تکنولوژی‌های نوین خودرو

سیستم دید در شب – بررسی و مقایسه تکنولوژی سیستم‌های دید در شب در صنعت خودرو

مقدمه

بی‌شک رانندگی در شب تفاوت­‌های بسیاری با رانندگی در روز دارد و همین تفاوت­‌ها باعث ایجاد «سیستم دید در شب» در بسیاری از خودرو­ها شده است. به‌طور کلی ایجاد هشیاری بالاتر و امکان دید بیشتر و بهتر برای راننده، هدف اصلی این سیستم است. ایده­‌ی اولیه این سیستم، همان دوربین­‌های دید در شب برای سربازان و خلبانان و… بود که بعدها به‌طور ویژه برای خودرو طراحی شد.

تاریخچه سیستم دید در شب

 

در سال ۲۰۰۰، کمپانی جنرال موتورز یک سیستم دید در شب حرارتی را برای مدل‌های مختلف کادیلاک معرفی کرد که با وجود گران قیمت بودن، کارایی چندانی نداشت. پس از جنرال موتورز شرکت­‌های خودروسازی دیگری نیز به تولید این سیستم روی آوردند که با توفیقات چندانی روبرو نشدند. چراکه با وجود داشتن طرفداران بسیار برای این سیستم، دو مشکل همچنان پابرجا بود.

۱-هزینه­ بالای سیستم

۲-نبود کارایی بر روی همه­ خودرو­ها

موضوع اصلی

سیستم دید در شبگستره­ دید انسان در طیف الکترومغناطیس از رنگ بنفش تا قرمز است؛ بنابراین نورهای خارج از این محدوده مانند مادون‌قرمز برای چشم انسان قابل شناسایی نیست. نور مادون‌قرمز به ۳ دسته تقسیم می­‌شود:

۱-مادون‌قرمز پایین (NIR)

۲-مادون‌قرمز متوسط (MRI)

۳-مادون‌قرمز بالا (FIR)

واضح است که تفاوت آن­‌ها در طول موجشان است به‌طوری که مادون‌قرمز بالا که به مادون‌قرمز حرارتی نیز معروف است، می­‌تواند طول موجی تا ۳۰ میکرون هم داشته باشد و به‌جای بازتاب از اجسام، منتشر ‌شود. در تصویرسازی حرارتی وضوح تصویر پایین است ولی کلیت وجود داشتن یا نداشتن هدف را به‌دقت تشخیص می‌دهد.

روش دیگر تصویرسازی، تشخیص فوتون است که مزیت­ها و معایب خاص خود را دارد. این سیستم پروتون‌ها را از نور محیط می‌گیرد و به الکترون تبدیل می‌کند. سپس الکترون‌ها را با فرآیندهای الکتریکی و شیمیایی به تصویر تبدیل می‌کند. سیستم دید در شب به‌طور پایه به دو دسته فعال و غیرفعال تقسیم می­‌شود که سیستم فعال تکیه بر مادون‌قرمز و سیستم غیرفعال بر امواج حرارتی بازتابیده شده از حیوانات، خودروها و عابران پیاده، دارد. همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، اساس کار سیستم غیرفعال نیز همانند اشعه مادون‌قرمز است.

سیستم فعال

به طور کلی به علت استفاده از منبع اشعه مادون‌قرمز سیستم فعال از سیستم غیرفعال پیچیده‌تر است. این سیستم اشیا دور را مشخص مقابل رؤیت می­‌سازد به‌طوری که بسیار واضح‌تر از چراغ معمولی خودرو می­‌شود.

برخی از انواع این نوع سیستم، اشعه مادون‌قرمز را به‌صورت پالسی و برخی دیگر به‌صورت ثابت و یکنواخت منتشر می­‌کنند. این سیستم­‌ها در هوای نامساعد به‌خوبی کار نمی­‌کنند ولی در این سیستم، عکس‌های ناشی از خودرو، حیوانات و حتی اشیای بی‌جان، دارای کنتراست بالا است.

سیستم غیرفعال

سیستم‌های غیرفعال از منبع نور خود استفاده نمی­‌کنند، بلکه از دوربین گرماسنج برای شناسایی اشعه­‌های گرمایی استفاده می­‌کنند. درنتیجه تا زمانی که گرما از اشیا مانند حیوانات و خودروهای دیگر دریافت کند، بسیار کارایی خوبی دارد. مشکل اصلی و بالاترین خطای این نوع سیستم­‌ها در امکان به‌وجود آمدن اشتباه در تشخیص اشیا بی‌جان هم‌دما با سایر موانع موجود در محیط است. این سیستم­‌ها در محیط گرم به‌خوبی کار نمی­‌کنند و کیفیت عکسشان به‌مراتب پایین‌تر از سیستم­‌های فعال است.

سیستم‌های معمولی دارای یک صفحه نمایشگر، عموماً به روی داشبورد هستند. در مدل­‌های جدیدتر علائم هشداردهنده به راننده نیز اضافه شده است. مرسدس بنز، تویوتا و تویوتا لکسوس از سیستم­‌های فعال استفاده می­‌کنند. سایر خودروسازها مانند آئودی، هوندا و BMW از سیستم­‌های غیرفعال استفاده می­‌کنند.

 

آیا واقعاً سیستم دید در شب تصادفات را کاهش می­‌دهد؟

سیستم دید در شب

بر اساس کمیته­ اروپا برای صنعت خودرو، نزدیک به %۵۰ کل تصادفات در شب اتفاق می­‌افتد. با توجه به اینکه %۶۰ ترافیک در شب از روز کمتر است، عدد تصادف در شب بسیار بالاست و اغلب ناشی از سرعت بالاست.

بر اساس یک تحقیق در موسسه ایمنی سفر در اتوبان‌ها، نشان داده شد که سیستم دید در شب باعث تصادفات بیشتر می­‌شود چراکه با اتکا به این سیستم رانندگان با سرعت بیشتری حرکت می­‌کنند.

درهرحال با توجه به اینکه سیستم دید در شب تقریباً سه برابر چراغ‌های معمولی را مشخص می­‌کند، با رعایت قوانین ایمنی از سوی راننده و سرعت مناسب می‌تواند عاملی برای کاهش تصادفات باشد.

مقایسه این سیستم در کمپانی‌های مطرح خودروسازی:

کمپانی BMW در خودروی چهاردر سری ۷ خود، آخرین‌مدل از نسل اول این فناوری را به کارگرفته است. این سیستم اولین بار توسط شرکتی سوئدی به نام ” Autoliv Electronics ” ارائه شد که نکته­ قابل توجه آن، تمایز بین انسان و حیوان توسط سیستم ارائه شده بود. استوارت کلپر، سرپرست تجاری سیستم دید در شب در Autoliv، می‌گوید: “این سیستم جدید مانند یک جفت چشم اضافی است”

کمپانی BMW و مرسدس بنز با وجود ایراداتی که بر این سیستم وارد شد، بازار فروش خود را حفظ کرده­‌اند. سیستم غیرفعال BMW از فن‌آوری مادون‌قرمز بالا برای یافتن گرما استفاده می‌کند، درحالی‌که سیستم مادون‌قرمز پایین مرسدس، جاده را با اشعه مادون‌قرمز منعکس شده، پرتوافکنی می‌کند.

به دلیل وجود ایمنی که این سیستم‌ها به همراه می‌آورند، کادیلاک و لکسوس آن را حذف کرده‌اند، زیرا تقاضای زیادی نداشته‌اند.

کمپانی BMW این سیستم را برای خارج از شهر طراحی کرده است به همین جهت برای موانع در محدوده­ کوچک (داخل شهر) هشداری به راننده داده نمی­‌شود.

اگرچه تفاوت در جزئیات این سیستم در خودرو­های مختلف وجود دارد، ولی همگی آنان آثار مثبت این سیستم را تائید می­‌کنند؛ اما بی‌شک تا همه­‌گیر شدن استفاده­ آن زمان بسیاری باقی است.

نویسنده: سوده فرامرزی

کارشناسی ارشد مهندسی خودرو-سازه و بدنه

 

منبع: شماره سوم مجله علمی تخصصی دوزبانه « سبقت »

استفاده از این مطلب بدون ذکر منبع پیگرد قانونی دارد. مجله علمی تخصصی خط ویژه KhateVije

چه میزان این مقاله را پسندیدید؟

در کادر زیر، به این مقاله امتیاز دهید

امتیاز کاربران: 5 ( 1 رای)

برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن