Kilkanaście lat temu ultradźwiękowe czujniki ułatwiające parkowanie uznawane były za high-tech – od tamtej pory wiele się zmieniło. Czujniki parkowania stały się oczywistością – teraz nowoczesne auto musi być dodatkowo naszpikowane kamerami, z których obraz wykorzystywany jest na różne sposoby.
Najbardziej oczywisty z nich to ułatwienie kierowcy manewrowania. W nowych modelach, nawet tych należących do klasy niższej, montowana jest przynajmniej jedna kamera, która rejestruje widok za autem.
Jest on później wyświetlany na ekranie zamontowanym na desce rozdzielcze(często jest to jednocześnie wyświetlacz radia, nawigacji i komputera pokładowego) lub w lusterku wstecznym. W droższych modelach dodatkowo montowane są kamery z przodu, a nawet na bokach auta, zwykle w lusterkach.
Najnowsze systemy są tak dopracowane, że potrafią wygenerować obraz dający niemal doskonałe złudzenie oglądania auta z góry – do tego stopnia, że niektórzy kierowcy odruchowo szukają wysięgnika z kamerą.
W Audi widocznym na zdjęciach poniżej aż tak dobrze nie jest, choć trzeba przyznać, że na monitorze doskonale widać wszystko, co znajduje się dookoła samochodu. Cała tajemnica tkwi w specjalnych kamerach, których kąt widzenia jest zbliżony do 180°.
Nieprzetworzony obraz z takiej kamery jest silnie zdeformowany (efekt „rybiego oka”) – żeby uzyskać iluzję naturalnego widoku, konieczne jest poddanie go odpowiedniej obróbce elektronicznej.
W sam środek obrazu komputerowo wklejane jest zdjęcie samochodu. Szanujący się producenci dbają o szczegóły – wygenerowany wizerunek auta ma nawet taki sam kolor jak prawdziwy samochód.
W większości modeli wyposażonych w takie systemy kierowca ma możliwość wyboru widoku z konkretnej kamery (np. jeśli przy precyzyjnym manewrowaniu zależy mu na tym, żeby zobaczyć przeszkodę, do której zbliża się auto). Systemy wizyjne nie wyparły czujników ultradźwiękowych, nadal są one wykorzystywane do ostrzegania przed zbliżającymi się przeszkodami.
Widok do przodu
Obraz generowany przez kamerę w grillu auta
Obiektyw kamery jest tak mały (wielkości niedużego guzika), że przy pobieżnym oglądaniu auta można go nie zauważyć. W tym modelu kamerę umieszczono w jednym z pierścieni logo Audi. Pole widzenia kamery zbliżone jest do 180°, co oznacza że pozwala ona na pokazanie obrazu nie tylko tego, co znajduje się przed autem, ale również po jego bokach.
Widok na boki i do tyłu
Kamery w lusterkach oraz z tyłu samochodu
Widok na to, co znajduje się w najbliższym otoczeniu samochodu, przydaje się np. podczas precyzyjnego manewrowania między przeszkodami lub jazdy po wąskich drogach i w terenie. W rozbudowanych systemach stosowane są miniaturowe, szerokokątne kamery zamontowane w obudowach lusterek oraz kamery umieszczone z tyłu i z przodu samochodu.
Widok do tyłu
Kamera z tyłu samochodu
Najczęściej stosowany typ kamery. Może ona być zamontowana w tylnej klapie, w zderzaku, a nawet w ramce tablicy rejestracyjnej. Dostępne są zestawy pozwalające wyposażyć każdy samochód w taki system obserwacji otoczenia pojazdu. Większość urządzeń ma możliwość pracy przy bardzo słabym oświetleniu (tryb noktowizyjny). Poza kamerą w aucie montowane są też czujniki cofania.
Widok z góry
Komputerowo zmontowany obraz ze wszystkich kamer samochodu
Rozbudowane systemy obserwacji otoczenia auta dają możliwość wygenerowania obrazu sprawiającego wrażenie, że auto jest filmowane z góry. Do osiągnięcia tego efektu wykorzystywany jest przetworzony obraz ze wszystkich kamer auta. Komputer redukuje efekt „beczki” charakterystyczny dla kamer szerokokątnych, a sam samochód jest elektronicznie wklejany w obraz. W najnowszych modelach iluzja jest niemal doskonała – starsze systemy (jak ten na zdjęciu) nie są aż tak skuteczne.
strona 2
Systemy obserwujące otoczenie auta
Aktywny tempomat
W nowych modelach tempomat może być zintegrowany z systemem nadzorującym ruch przed autem. W przypadku wykrycia przeszkody lub wolniej jadącego pojazdu znajdującego się na torze jazdy samochodu układ może automatycznie zatrzymać samochód lub na chwilę zmniejszyć prędkość, tak żeby zachować bezpieczny odstęp. Aktywne tempomaty korzystają z układów wizyjnych (kamery za przednią szybą lub w grillu auta) oraz czujników radarowych średniego zasięgu.
Ostrzeganie o zmęczeniu
Zmęczenie kierowcy to jedna z najczęstszych przyczyn wypadków. Nowoczesne auta nadzorują zachowanie kierowcy – analizują m.in. ruchy kierownicą, szybkość reakcji i to, czy kierowca utrzymuje prawidłowy tor jazdy („myszkowanie” między pasami to jeden z symptomów usypiania za kierownicą). Jeśli układ wykryje, że kierowca wykazuje objawy zmęczenia, na tablicy przyrządów wyświetla się komunikat zalecający przerwę w jeździe. Do obserwacjizachowań kierowcy wykorzystywane są m.in. kamera asystenta pasa ruchu, a nawet czujniki układu ESP.
Asystent pasa ruchu
Zdekoncentrowany kierowca, np. zmęczony lub zajmujący się obsługą radia, a nie prowadzeniem auta, może niechcący zjechać ze swojego pasa ruchu, co grozi wjechaniem do rowu lub – co gorsza – zderzeniem z autem jadącym z przeciwka. Zapobieganiu tego typu zagrożeniom służy tzw. asystent utrzymywania pasa ruchu. Komputer auta analizuje obraz rejestrowany przez kamerę z przodu auta i na tej podstawie ocenia, czy auto porusza się odpowiednim torem. Jeśli nie, alarmuje kierowcę lub automatycznie koryguje tor jazdy. Uwaga, takie systemy nie radzą sobie na zniszczonych drogach.
Układ obserwacji martwego pola
Teoretycznie w dobrze zaprojektowanych i ustawionych lusterkach zjawisko martwego pola nie powinno występować – w praktyce jednak system ostrzegający o obiektach znajdujących poza polem widzenia kierowcy przydaje się często. Wykorzystuje on, podobnie jak systemy ułatwiające parkowanie, kamery zamontowane w bocznych lusterkach samochodu. W razie wykrycia przez nie obiektu w martwym polu zapala się lampka ostrzegawcza, zamontowana najczęściej w lusterku auta.
System noktowizyjny
Ze względów bezpieczeństwa nie można nadmiernie zwiększać zasięgu i mocy świetlnej reflektorów auta – w takiej sytuacji mogłyby one oślepiać innych uczestników ruchu. Z kolei podczas jazdy po ciemku zasięg świateł mijania (a przy większych prędkościach – nawet drogowych) jest zbyt mały, żeby dostrzec w porę ewentualne przeszkody. Sposobem na to są systemy noktowizyjne wykorzystujące kamery rejestrujące obraz w podczerwieni. W zależności od modelu jest on wyświetlany albo na desce rozdzielczej, albo na przedniej szybie samochodu.
Rozpoznawanie przeszkód
W niektórych autach obraz rejestrowany przez kamery jest analizowany pod kątem ewentualnych zagrożeń (przeszkód, pieszych lub zwierząt wyskakujących przed samochód). W razie ich wykrycia kierowca może zostać zaalarmowany, a w niektórych modelach dochodzi nawet do awaryjnego hamowania. Tego typu systemy działają coraz skuteczniej, choć zdarzają się im też wpadki – niekiedy ignorują rzeczywiste zagrożenia, a wszczynają niepotrzebnie alarm lub wręcz hamują auto, kiedy zbliża się ono np. do szlabanu parkingowego.
Podsumowanie
Nowoczesny samochód może widzieć więcejnawet od najbardziej wprawnego kierowcy – w końcu nikt z nas nie ma oczudookoła głowy. To nie znaczy, że elektronika lepiej od człowiekapotrafi ten rejestrowany obraz zinterpretować. Systemy nadzoru nadotoczeniem auta są ze sobą powiązane.
Te same kamery, które pomagają przy parkowaniu, dostarczają też informacji do układu ostrzegającego o obiektach w martwym polu. Asystent utrzymywania pasa ruchu współpracuje z układem ostrzegania o zmęczeniu kierowcy.
Już w niedalekiej przyszłości możemy się spodziewać pierwszych modeliaut, które będą w stanie bez udziału kierowcy poruszać się nawet w ruchumiejskim. Czy to dla nas rzeczywiście aż tak dobra perspektywa?