Принцип действия автомобильных систем ночного видения и можно ли их сделать своими руками

Системы ночного видения уже достаточно давно и активно используются в военной индустрии. Ими оснащают разнообразную технику, комплектуют соответствующими приборами военных. А вот в мир гражданских автомобилей это оборудование попало совсем недавно, но успело громко заявить о себе. Не все понимают, зачем на обычной машине нужна подобная система и что она даёт. В действительности это полезные устройства, значительно повышающие уровень безопасности и дающие уверенность водителям при передвижении в тёмное время суток. Важно учитывать, какой именно прибор ночного видения (ПНВ) вы будете использовать, поскольку системы могут быть реализовать по-разному. Одни просто повышают яркость картинки, которая передаётся с внешних камер на монитор. Другие же, являющиеся более функциональными, преобразуют изображение с помощью дополнительных инфракрасных датчиков. Это превосходный дополнительный помощник. Но пока подобные системы устанавливаются преимущественно на дорогостоящие автомобили ведущих автопроизводителей. Владельцы более скромных машин также могут рассчитывать на установку системы, причём многие делают её своими руками практически из подручных средств.

Что это такое

Всем знакома ситуация, когда в тёмное время суток приходится переключаться постоянно с дальнего света на ближний, чтобы не слепить встречный транспорт. Это требует постоянной фокусировки зрения, которое находится в состоянии напряжения. Плюс ближний свет не всегда позволяет полноценно оценить происходящее на обочине. Выбегающие пешеходы, велосипедисты без опознавательных сигналов, припаркованная машина и многое другое могут стать настоящей проблемой. И чтобы её избежать, автомобили оснащаются различными ассистентами и системами, стараются улучшить работу светового оборудования. Но этого далеко не всегда оказывается достаточно. Потому производители начали постепенно внедрять системы ночного видения, которые прекрасно проявили себя на практике. Системы ночного видения для автомобилей представляют собой специальные приборы для повышения качества восприятия окружающего пространства при условиях плохой видимости, которая обусловлена тёмным временем суток, туманом, дымом и пр. В подавляющем большинстве случаев ПНВ идёт в качестве дополнительного оборудования, причём стоит такая опция достаточно много.

Наиболее эффективными считаются системы ночного видения, которые устанавливаются в передней части автомобиля. Камера работает совместно со специальными инфракрасными датчиками. Изображение с видеокамеры передаётся на блок управления, куда также поступают данные с датчиков. ЭБУ обрабатывает информацию и выводит её на монитор внутри авто. В итоге водитель может видеть на экране то, что человеческий глаз разглядеть не способен. Альтернативой монитору выступает проекция, которая отображается непосредственно на лобовом стекле. Но подобные системы намного дороже, реализовать их своими руками не получится. Это сугубо заводское оборудование. Существующие на рынке системы можно разделить на 2 категории:

• Активные. Здесь используется источник инфракрасного излучения, расположенный непосредственно на самом транспортном средстве;
• Пассивные. Отличаются тем, что инфракрасные излучатели отсутствуют, потому излучения принимаются только от самих объектов.

ПНВ способны показывать происходящее на дороге на расстоянии около 300 метров, но не более. Этого оказывается вполне достаточно, чтобы вовремя сориентироваться, принять соответствующее решение и избежать ДТП, либо иной неприятной ситуации. На самых современных системах ночного видения предусмотрено наличие оповещения и самих пешеходов. Конструктивно ПНВ состоят из нескольких основных компонентов:

• инфракрасных датчиков излучателей;
• видеокамеры;
• электронного блока управления;
• монитора.

Инфракрасные излучатели, в зависимости от типа прибора, бывают активными и пассивными. Их устанавливают непосредственно в корпус фар, что позволяет следить за происходящим впереди. Камера используется обычная, без каких-либо специальных дополнительных систем. Её устанавливают в районе лобового стекла. Электронный блок управления предназначен для сбора информации с видеокамеры и излучателей, а также для дальнейшей обработки. Монитор выводит обработанную информацию на дисплей, и полученное изображение с возможными незаметными глазу препятствиями становится доступным водителю.

Виды и принцип работы

В работе камер ночного видения для автомобилей основные функции выполняют датчики и камера. Датчики улавливают инфракрасные и тепловые сигналы, а камера снимает изображение. Когда электронный блок управления обрабатывает полученные данные, на экране проецируется картинка. Обычно это бесцветный образ в заданном масштабе. Но тут важно учитывать тот факт, что прибор ночного видения, предусмотренный в конструкции автомобиля, может быть активным или пассивным. В зависимости от того, какой ПНВ установлен, различают принцип их работы. Активные системы нашли широкое применение в автомобилях компаний Toyota и Mercedes. Здесь предусмотрены инфракрасные излучатели, которые по желанию устанавливаются как отдельная опция. Это позволяет отображать на мониторе картинку с хорошим качеством и разрешением. Такие ПНВ способны обнаружить препятствия на расстоянии около 250 метров.

А вот пассивным системам отдают предпочтение компании Honda, Audi и BMW. Здесь принцип несколько иной. Фактически тут используется тепловизор, способный самостоятельно улавливать инфракрасные излучения от объектов, находящихся впереди транспортного средства. Не все специалисты согласны с тем, что тепловизоры правильно называть приборами ночного видения. Но поскольку они выполняют свою функцию, то такое название вполне можно считать справедливым. Преимущество тепловизорных ПНВ заключается в том, что их дальность работы составляет до 320 метров. А это больше, нежели у активных аналогов. Зато выводимое на дисплей изображение имеет меньшее качества и большую контрастность.

Лучшие заводские ПНВ

В вопросе безопасности автомобилей всегда ведущие позиции занимали немецкие автоконцерны. Вот и в плане используемых приборов ночного видения эксперты считают, что именно компании из Германии оснащают свои машины пока что лучшими системами.

• Night View Assist Plus. Так свою разработку назвали в компании Mercedes. Эта система отличается наличием функции оповещения пешеходов об опасности, которая дополнила стандартный оповещатель самого водителя. Конструктивно это комплекс из инфракрасных камер в составе головной оптики, видеокамер, монитора и электронного блока управления. Инфракрасные камеры позволяют автомобилю следить за происходящим на дороге, а обычные камеры определяют время суток, фиксируют встречный транспорт и записывают видео. Для предупреждения пешеходов используется система звуковых и световых сигналов. Включается ПНВ автоматически, когда скорость составляет более 45 километров в час. Электроника способна распознать пешехода на расстоянии до 80 метров; 
• Dynamic Light Spot. Это система, дополняющая ПНВ компании BMW. Они сумели продвинуться ещё дальше, чем конкуренты из Mercedes в плане оповещения пешеходов. У них используется интеллектуальный прибор ночного видения, способны обнаружить пешеходов в опасной близости от дороги. Особенность оборудования в том, что здесь применяется датчик сердцебиения. Он определяет наличие живых существу и может фиксировать их на расстоянии до 100 метров. В основную оптику вмонтированы дополнительные диоды, предназначенные для освещения находящихся около дороги объектов и информирования их об опасности. 

Использование приборов ночного видения на автомобилях имеет ряд неоспоримых преимуществ. Причём их можно получить даже от самых простых систем, которые становятся постепенно устаревшими. Но всё равно они способны качественно выполнять свои задачи, вовремя информировать водителя, а также предупреждать пешеходов о потенциальных угрозах.

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Не забывайте, что полагаться только на систему нельзя. Хотя прибор ночного видения и может разглядеть препятствия, никто не должен снижать концентрацию.

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.