанция – 200м. Даже дальний свет фар не помогает заметить посторонние объекты на дороге. Инфракрасная камера все равно распознала два отдельных объекта. Единственное, что их размеры уменьшились.

Как видно, даже бюджетный прибор способен облегчить задачу для водителя, особенно если в его автомобиле установлены штатные лампочки. Если заменить их на более яркий аналог, например, галогеновый, это может раздражать других участников встречного движения. Так как человеческий глаз не способен распознать инфракрасные лучи, в приборе ночного видения можно использовать мощные излучатели. Они не будут отвлекать водителей встречных машин, зато объекты будут различимы видеокамерой.

Важные преимущества автомобильного тепловизора перед ПНВ

Тепловизионная камера ночного видения для автомобиля не нуждается в дополнительных источниках света, четкость изображения не зависит от погодных условий и наличия препятствий. Туман, задымленность, дождь, снег, густая трава и деревья не ограничивают возможности инфракрасной камеры улавливать сигнал. Для ПНВ наличие препятствий вызывает серьезные проблемы с идентификацией объекта.
Автомобильный тепловизор определяет и выделяет теплые предметы, подсвечивая их на основном фоне. Прибор ночного видения для автомобиля всего лишь улучшает общее изображение в темноте, не выделяя объекты, излучающие тепло.
Систему ночного вождения, работающую по принципу инфракрасной камеры, можно использовать как днем, так и ночью, а ПНВ только в темное время суток.
Дальность обнаружения «теплых» объектов у автомобильного тепловизора выше, чем позволяет функционал ПНВ.

Резюмируя возможности работы этих двух типов устройств, можно сделать вывод, что ПНВ помогают водителю только ночью, в хорошую погоду и отсутствии дополнительных помех. Тепловизор для автотранспорта можно использовать в любое время суток, любую погоду, при наличии препятствий. Это делает тепловизионную систему ночного вождения идеальным инструментом для установки в машину, который снимет большинство проблем ночного передвижения и обеспечит безопасность поездки в сложных условиях.

Принцип работы

В основе этой системы безопасности лежат датчики, которые могут улавливать тепловые и инфракрасные сигналы. Также есть специальная камера, которая снимает изображение. После чего вся информация передается на бортовой компьютер.

После чего бортовой компьютер обрабатывает полученную информацию и проецирует ее на дисплей в виде бесцветного масштабного образа.

Вообще, по принципу действия различаются два вида системы ночного видения.

Активные. При своей работе используют дополнительные источники инфракрасного цвета, которые устанавливаются на автомобиль отдельно. На выходе водитель получит высокое разрешение и четкость изображения. Дальность работы таких систем доходит до 250 метров. Активные системы для своих автомобилей используют концерны Тойота и Мерседес.
Пассивные. У таких систем нет своего инфракрасного датчика. Однако тепловизор самостоятельно фиксирует инфракрасное излучение от самих объектов. Работает он на расстоянии до 290-320 метров. Контрастность на выходе будет очень высокой, а вот разрешение, напротив, низкое. Такие системы безопасности бывают у БМВ, АУДИ и Хонда.

Какая система лучше?

Наиболее совершенными и информативными, по мнению специалистов являются именно активные системы ночного видения. Разберем их работу на примере одной их технических новинок от концерна Мерседес – системе Night View Assist Plus. ЕЕ уникальность заключается в том, что благодаря совершенным датчикам она проинформирует водителя о ямах и неровностях на дороге и предупредит пешеходов о потенциальной опасности. Чтобы понять, как это работает давайте, разберемся из чего, состоит система:

инфракрасные активные камеры — они располагаются в фарах головного света;
видеокамера — находится за лобовым стеклом;
электронный блок управления;
дисплей в кабине — на него будет выводиться вся информация.

Итак, работа системы построена следующим образом:

ик-камеры фиксируют всю окружающую дорожную обстановку – препятствия неровности, пешеходов и встречный транспорт;
задача видеокамеры, понять в какое время суток едет автомобиль, а также следить и вовремя предупреждать о наличии на трассе помех или других автомобилей, которые движутся по встречной полосе или просто едут впереди;
электронный блок управления, должен обработать и проанализировать всю полученную информацию, после чего она будет выведена на экран информационного табло.

Последний, кстати, в зависимости от модели автомобиля может быть как отдельным, так и интегрированным в навигационную систему машины.

В самых первых системах ночного видения информация проецировалась прямо на лобовое стекло. Однако во время испытания, выяснилось, что это только мешает водителю.

О пешеходах, которые могут не заметить приближающийся автомобиль, разработчики системы безопасности тоже позаботились. Они будут предупреждены об опасности с помощью коротких световых сигналов. Однако работает это лишь в том, случае если нет встречных машин, чтобы не ослепить их водителей.

Идеальными для работы системы являются следующие условия:

скорость движения автомобиля более 45 километров в час;
расстояние пешеходов и помех на трассе не далее, чем 80 метров от автомобиля. (В иных случаях информация может быть незначительно искажена).

Установка системы

Вообще, система ночного видения для премиального автомобиля, является штатной частью системы активной безопасности и переустанавливается еще с завода. Однако на сегодняшний день можно при желании приобрести системы и отдельно и установить ее хоть на Жигули.

Стоимость комплекта от 50 до 100 тысяч рублей. Кроме того, придется заплатить за монтаж и настойку оборудования. Сделать это самостоятельно весьма непросто.

Будущее системы ночного видения автомобиля

Сейчас подобные системы безопасности скорее экзотика, которую можно встретить только на очень дорогих машинах. Однако суда по темпам развития системы, вскоре она может стать и весьма обыденной опцией, которая появится даже на наших Жигулях. В дополнение к автопилоту, естественно.

Пока же инженеры занимаются совершенствованием своего детища. К примеру, недавно, компания БМВ представила интеллектуальную систему безопасности, которая находит пешеходов в опасной близости от проезжей части. Делается это при помощи датчиков сердцебиения. Они умеют находить живое существо в радиусе 100 метров от двигающегося автомобиля. Информация об этом выводится на специальный дисплей, кроме того, система сама освещает идущего по обочине пешехода с помощью специальных диодных фар, которые могут поворачиваться на 180 градусов и освещать объекта находящиеся даже на отдалении от проезжей части.

Самодельные ПНВ

Некоторые удивятся, но в действительности автомобильный прибор для повышения безопасности реально собрать своими руками. Чтобы обеспечить ночное видение для своего автомобиля, потребуется определённый набор комплектующих. Найти их не сложно, потому многие энтузиасты с удовольствием берутся за это дело. Хочется предупредить заранее, что без опыта работы с электрикой и автомобильной электроникой за такое дело браться не стоит. При желании можно обратиться за помощью к специалистам, которые сами соберут и установят на вашу машину достойную систему ночного видения. Но если вы твёрдо решили собрать устройство своими руками, потребуется собрать определённые комплектующие, из которых прибор ночного видения и будет состоять.

Монитор. Именно на него будет выводиться вся информация. Некоторые используют мониторы старых видеокамер. Либо же можно приобрести полноценный новый дисплей. Всё зависит от того, какого размера экран вы хотите получить, и насколько ваш бюджет позволяет делать подобные покупки.
Видеоискатель. Также берётся из старой видеокамеры. Это оптимальный вариант. Причём не обязательно разбирать новую камеру. Если зайти на обычный радиорынок, который есть практически в любом городе, можно по низкой цене купить уже разобранный видеоискатель, либо же купить нерабочую камеру, где искатель остался цел. Запчасти от видеокамер найти не сложно.
Камера ночного видения. С этим несколько сложнее, поскольку вам потребуется обязательно рабочая и хорошо функционирующая ночная камера. В отделениях магазинов бытовой техники подобное устройство вы вряд ли найдёте. Они продаются тем, где предлагают различные системы наблюдения для домов, офисов, предприятий и пр. Именно здесь и нужно искать камеру, оснащённую режимом ночного видения. Они сравнительно недорогие, потому сильно по бюджету такая покупка не ударит.
Инфракрасные излучатели. В общей сложности для автомобиля требуется 6 таких устройств. Их поиски стоит начинать с магазинов радиотехники. Какой будет диапазон подсветки у излучателей, решайте уже сами. Чем он больше, тем в итоге дороге обойдётся набор новых инфракрасных излучателей.

Нельзя сказать, что сборка подразумевает проведение каких-то очень сложных мероприятий. Есть имеется хоть небольшой опыт в работе с такими устройствами, на изготовление системы автомобильного ночного видения уйдёт буквально несколько часов. Основной задачей здесь является создание связи между видеокамерой, видеоискателем и инфракрасными излучателями. Для этого потребуется соединить пару наиболее значимых проводов. Это общий провод от видеокамеры и видеовыход, а также видеоискатель с видеовыходом. Выполнив подобное подключение, все приборы в итоге объединятся в общую схему. Заранее подготовив себе схему подключения, каждый прибор устанавливается на своё место, подключается друг к другу и тестируется.

Немаловажно запомнить тот факт, что видеоискатель, как и сама видеокамера, обязательно должны работать от одного напряжения. Поскольку речь идёт о бортовой сети, здесь оптимальным вариантом будет 5 Вольт

Не забудьте про специальный переходник, который предназначен для объединения монитора, размещаемого внутри автомобиля, и самой видеокамеры, выводящей изображение на дисплей. Не обойтись и без специального переключателя, необходимого для работы инфракрасных излучателей, камеры и салонного дисплея. На приобретение этих дополнительных комплектующих много денег тратить не придётся. Это всё равно в разы дешевле, чем покупать премиум автомобиль с заводским прибором ночного видения. Устанавливать ли на свою машину систему для лучшего ночного видения происходящего вокруг или нет, каждый решает сам для себя. Это полезное и эффективное оборудование, способное помочь в экстренных ситуациях и предотвратить дорожно-транспортные происшествия. Но система больше актуальна для тех, кто предпочитает ездить ночью, либо кому приходится передвигаться на машине в основном в ночное время суток.

Будьте предельно внимательными на дорогах, следите за ситуацией вокруг вас, не превышайте скоростной режим и корректируйте работу головной оптики по мере необходимости. Порой именно неправильно установленные или настроенные фары становятся причиной наезда на пешеходов в тёмное время суток, аварий с участием припаркованных машин и пр

Помните и о важности оставаться заметным на ночных дорогах. Для этого всегда включайте аварийные сигналы в случае остановки, не паркуйтесь в неположенных местах с оживлённым движением, а также не забывайте о требованиях относительно использования световозвращающих жилетов

Системы ночного видения, разработанные крупными концернами

Каждый автопроизводитель всегда старается привносить что-то новое в созданные ранее функции и системы. Поэтому некоторые крупные автомобильные концерны разработали свои разновидности приборов ночного видения. Приведем самые известные примеры.