Lái ôtô trong đêm tối là một trong những tình huống căng thẳng và dễ gây tai nạn nhất.
Hãng ôtô BMW danh tiếng của Đức sẽ đưa vào sử dụng hệ thống quan sát ban đêm bằng hồng ngoại có tên BMW Night Vision. Nếu hệ thống phát hiện có người đi bộ trong phạm vi 100m phía trước ôtô, hệ thống sẽ cho hiện một hình tam giác vàng cảnh báo nhấp nháy trên màn hình.
Với thế hệ thiết bị mới, người lái có thể quan sát ngoại cảnh nhờ màn hình hiển thị ban đêm. Thiết bị từng được sử dụng trong quân đội và giờ đây tích hợp trên ôtô, công nghệ quan sát ban đêm (night-vision) giúp người lái tránh chướng ngại vật và quan sát tình huống không nằm trong vùng chiếu sáng của đèn pha.
Hệ thống Night Vision A. Cấu tạo hệ thống Night Vision:
Hệ thống này gồm một camera hồng ngoại nhiệt gắn chìm phía trước mũi ôtô và một màn hình nhỏ hiển thị ảnh thu được phía trước mặt người lái. Trên màn ảnh, các vật cản trên đường sẽ biểu hiện thành những vùng sáng, vật thể càng ấm càng sáng hơn. Người (đi bộ bên lề đường) và động vật (băng ngang đường) sẽ là những điểm sáng nhất trên ảnh.
Hệ thống camera hồng ngoại giúp quan sát chướng ngại vật từ cách xa 300 mét.
Hệ thống quan sát đêm cho hình ảnh rõ nét hơn bằng cách chiếu hình ảnh đường phía trước xe lên màn hình LCD vốn dùng để hiển thị đồng hồ tốc độ. Nếu muốn trở lại chế độ hiển thị tốc độ, người lái phải bấm nút chuyển chế độ.
Màn hình LCD hiển thị tốc độ
Hệ thống quan sát đêm trước đây của Toyota, hình ảnh đoạn đường phía trước xe được chiếu thẳng lên kính chắn gió để người lái dễ quan sát, nhưng hình ảnh này thường bị che bởi hình ảnh trước mũi xe.
Các đồng hồ tốc độ được thay thế bằng hình ảnh chuyển về từ hệ thống Night Vision
Điểm đặc biệt của hệ thống quan sát đêm là các dữ liệu về hình dáng khách bộ hành đã được cài đặt sẵn do đó chúng có thể được so sánh với hình ảnh do hệ thống chuyển về. Nếu có người đi bộ phía trước ôtô, hệ thống sẽ cho hiện các khung màu vàng bao quanh vị trí người đi bộ để người lái xe chú ý quan sát.
Màn hình LCD trên có độ phân giải 1.280 x 480px. Tuy nhiên, mức độ hiệu quả của hệ thống này phụ thuộc nhiều vào tốc độ ôtô, ánh sáng và điều kiện thời tiết.
Tốc độ lý tưởng nhất để hệ thống này hoạt động là 15-60km/h. Hệ thống cũng sẽ không thể nhận dạng người nếu trời quá tối, hoặc khi cần gạt nước ở kính trước hoạt động lúc trời mưa.
Nhược điểm của Night Vision là hình ảnh không giống thực tế. Những vật phát nhiệt như cơ thể, xe, hệ thống xả, xuất hiện không đồng đều do sóng hồng ngoại bị yếu. Hơn nữa, cảm biến dễ bị ảnh hưởng từ nhiệt của động cơ trên nắp ca-pô nên không thể đặt camera trong ca-bin mà phải gắn phía trước mũi xe. Vì vậy chọn giải pháp đặt ngay dưới ba-đơ-sốc nên cảm biến rất dễ bị hỏng hóc.
Camera hồng ngoại B. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Night Vision:
Hệ thống hỗ trợ quan sát ban đêm sử dụng ánh sáng đèn pha hống ngoại và camera lắp đặt bên trong ôtô để nâng cao hiệu quả của hệ thống.
Toàn bộ các hệ thống Night Vision đều sử dụng hình ảnh thu sóng hồng ngoại, phát ra từ nguồn nhiệt và không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Hãng ôtô BMW lựa chọn phát triển công nghệ Night Vision bị động, thu trực tiếp sóng hồng ngoại sinh ra từ nguồn nhiệt. Giải pháp này khá phức tạp và đắt do phải chế tạo loại camera đặc biệt, có khả năng tăng cường hình ảnh hồng ngoại mà chúng nhận được.
Hãng Lexus và Mercedes chọn công nghệ Night Vision chủ động. Hệ thống này
lọc chỉ cho ánh sáng hồng ngoại đi qua. Một chiếc camera kỹ thuật số bình thường, được điều chỉnh để nhìn thấy ánh sáng hồng ngoại (chức năng nightshot trong hầu hết các máy quay hoặc máy ảnh hiện nay), sẽ ghi lại tia hồng ngoại phản xạ và hiển thị trên màn hình.
Hệ thống Night Vision của BMW a) Chức năng quan sát:
Đây là chức năng đầu tiên của hệ thống quan sát ban đêm. Hệ thống sử dụng ánh sáng hồng ngoại của đèn pha để chiếu sáng, có thể chiếu giúp chúng ta quan sát được các vật cách xa tới 150 m.
Nhờ sử dụng đèn pha với ánh sáng hồng ngoại, do đó những người đi ngược chiều không hề bị chói mắt do ánh sáng từ đèn pha chiếu vào.
Những tín hiệu thu được từ camera hồng ngoại đã được chuyển hóa thành những hình ảnh thông thường ở giữa màn hình và mắt người có thể quan sát được một cách dễ dàng.
Nhờ vậy, người lái có thể nhận ra các tình huống nguy hiểm nhanh hơn và đưa ra các phản ứng một cách nhanh chóng.
Chức năng nhận dạng
Đây là chức năng được tích hợp thêm giúp đưa đến cho người lái nhiều thông tin hơn. Vai trò quan trọng nhất của chức năng này là giúp người lái nhận ra những đặc điểm cụ thể, chi tiết của các vật phía trước, giúp người lái có những phản ứng kịp thời và hiệu quả.
Đây là hệ thống được đánh giá là “thông minh” vì ngoài việc nhận ra nó còn có khả năng phân tích. Ví dụ khi có người đi bộ phía trước thì ngoài việc nhận ra có người ở phía trước nó còn có thể phân biệt được người đó đang di chuyển hay đang đứng yên. Và nó sẽ thể hiện sự khác nhau đó trên hình ảnh hiển thị nhờ các màu sắc khác nhau để người lái dễ nhận ra.
Công nghệ này cho phép đưa ra cả các thông tin về không gian phía trước của chiếc ôtô, để làm được điều này các chuyên gia đã sử dụng cảm biến dữ liệu kết hợp cùng với những tín hiệu từ camera và cảm biến rada hoặc từ 2 camera.
Những hình ảnh trong không gian là cơ sở cho phép hệ thống có thể nhận ra các tình huống nguy hiểm đóng vai trò then chốt, từ đó có thể phân tích những tình huống đó để đưa ra các giải pháp.
17. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÍCH ỨNG