Kamera zamiast lusterka

BMW

 

Już za kilka lat systemy typu kamera-wyświetlacz (CMS) mogą całkowicie zastąpić klasyczne boczne lusterka samochodowe. Ich zaletą jest nie tylko lepsza widoczność, ale i redukcja spalania na skutek zmniejszenia oporu powietrza. Stąd według ich twórców mogą stać się kolejnym kamieniem milowym na drodze do rozwoju zintegrowanego systemu sterowania pojazdem. Pytanie tylko, co zyska na tym użytkownik.

Boczne lusterka od dawna są przedmiotem zainteresowania ekspertów z dziedziny aerodynamiki szukających nowych sposobów na redukcję zużycia paliwa. Stanowią bowiem zasadniczą przeszkodę na drodze do zmniejszenia oporu powietrza podczas jazdy. Niebawem ich miejsce zająć mogą niewielkie kamery połączone z wyświetlaczem znajdującym się w kabinie. W styczniu tego roku na targach CES (Customer Electronics Show) w Las Vegas kolejny tego typu projekt zaprezentowało BMW.

Panoramiczny obraz z trzech kamer
Pokazany tam model i8 Mirrorless został wyposażony w dwie miniaturowe kamery zamontowane w miejscu tradycyjnych lusterek. Trzecia umiejscowiona została na górnej krawędzi tylnej szyby. Obraz z kamer odtwarzany jest na wyświetlaczu umieszczonym w lusterku wstecznym. System pozwala na uzyskanie panoramicznego obrazu tego, co dzieje się za plecami kierowcy. Jak zaznacza producent, obraz ten nie jest statyczny, lecz można nim sterować w zależności od sytuacji na drodze, dostosowując kąt widzenia do potrzeb kierowcy. W przypadku niebezpieczeństwa kolizji na wyświetlaczu pojawiają się również sygnały ostrzegawcze informujące o charakterze zagrożenia. Jego dodatkową zaletą jest też możliwość indywidualnej regulacji jasności i kontrastu obrazu oraz korekty ekspozycji. Nie brak mu jednak i wad: jak wszystkie systemy elektroniczne, CMS-y są bardzo wrażliwe na oddziaływanie czynników zewnętrznych. Sygnały zakłócające, aberracje chromatyczne, zabrudzone oko kamery, a także awaria na skutek braku zasilania, zimna lub wyładowań elektromagnetycznych – wszystko to może całkowicie pozbawić kierowcę możliwości kontrolowania sytuacji na drodze.

Lusterko w roli asystenta kierowcy
Alternatywą dla relatywnie prostego układu wizyjnego umożliwiającego śledzenie sytuacji na drodze może być rozbudowany system rozpoznawania i klasyfikacji obiektów zaproponowany przez firmę Continental. Jej „cyfro we lusterko” miałoby zastąpić konwencjonalne lusterka boczne i wsteczne, a jednocześnie – przez integrację z systemem ADAS (ang. Advanced Driver Assistance System) – pełnić funkcję interfejsu między człowiekiem a pojazdem. Jako część Zaawansowanego Systemu Wspomagania Kierowcy ma umożliwiać dynamiczną optymalizację parametrów układu sterowania i oprogramowania tak, by dostosować je do potrzeb użytkownika. Systemy ADAS za pomocą sygnałów wizualnych i dźwiękowych ostrzegają kierowcę o potencjalnych zagrożeniach i wspomagają go w wykonywaniu manewrów na drodze. W ich skład wchodzą dziś przeważnie Asystent Białej Linii ostrzegający o zmianie pasa ruchu, funkcja informowania o przeszkodach na drodze oraz zbyt małej odległości od sąsiedniego pojazdu, a coraz częściej również Asystent Parkowania. Wyposażone w funkcje ADAS „cyfrowe lusterka” nie tylko poprawiałyby właściwości aerodynamiczne pojazdu i widoczność sytuacji drogowej, ale również stwarzałyby możliwość dynamicznej analizy elementów otoczenia, znacznie wykraczając poza funkcje zwykłego lusterka.

Surowe warunki dopuszczenia
Zgodnie z zapowiedzią producenta jego CMS będzie miał premierę w 2018 r. Warunkiem wdrożenia systemu jest jednak nowelizacja regulaminu nr 46 Europejskiej Komisji Gospodarczej ONZ określającego podstawowe wymogi względem lusterek samochodowych. W ramach Komisji powstała nawet nieformalna grupa robocza ds. CMS (IGCMS-II), w której prowadzone są dyskusje na temat warunków dopuszczenia do użytku tego typu systemów. Jednym z jej postulatów jest uwzględnienie mechanizmów zabezpieczających przed awarią oraz informujących kierowcę o błędach w funkcjonowaniu systemu. Inne dotyczą minimalnych wartości takich parametrów jak kontrast, jakość odwzorowywania barw, latencja, dystorsja, rezolucja obrazu czy szybkość reakcji na zmianę oświetlenia. Mówiąc krótko, aby zostać dopuszczona do użytku, nowa technologia musi zapewniać wierne odzwierciedlenie rejestrowanej rzeczywistości, a także stanowić konkretną wartość dodaną.

Technologia niedoskonała
Najtrudniejszą przeszkodą do przezwyciężenia wydaje się przy tym dopasowanie obrazu do możliwości percepcyjnych ludzkiego oka. W przypadku cyfrowych wyświetlaczy problemem – zwłaszcza dla dalekowidzów – może okazać się konieczność zachowania odpowiedniej odległości od oglądanego obrazu. Najlepszym rozwiązaniem byłoby zintegrowanie obrazu kamery z szybą samochodową, jak to ma miejsce w przypadku wyświetlaczy przeziernych (ang. Head-Up Display – HUD). Jak na razie pomysł ten nie wyszedł jednak poza fazę teoretyczną. Drugim istotnym problemem okazuje się kwestia nieruchomości cyfrowego obrazu. Podczas gdy w lusterkach optycznych obraz porusza się wraz z ruchem głowy, w „lusterku cyfrowym” pozostaje statyczny. Dzisiejsze CMS-y nie są również w stanie wiernie oddać relacji przestrzennych między obiektami, co ma istotne znaczenie w przypadku oceny odległości od przeszkody.

2 złote na 100 km
Bazując na doświadczeniach wyniesionych z rynku kamer cyfrowych, można się spodziewać, że z czasem producentom CMS-ów uda się przezwyciężyć te niedoskonałości i uzyskać jakość obrazu porównywalną z tym widocznym w zwykłym lusterku. Pojawia się jednak pytanie, po co w ogóle zastępować je rozbudowanym, drogim systemem elektronicznym, skoro nie przyniesie to kierowcy żadnych korzyści wykraczających poza to, co już dziś oferuje mu tradycyjne lusterko w połączeniu z HUD-em. Zwłaszcza że podnoszony często argument zmniejszenia oporu powietrza, a tym samym redukcji zużycia paliwa, trudno w praktyce obronić. Rok temu podczas Międzynarodowych Targów Pojazdów Użytkowych IAA we Frankfurcie firma Valeo zaprezentowała technologię „Sightstream” mającą zastąpić boczne lusterka. Według wyliczeń producenta jej zastosowanie pozwala na redukcję emisji CO2 o 1,3 g/km, co odpowiada ok. 0,05 litra benzyny na każde 100 km. Wielkość ta – jakkolwiek pożądana ze względu na wkład w rozwiązanie problemu dziury ozonowej – jest zbyt mała, aby z punktu widzenia konsumenta uznać ją za wartość dodaną decydującą o bilansie rachunku zysków i strat.

Więksi zyskają więcej
Realne korzyści z zastosowania systemów kamera-wyświetlacz mogą za to odnieść kierowcy ciężarówek. W przypadku największych pojazdów ciężarowych widoczność tego, co dzieje się za paką samochodu jest bowiem niemal zerowa. Kabina kierowcy oferuje ponadto więcej miejsca, co rozwiązuje problem zachowania odpowiedniej odległości od wyświetlacza. Co więcej, koszt zakupu tego typu systemu w relacji do ceny samego pojazdu jest mniejszy i może szybciej się zwrócić dzięki redukcji zużycia paliwa – zwłaszcza w transporcie międzynarodowym, w przypadku którego koszty oleju napędowego stanowią lwią część całkowitego kosztu przedsięwzięcia.

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę