Sistema de visión nocturna para coche.

La oscuridad y la falta de atención son los principales enemigos del tráfico rodado seguro, que a menudo provocan accidentes. Si en el primer caso el conductor y los peatones necesitan una actitud más responsable en su comportamiento en la vía, entonces la oscuridad es una causa natural que no se puede eliminar.

No importa qué tan atento esté el conductor mientras conduce de noche, su ojo todavía tiene ciertas limitaciones, por lo que es posible que no vea el obstáculo en la carretera. Para facilitar las cosas a los conductores modernos, los fabricantes de automóviles de renombre han desarrollado el sistema nva (asistente de visión nocturna) o asistente de visión nocturna.

Considere lo que se incluye en este dispositivo, cómo funciona, qué tipos de dispositivos existen, así como sus ventajas y desventajas.

¿Qué es un sistema de visión nocturna?

Para muchos que escuchan sobre este sistema, está más asociado con películas de acción. En tales imágenes, los soldados de las unidades de élite usan anteojos especiales que les permiten ver en la oscuridad total. Cabe señalar que este sistema solo se ha utilizado recientemente en automóviles. Antes de eso, fue realmente utilizado por estructuras militares.

La mayoría de los coches de lujo reciben este dispositivo de serie. En versiones caras, el sistema de seguridad activa y pasiva incluye otros equipos. Por ejemplo, el propio automóvil puede reconocer un obstáculo y advertir del peligro a tiempo o incluso evitar una colisión si el conductor no reacciona a tiempo. Esto aumenta la seguridad del vehículo.

En resumen, un dispositivo de visión nocturna es un dispositivo que puede reconocer un objeto de gran tamaño (puede ser un peatón, un poste o un animal). Los sensores especiales muestran la imagen de la carretera en la pantalla como una cámara convencional, solo que en la mayoría de los modelos la imagen tiene una inversión de colores en blanco y negro, y las opciones más caras muestran una imagen en color.

Para qué sirve

El sistema de visión nocturna permite al conductor:

• En la oscuridad, vea un obstáculo de antemano y evite un accidente;
• Puede haber objetos extraños en la carretera que no reflejen la luz de los automóviles de la misma manera que una señal de tráfico. Debido a la velocidad de transporte, el alcance de los faros puede no ser suficiente para que el conductor reaccione a tiempo. Esto es especialmente grave cuando una persona camina por el costado de la carretera y otro automóvil con una luz brillante conduce en el carril opuesto.
• Incluso si el conductor conduce el automóvil con cuidado, es especialmente difícil al anochecer, cuando la luz del día aún no ha desaparecido, pero tampoco ha llegado la oscuridad total. En tales condiciones, es posible que el faro del vehículo no emita suficiente luz para permitir que el conductor controle los límites de la calzada. El dispositivo le permite determinar más claramente dónde termina la carretera y comienza la acera.

Para nadie es un secreto que solo algunas especies de animales pueden ver perfectamente en la oscuridad. Una persona no tiene tal capacidad, por lo tanto, los objetos que reflejan mal los faros son un peligro particular para el tráfico por carretera. El ojo humano puede distinguir solo objetos grandes, y luego solo a una distancia corta.

El movimiento de vehículos agrava aún más la situación: si el conductor tiene tiempo para reconocer un obstáculo de cerca, tendrá muy poco tiempo para evitar una colisión. Para protegerse a sí mismo de problemas y al automóvil del impacto, el conductor tiene que instalar una luz más brillante, que irritará mucho a los conductores del tráfico que se aproxima, o ir demasiado lento.

La instalación de un dispositivo de visión nocturna lo hará sentir más seguro en tales condiciones. Dependiendo del modelo del dispositivo, el sistema notificará al conductor sobre un obstáculo que ha aparecido en el camino del automóvil, o el automovilista lo notará él mismo al mirar el monitor. La distancia a la que el dispositivo reconoce objetos permite al conductor rodearlos o frenar a tiempo sin maniobras bruscas.

¿Cómo funciona?

Una condición importante para el funcionamiento de este sistema de seguridad es la presencia de una cámara especial. Se instala en la parte delantera del vehículo, según el dispositivo en particular. Puede ser una cámara de video separada montada en la rejilla del radiador, en el parachoques o cerca del espejo retrovisor.

El sensor de infrarrojos reacciona a los obstáculos en un rango más amplio que el ojo humano. El dispositivo de seguimiento transmite los datos recibidos a un monitor separado, que se puede instalar en la consola o en el tablero de la máquina. Algunos modelos de dispositivos crean una proyección en el parabrisas.

Al instalar la cámara, debe asegurarse de que esté limpia, ya que esto determina la distancia a la que se reconocerán los objetos. La mayoría de los dispositivos pueden detectar un automóvil estacionado con las dimensiones apagadas (sobre por qué el automóvil necesita luces de estacionamiento, se describe aquí) a una distancia de unos 300 metros, y una persona, unos cien metros.

Elementos de construcción

Cada fabricante equipa el sistema que proporciona visión nocturna de objetos extraños con diferentes elementos, pero las partes clave siguen siendo idénticas. La principal diferencia es la calidad de las piezas individuales. El dispositivo incluye:

• Sensor infrarojo. Puede haber varias de estas piezas y se instalan delante del automóvil, más a menudo en la óptica de la cabeza. Los dispositivos emiten rayos infrarrojos a larga distancia.
• Videocámara. Este elemento fija la carretera por delante del coche y también fija la radiación reflejada de las superficies.
• Una unidad de control que combina datos de sensores y una cámara de video. La información procesada se reproduce para el conductor, dependiendo de cuál será el cuarto elemento.
• Dispositivo de reproducción. Puede ser un monitor o una pantalla a color. En algunos modelos, la imagen se proyecta en el parabrisas para facilitar el control de la carretera.

 Durante el día, algunos dispositivos pueden funcionar como un DVR normal. En la oscuridad, el dispositivo procesa las señales de los sensores y las muestra como una imagen en la pantalla. Con obvia conveniencia, este desarrollo no niega la atención del conductor, por lo que los modelos con una proyección en el parabrisas son menos prácticos, ya que distraen del seguimiento de la carretera.

Tipos de sistemas de visión nocturna para automóviles

Los desarrolladores de sistemas de visión nocturna para automóviles han creado dos tipos de dispositivos:

1. Dispositivos con modo de funcionamiento activo. Dichos dispositivos están equipados con sensores que detectan la radiación infrarroja, así como con emisores integrados en los faros. Una lámpara de infrarrojos brilla en la distancia, los rayos se reflejan en la superficie de los objetos y una cámara con sensores los captura y los transmite a la unidad de control. De ahí la imagen pasa al monitor. El principio de funcionamiento es similar al del ojo humano, solo en el rango de infrarrojos. La peculiaridad de tales dispositivos es que se muestra una imagen clara con alta resolución en la pantalla. Es cierto que la distancia de detección de tales modificaciones es de unos 250 metros.
2. El analógico pasivo se activa a una distancia más larga (hasta 300 m) debido al hecho de que los sensores en él funcionan según el principio de una cámara termográfica. El dispositivo detecta la radiación de calor de los objetos, la procesa y la muestra en la pantalla del dispositivo como una imagen invertida en blanco y negro.

No es necesario utilizar dispositivos que atrapen los rayos de objetos ubicados a más de 300 metros. La razón es que en el monitor, dichos objetos se mostrarán simplemente como pequeños puntos. No hay contenido de información de tal precisión, por lo tanto, la máxima eficiencia del dispositivo se manifiesta precisamente a esta distancia.

Sistemas de visión nocturna desarrollados por grandes corporaciones

Al crear un sistema de seguridad innovador, los fabricantes de automóviles están tratando de desarrollar dispositivos únicos que tengan ventajas sobre sus homólogos de otras empresas. Aunque las gafas de visión nocturna para automóviles funcionan de la misma manera, algunos modelos tienen sus propias diferencias.

Por ejemplo, comparemos las características de la modificación de tres fabricantes de fama mundial.

Asistente de visión nocturna Plus de Mercedes-Benz

Uno de los desarrollos únicos fue presentado por una empresa alemana, que sale de la línea de ensamblaje de automóviles premium equipados con asistentes de conductor, incluido NVA. Para que el dispositivo sea diferente de sus contrapartes, se ha agregado la palabra más a su nombre. La ventaja es que, además de los objetos extraños en la carretera, la cámara también puede distinguir entre agujeros.

El dispositivo funciona según el siguiente principio:

1. Los sensores infrarrojos captan los rayos reflejados de cualquier superficie, incluidas las carreteras irregulares, y transmiten información a la unidad de control.
2. Al mismo tiempo, la cámara de video captura el área frente al automóvil. Este elemento contiene diodos captadores de luz que reaccionan a la luz solar. Toda esta información también se envía a la ECU del dispositivo.
3. Electronics integra todos los datos y también analiza en qué parte del día se procesan los datos.
4. La pantalla de la consola muestra toda la información que necesita el conductor.

La peculiaridad del desarrollo de Mercedes es que la electrónica toma algunas acciones independientes. Por ejemplo, si un automóvil se mueve a una velocidad de más de 45 kilómetros / hora y aparece un peatón en la carretera (la distancia de él al automóvil no supera los 80 metros), el automóvil emite de forma independiente varias señales de luz, encendiendo / apagando la luz de carretera. Es cierto que esta opción no funcionará si hay un flujo de tráfico en sentido contrario en la carretera.

Punto de luz dinámico de BMW

Es un desarrollo alemán, que se controla en modo inteligente. El dispositivo se ha vuelto más seguro para los peatones. La peculiaridad del dispositivo es que, además de los sensores de infrarrojos, está equipado con un sensor de frecuencia cardíaca. En otras palabras, la electrónica es capaz de reconocer el latido del corazón de una criatura viviente ubicada a no más de 100 metros del automóvil.

El resto del dispositivo tiene sensores, cámara y pantalla similares. Además, el sistema está equipado con LED adicionales que advierten a los peatones que el automóvil se está acercando (los faros parpadean varias veces, pero si no hay automóvil que se aproxima).

Otra singularidad del dispositivo es que la lente LED puede girar 180 grados. Gracias a esto, el NVA es capaz de reconocer incluso a quienes se acercan a la calzada y advertirles del peligro con anticipación.

Visión nocturna de Audi

En 2010, se agregó una herramienta de Audi al arsenal de desarrollos de visión nocturna de vanguardia. El dispositivo está equipado con una cámara termográfica. La cámara se instaló en uno de los anillos del emblema (por cierto, por qué el logo está representado por cuatro anillos se describe en historia de la marca de automóviles Audi).

Para mayor comodidad en la percepción, los objetos vivos en la carretera se resaltan con un tinte amarillento en la pantalla. El desarrollo se complementó con el seguimiento de la trayectoria de un peatón. La unidad de control calcula en qué dirección se mueve el automóvil y en qué - el peatón. Con base en estos datos, la electrónica determina el posible escenario de colisión. Si la probabilidad de cruzar las trayectorias es alta, entonces el conductor escuchará una advertencia audible y la persona (o animal) en la pantalla estará roja.

Estamos probando un dispositivo doméstico

Además de los dispositivos estándar, cualquier automovilista que esté listo para desembolsar entre $ 250 y $ 500 tiene equipo disponible que se puede instalar en cualquier automóvil. Anteriormente, esta opción solo estaba disponible para los propietarios de automóviles de lujo. Considere el dispositivo doméstico "Búho", que funciona en modo nocturno no peor que los modelos caros de las principales empresas.

El kit incluye:

• Dos faros con emisores de infrarrojos. El primero dispersa los rayos cerca de la parte delantera del automóvil a una distancia de aproximadamente 80 m, mientras que el segundo dirige el rayo hacia la distancia a una distancia de aproximadamente 250 m. Pueden instalarse en los compartimentos de las luces antiniebla o fijarse por separado al parachoques.
• Una videocámara de alta resolución cuyo objetivo también capta los rayos infrarrojos reflejados.
• Monitor. En lugar de la estándar, puede utilizar casi cualquier pantalla compatible con los sistemas de videovigilancia que se utilizan en los coches. La condición principal es que la pantalla debe estar equipada con una entrada de video analógica.
• Filtro de infrarrojos. Parece una pantalla pequeña para una lente de cámara. Su propósito es filtrar la interferencia que crean las ondas de luz.
• Unidad de control que procesa las señales recibidas.

Si comparamos la eficiencia del dispositivo y la luz de los faros, entonces el dispositivo es realmente capaz de facilitar al conductor el reconocimiento de objetos distantes en la oscuridad. Prueba para reconocer dos objetos, siempre que la óptica esté funcionando en modo de luz de cruce y los asistentes estén en un camino de tierra:

• Distancia 50m. En los faros, el conductor solo nota siluetas, pero durante el movimiento lento pueden evitarse. La pantalla del dispositivo muestra claramente que hay dos personas en la carretera.
• Distancia 100m. Las siluetas se han vuelto casi invisibles. Si el coche se mueve rápidamente (unos 60 km / h), el conductor tiene poco tiempo para reaccionar para reducir la velocidad o prepararse para un desvío. La imagen en la pantalla no cambia. Lo único es que las cifras se han vuelto un poco más pequeñas.
• Distancia 150m. Los asistentes no son visibles en absoluto; debe encender la luz de carretera. En el monitor del dispositivo, la imagen sigue siendo clara: la calidad de la superficie de la carretera es visible y las siluetas incluso han disminuido, pero son claramente visibles contra el fondo mostrado.
• La distancia máxima es de 200 m. Incluso las luces de carretera no ayudan a detectar objetos extraños en la carretera. La cámara de infrarrojos aún reconocía dos objetos separados. Lo único es que su tamaño ha disminuido.

Como puede ver, incluso un dispositivo económico puede facilitar las cosas al conductor, especialmente si su automóvil tiene bombillas estándar. Si los reemplaza con un análogo más brillante, por ejemplo, uno halógeno, esto puede molestar a otros participantes en el tráfico que se aproxima. Dado que el ojo humano no puede reconocer los rayos infrarrojos, se pueden utilizar potentes emisores en un dispositivo de visión nocturna. No distraerán a los conductores de los automóviles que se aproximan, pero los objetos se distinguirán con una cámara de video.

¿Cómo instalar la visión nocturna del coche?

Muchos módulos de visión nocturna se asemejan a una cámara de tablero. Independientemente del modelo, deben constar de tres elementos clave: una pantalla, un bloque y una cámara (puede funcionar según el principio de una cámara termográfica o con emisores de infrarrojos). A veces, todos estos elementos están encerrados en una carcasa, lo que facilita la instalación.

El sistema se instala de acuerdo con el siguiente esquema. La instalación de la videocámara depende del tipo de dispositivo. Algunos se pueden instalar fuera de la máquina. En este caso, es importante mantener limpia la lente. Otras modificaciones están diseñadas para montarse en el área del espejo retrovisor o en un tablero.

La fuente de alimentación es principalmente una batería de automóvil, pero también hay opciones con una batería individual. La comunicación con el monitor y el módulo de control se puede realizar mediante una conexión por cable o inalámbrica. La ubicación de instalación óptima para la cámara externa debe elegirse a partir del siguiente cálculo: la altura de la lente desde el suelo es de 65 cm, la posición mínima desde la luz principal o antiniebla es de 48 cm. La lente debe ubicarse en el centro de la rejilla.

Si el dispositivo no utiliza una cámara de infrarrojos, sino una cámara de imagen térmica, debe colocarse lo más lejos posible del motor. Esto evitará que el aparato se caliente, lo que puede afectar negativamente a su rendimiento. En cuanto a la modificación inalámbrica, debe intentar acortar la longitud del cable de alimentación tanto como sea posible para que no cree interferencias adicionales.

El módulo, que funciona de forma inalámbrica, se puede fijar en cualquier parte del interior del coche. La condición principal es que el conductor no debe distraerse de la conducción para observar la situación en la carretera en la pantalla. Es más conveniente colocar el monitor justo frente a los ojos del conductor. Gracias a esto, le bastará con concentrarse simplemente en el parabrisas o en la pantalla.

Ventajas y desventajas

Hay una regla importante sobre los sistemas de asistencia al conductor: ningún asistente moderno reemplaza la necesidad de un control independiente del vehículo. Incluso el modelo de instrumento más avanzado tiene sus limitaciones.

Es práctico utilizar sistemas NVA por las siguientes razones:

• La imagen en la pantalla del dispositivo facilita al conductor navegar dentro de los límites de la superficie de la carretera, especialmente al anochecer, cuando los faros aún no son tan efectivos para hacer frente a la tarea;
• La pantalla tiene unas dimensiones óptimas, gracias a las cuales el conductor no necesita mirar de cerca lo que muestra el dispositivo y no se distrae de la carretera;
• Incluso si un automovilista, por razones naturales, no se da cuenta de que un peatón o un animal ha salido corriendo a la carretera, el dispositivo ayudará a prevenir una colisión al brindar una imagen más clara en comparación con lo que ve el automovilista;
• Gracias a la fiabilidad del dispositivo, el conductor mira a la carretera con menos esfuerzo y sus ojos no se cansan tanto.

Sin embargo, incluso el sistema más avanzado tiene importantes desventajas:

• La mayoría de modelos reconocen objetos estacionarios o que se mueven en la dirección del tráfico. En cuanto a los animales que cruzan la carretera, muchos dispositivos no advierten al conductor sobre el peligro a tiempo. Por ejemplo, la cámara puede reconocer un obstáculo al borde de la carretera. En base a esto, el conductor realizará una maniobra para esquivar al animal, que se mueve en la dirección de la maniobra. Debido a esto, la cámara transmite la imagen con un retraso, el conductor puede golpear el objeto. Tales situaciones se minimizan en modelos más costosos capaces de reconocer la velocidad de movimiento de los objetos y transferir la imagen a la pantalla más rápidamente.
• Cuando llueve o hay una densa niebla afuera, el dispositivo no funciona, ya que las gotas de humedad reflejan los rayos, distorsionando su trayectoria.
• Incluso si el monitor está ubicado en el campo de visión del conductor, deberá monitorear simultáneamente la carretera y la imagen en la pantalla. Esto complica la tarea, que en algunos casos distrae de la conducción.

Por lo tanto, un dispositivo de visión nocturna puede facilitar el trabajo del conductor, pero aún vale la pena recordar que esto es solo un asistente electrónico, que puede tener fallas. Solo el conductor puede evitar situaciones imprevistas, por lo que aún debe tener mucho cuidado mientras el automóvil está en movimiento.

Aquí hay un breve video sobre cómo funciona un sistema de este tipo en condiciones reales:

Dispositivo de visión nocturna en el coche. Lanmodo Vast1080P

Preguntas y respuestas

¿Cómo ve un dispositivo de visión nocturna? Un rayo de luz (invisible para el ojo humano) se refleja en el objeto y entra en la lente. La lente lo enfoca en un convertidor de imagen, se amplifica y se muestra en la pantalla.