Система ночного видения предназначена для предоставления водителю информации об условиях движения в темное время суток. Система позволяет распознавать всевозможные препятствия, участников дорожного движения, пешеходов на неосвещенной дороге, а также дальнейшую траекторию трассы.
Система помогает снять нагрузку с водителя в условиях плохой видимости и тем самым обеспечивает повышение безопасности движения. Принцип действия системы основан на фиксации инфракрасного (теплового) излучения объектов специальной камерой и его проецировании на дисплей в виде серого масштабного образа.
Различают два типа систем ночного видения: пассивные и активные.
Пассивные системы ночного видения захватывают тепловое излучение, исходящее от объектов, используя тепловую камеру (тепловизор). Любые объекты (живые и неживые) обладают определенной температурой и излучают тепло. В зависимости от температуры, интенсивность излучения бывает разная. Благодаря наличию тепловизионных приборов оно преобразуется в видимое нашему глазу изображение. Тепловая камера фиксирует инфракрасное излучение объектов на расстоянии до 300 м. Они имеют высокий уровень контрастности и низкое разрешение изображения.
Активные системы ночного ведения (рис. 2.209) используют дополнительный источник инфракрасного света, устанавливаемый на автомобиль. Они характеризуются высоким разрешением изображения и дальностью охвата порядка 150...250 м.
Рисунок 2.209 – Компоновка системы освещения с инфракрасным излучателем
В качестве фильтра применяется специальное стекло, состоящее из тончайших слоев таких материалов, как MgF2, Na3AlF6, ZnS, TiO2, Ta2O5, Nb2O5. Проходя через множество слоев, световые волны разной длины изменяют фазу и на выходе складываются таким образом, что, либо гасят, либо усиливают интенсивность.
В итоге фильтр пропускает свет строго с длины волны 780 нм. Фара с таким стеклом выглядит выключенной, но только для глаза человека. Встречные водители будут видеть только ближний свет, в то время как ИК-излучение воспринимает «третий глаз» — видеокамера, установленная за зеркалом в салоне. Полученная картинка проходит цифровую обработку, которая повышает четкость изображения. Затем ее выводят на отдельный монитор или непосредственно на лобовое стекло.
Программа для обработки изображений в блоке управления анализирует данные и оценивает распознанные силуэты по ряду критериев. Таким образом система может распознать пешеходов, велосипедистов (сидящих прямо) или диких животных. При распознавании системой пешеходов, велосипедистов или животных на определённом расстоянии от автомобиля их силуэты дополнительно выделяются цветом на дисплее в комбинации приборов.
При наличии людей область перед автомобилем делится на две части: зона распознавания (жёлтая) и зона предупреждения (красная) (рис. 2.210). В области, отмеченной синим цветом, система не может распознавать объекты. Радиус зоны предупреждения зависит от угла поворота рулевого колеса. Длина x и ширина y зоны предупреждения зависят от скорости движения. Ширина зоны предупреждения также учитывает ширину автомобиля.
При распознавании диких животных предусмотрена только пассивная зона и зона предупреждения. Длина зоны предупреждения в этом случае зависит не от скорости, а от размера животного.
Рисунок 2.210 – Области распознавания системой ночоного видения
Система может рассчитать опасность столкновения, исходя из положения и дополнительно из направления движения распознанных пешеходов/велосипедистов, а также из собственных характеристик движения (рис. 2.211).
Жёлтый цвет означает наличие пешеходов/велосипедистов в зоне распознавания, красный цвет означает предупреждение об опасности столкновения (рис. 2.212). В момент включения индикации возможно ещё одно предупреждение об опасности столкновения.
Размер зоны распознавания и обозначения зависит не только от скорости, но и от роста распознанного человека. Представленная здесь зона распознавания и обозначения 8–110 м действительна для людей ростом около 1,85 м. Минимальный рост человека, распознаваемого системой, составляет 85 см. Это соответствует зоне распознавания и обозначения до 70 м.
При распознавании диких животных, ввиду непредсказуемости траектории, предупреждение включается сразу же, то есть зона предупреждения совпадает с зоной распознавания (рис. 2.213). Размер зоны распознавания и обозначения зависит от размера животного. Представленная зона распознавания и обозначения 7–50 м действительна для четвероногого животного ростом около 70 см в холке. Максимальный размер зоны распознавания и обозначения составляет около 130 м и распространяется на животных ростом около 2 м в холке (например, лосей).
Рисунок 2.211 – Зоны распознавания пешеходов/ велосипедистов
Рисунок 2.212 – Отображение распознанных пешеходов в комбинации приборов
Рисунок 2.213 – Зоны распознавания диких животных
Действия системы при предупреждении: