مقالات خودرو : فنی : دوربین دید عقب

دوربین دید عقب

فرض کنید در حال رانندگی در یکی از خیابان های تنگ و باریک شهر خود، آن هم در ساعات شلوغی و اوج ترافیک، هستید. وقتی پشت چراغ قرمز متوقف می‌شوید، یک خودروی ون بزرگ در سمت چپتان می‌ایستد و احساس می‌کنید گیر افتاده‌اید. کمی جلو می‌روید تا ببینید آیا می‌توانید به راست بپیچید یا نه، که ناگهان یک شاسی‌بلند خشمگین جلوی خودروی شما سبز می‌شود. مأیوس و نا امید، دور می‌زنید و در ترافیک غرق می‌شوید. به امید این که از دست راننده های عصبانی خلاص بشوید، به چپ می‌پیچید و وارد یک کوچه باریک می‌شوید. ترافیک آن جا روان‌تر است و خیلی زود به تقاطع بعدی می‌رسید. بعد از عبور از چهارراه ناگهان متوجه می‌شوید که داخل یک کوچه بن‌بست هستید. ماشین ها دو طرف کوچه پارک کرده‌اند و شما هم می‌خواهید دور بزنید. دیدتان خیلی بد است و احتمالش زیاد است هنگام دور زدن به یکی از ماشین های پارک شده برخورد کنید.

در چنین وضعیتی، اگر سوار یک اینفینیتی EX35 باشید، دور زدن برایتان مثل آب خوردن است. آخرین ابزاری که کمپانی اینفینیتی به بازار ارائه کرده است، یک دوربین 360 درجه‌ با دید گسترده است. در این سیستم یک لنز بسیار محدب که روی بدنه خارجی خودرو نصب می‌شود، تصاویر را می‌گیرد و آن ها را روی نمایشگر LCD وسط کنسول به نمایش می‌گذارد. اگر 1950 دلار بیشتر بپردازید، می‌توانید سیستم AVM را روی خودروی اسپرت اینفینیتی EX35 نصب کنید. این سیستم با استفاده از چهار دوربین کوچک، تصاویری خلق می‌کند که راننده می‌تواند هنگام پارک کردن، دنده عقب رفتن یا رانندگی در ترافیک از آن استفاده کند. وقتی هم می‌خواهید از حجم خودروهایی که به شما نزدیک می‌شوند، آگاه شوید، مانند وقتی که در کوچه‌ای باریک گیر افتاده‌اید، این سیستم می‌تواند بسیار مفید باشد. البته فناوری استفاده شده در دوربین های دید عقب، مدت ها است که ارائه شده است؛ اجزاء استفاده شده در آن قبلاً در دوربین هایی که در حین عمل های جراحی وارد بدن می‌شدند و همچنین در نمایشگر LCD دوربین های عکاسی نیز، مورد استفاده قرار گرفته است. مدتی پس از ارائه این فناوری، خودروسازان کاربرد جدیدی برای این اجزاء پیدا کردند، و  آن ها را در دوربین های دید عقب مورد استفاده قرار دادند. این مقاله قسمت های مختلف دوربین دید عقب را شرح خواهد داد و خواهد گفت این دوربین ها چگونه اطلاعات دیجیتال را می‌گیرند و آن ها را به تصاویر ویدئویی تبدیل می‌کنند. پیش از این که با عملکرد دوربین 360 درجه‌ای اینفینیتی و سایر دوربین های مشابه آن آشنا شویم، بیایید ببینیم دوربین های دید عقب نخستین بار چه وقت به صورت کاربردی مورد استفاده قرار گرفتند.

نیاز بازار به دوربین های دید عقب

داشتن دوربین دید عقب درست مثل این است که پشت سرتان چشم داشته باشید. این دوربین های کوچک، که معمولاً به اندازه یک سکه هستند، روی بدنه خارجی خودرو نصب می‌شوند و تصویری واقعی و همزمان از آن چه در عقب خودرو می‌گذرد به نمایش می‌گذارند. برخی دوربین های دید عقب از حسگرهای پشتیبان نیز استفاده می‌کنند که به راننده کمک می‌کند از اجسامی که پشت خودرو قرار گرفته‌اند، آگاه شود. مهندسان فعال صنعت خودروسازی، ابتدا برای پوشش دادن نقاط کور تصمیم به طراحی دوربین دید عقب گرفتند. اگر به اواخر دهه 70 میلادی برگردیم، می‌بینیم که ماشین های بزرگی چون کمپرسی ها و ماشین های سنگینی مانند لودر و گریدر، که در معادن مورد استفاده قرار می‌گرفتند، شروع به نصب دوربین های دید عقب کردند تا رانندگان دید خوبی از منطقه پشت ماشین داشته باشند. کشنده ها و کمپرسی هایی که در معادن روباز مورد استفاده قرار می‌گیرند، بسیار بزرگند و وسعت معادن نیز بسیار زیاد است؛ به همین خاطر دید منطقه پشت خودروها محدود است و راننده ها نمی‌توانند هنگام دنده عقب رفتن پشت سرشان را ببینند. این واقعیت در مورد کمپرسی ها و لودرهای بزرگ بیشتر صدق می‌کند؛ چون مجبورند در خلال یک روز کاری مرتب به جلو و عقب بروند. مکانیک های آن زمان، به منظور این که دید عقب را افزایش بدهند، دوربین های کوچکی پشت ماشین ها نصب و آن ها را به یک صفحه نمایشگر کوچک وصل کردند.

از آن جایی که بیشتر ماشین‌هایی که در معادن رو باز مورد استفاده قرار می‌گرفتند، به هیچ عنوان دیدی از قسمت عقب نداشتند، دوربین های دید عقب به ابزارهای ارزشمندی جهت حفظ و ارتقاء ایمنی تبدیل شدند. با گذشت زمان و نیاز به ارتقاء ایمنی در صنعت معدن‌، بسیاری از پیمانکاران تصمیم به نصب دوربین های دید عقب گرفتند و کمپانی کاترپیلار به این نیاز بازار جواب داد. دوربین های دید عقب WAVS که روی لودرهای کاترپیلار و کمپرسی های بزرگ نصب می‌شدند، از یک یا دو دوربین استفاده می‌کردند. یک کمپرسی معدن مدل 797B را در نظر بگیرید که 6.5 متر ارتفاع، 14.3 متر طول و 9.7 متر عرض دارد. برای راننده این خودرو عملاً غیرممکن است که بتواند وانت کوچکی که پشت سرش در حال حرکت است را ببیند. در نتیجه، کمپانی کاترپیلار به جای آینه عقب که جوابگوی چنان خودرو بزرگی نبود، یک یا دو دوربین را به کار گرفت تا قسمت پشت کمپرسی را نمایش بدهند. این کمپرسی ها، فضای بار بزرگی دارند که دید عقب را به کلی مسدود می‌کند، درست همانطور که سقف یک وانت باری مسقف، دید راننده را می‌گیرد. خودروسازان از سازندگان تجهیزات معدن پیروی کردند و امروزه قادرند دوربین هایی نظیر آن چه در اینفینیتی EX35 می‌بینیم، بسازند. البته فقط دوربین AVM اینفینیتی است که به دید هوایی و 360 درجه‌ایش می‌بالد؛ چون بیشتر دوربین های دید عقب که در صنعت خودروسازی به چشم می‌خورند، فقط آن چه پشت خودرو قرار دارد را نمایش می‌دهند. امروزه تقریباً همه خودروسازان، از لکسوس گرفته تا دوج با آن کاروان معروفش، حداقل در یکی از محصولاتشان دوربین دید عقب ارائه می‌کنند. تجهیزاتی نظیر حسگرهای پشتیبان (Backup sensors) هم وجود دارند که مکمل دوربین های دید عقب هستند و مانند زنگ خطر کار می‌کنند. تا به حال برایتان پیش آمده که در خانه نشسته باشید و صدای بوق دنده عقب یک کامیون به گوشتان برسد؟ این صدای بوق فقط هشداری است به افرادی که پشت کامیون ایستاده‌اند. یک فناوری مشابه نیز، راهش را در صنعت خودروسازی باز کرده است و دوربین های دید عقب، به خصوص در خودروهای بزرگ‌تر، محبوبیت هایی به دست آورده‌اند. ادامه مطلب را بخوانید تا در مورد دوربین 360 درجه‌ای اینفینیتی اطلاعات بیشتری به دست بیاورید و از چگونگی تولید تصویر در سایر دوربین ها هم آگاه بشوید. 

داخل دوربین دید عقب چه می‌گذرد؟

خب، پیشتر به اختصار توضیحاتی در مورد دوربین 360 درجه‌ای اینفینیتی EX35 دادیم، حالا بیایید نگاه دقیق‌تری به آن بیندازیم. اگر سیستم دوربین اینفینیتی را خوب درک کنید، بهتر می‌توانید متوجه فناوری های مشابهی که سایر خودروسازان به کار می‌گیرند، بشوید. قبل از هر چیز بهتر است بدانید تصاویری که دوربین های دید عقب می‌گیرند، درست برعکس آن چیزی است که شما روی صفحه نمایشگر می‌بینید. تصویری که شما می‌بینید، تصویری آینه‌ای است و به این منظور ایجاد می‌شود که وقتی به نمایشگر LCD  نگاه می‌کنید، درک درستی از آنچه پشت سرتان است، داشته باشید. اگر بخواهید بر اساس تصاویر خامی که توسط دوربین عقب گرفته می‌شود، دنده عقب بروید، موانع موجود در سمت راست را در سمت چپ خواهید دید. همانطور که پیشتر گفته شد، کمپانی اینفینیتی از چهار لنز بسیار محدب (یا دید گسترده) استفاده می‌کند. این دوربین ها در چهار طرف خودرو EX35 تعبیه شده‌اند: یکی در گوشه سمت چپ پلاک عقب، یکی داخل لوگوی اینفینیتی روی جلو پنجره و دو تای باقی مانده هم زیر آینه های جانبی قرار دارند. دوربین ها ابتدا تصاویر دیجیتالی خام را ضبط می‌کنند؛ سپس یک نرم‌افزار مخصوص، این تصاویر را پردازش می‌کند. نتیجه کار این می‌شود که یک تصویر هوایی و همزمان از اطراف خودرو به دست می‌آید. دوربین هایی نظیر دوربین اینفینیتی از لنزهای بسیار محدب استفاده می‌کنند چون می‌توانند با دقت بیشتر، منطقه وسیع‌تری را تحت پوشش قرار بدهند. تنها مشکلی که دوربین های بسیار محدب دارند، این است که باعث کج شدن تصاویر می‌شوند. خوشبختانه، حسگرهای CCD تصاویری با کیفیت بالا خلق می‌کنند؛ نرم‌افزار پردازش تصاویر دیجیتالی نیز، می‌تواند آن ها را پر رنگ و یکدست کند؛ به این ترتیب، آن چه راننده می‌بیند، تصویری کاملاً واضح و شفاف است. بیشتر دوربین های دید عقبی که در خودروهای امروزی به چشم می‌خورند، سیستم هایی سخت‌افزاری هستند که برق آن ها را باتری تأمین می‌کند؛ تصاویر دیجیتالی نیز، از طریق کابل به نمایشگر LCD منتقل می‌شوند. دوربین و صفحه نمایشگر هم، وقتی راننده دنده عقب را جا می‌زند فعال می‌شوند. بعضی از مدل های تویوتا از جمله تویوتا 4Runner نیز، دوربین های دید عقب خوبی دارند. در این خودروها، به جای استفاده از یک نمایشگر LCD روی داشبورد، یک نمایشگر کوچک روی آینه عقب نصب شده است و وقتی راننده دنده عقب را جا می‌زند، به صورت دستی فعال می‌شود. دوربین هایی که فقط عقب ماشین را نشان می‌دهند، معمولاً جایی نزدیک به پلاک عقب نصب می‌شوند. گفتنی است همه دوربین های دید عقبی که به صورت فابریک و توسط کارخانه روی خودروها نصب می‌شوند، سخت‌افزاری و قابل اعتمادند ولی همگی به یک روش کار نمی‌کنند. بعضی از سیستم های متفرقه‌ای که در بازار به فروش می‌رسند، وایرلس هستند و خودتان یا یک نصاب حرفه‌ای می‌توانید در مدت کوتاهی آن ها را نصب کنید. در ادامه مطلب، به دوربین هایی که در بازار وجود دارند، نگاهی خواهیم انداخت تا ببینیم در ازاء پولی که پرداخت می‌کنید، باید انتظار چه چیزی را داشته باشید.

دوربین های موجود در بازار

این روزها اگر وارد یکی از بنگاه های اتومبیل بشوید، به احتمال زیاد یک یا دو ماشین می‌بینید که مجهز به دوربین دید عقب هستند. برای مثال، شورولت و فورد روی مدل های Suburban و Expedition به صورت استاندارد، دوربین نصب می‌کنند. اگر دوست دارید خودروی شما نیز، به دوربین دید عقب مجهز باشد، گزینه های زیادی پیش رویتان است. چند شرکت معتبر، دوربین های موجود در بازار را مورد بررسی قرار داده‌اند. شرکت Consumer Reports در مطالعه‌ای که به تازگی انجام داده، هیچ تفاوتی بین دوربین های استاندارد کارخانه‌ای و دوربین های متفرقه تشخیص نداده است. برای مثال، دوربین دید عقب Hitchman VideoMirror، که حدود 800 دلار قیمت دارد، بسیار شبیه دوربینی است که در تویوتا 4Runner دیده می‌شود. دوربین Hitchman به جای استفاده از مانیتور، صفحه نمایشگر را داخل یک آینه تعبیه کرده است. شرکت Consumer Reports دوربین شورولت Suburban را با دوربین های Hitchman مقایسه کرده و نتایج زیر را به دست آورده است: 

ولی معنای این اعداد و ارقام چیست؟ اگر در فاصله 1.5 متری از وسط سپر عقب بایستید، دوربین شورولت Suburban می‌تواند خود شما و 2.7 متر فضای سمت چپ و 2.7 متر فضای سمت راست شما را ببیند؛ البته قادر نیست شما را به صورت تمام قد ببیند، مگر این که در فاصله 1.1 متری آن بایستید. حال بیایید در مورد ستون چهارم صحبت کنیم. جسمی که حدود 15.2 سانتی‌متر طول دارد، مثلاً یک مداد، را در نظر بگیرید. اگر از سپر عقب خودرو Suburban خطی به طرف پایین رسم کنید، سپس آن خط را به طول 30 سانتی‌متر روی زمین امتداد بدهید و مداد را به صورت ایستاده در انتهای آن خط قرار بدهید، دوربین Suburban می‌تواند آن مداد را تشخیص بدهد. وقتی بخواهید دوربین های دید عقب را ارزیابی کنید، این مثال می‌تواند ملاک خوبی به شما ارائه بدهد. دوربین Hitchcam تنها گزینه موجود در بازار نیست؛ دوربین Visor View V-V-VCLP2 نیز، به شیوه‌ای مشابه کار می‌کند و یک نمایشگر کوچک LCD را به کار می‌گیرد که روی آفتابگیر نصب می‌شود. این دوربین 389 دلار قیمت دارد و ارزان‌تر از دو مدل قبلی است، ولی هزینه نصب آن کمی بالاست و فقط یک نصاب حرفه‌ای می‌تواند آن را نصب کند. شرکت CNET یکی دیگر از دوربین های پرطرفدار موجود در بازار، یعنی دوربین VR3 VRBCS300W، را که از یک سیستم وایرلس 2.4 گیگاهرتزی استفاده می‌کند، مورد بررسی قرار داده است. این دوربین در عقب خودرو نصب می‌شود و سیگنال ها را به صورت وایرلس به سوی نمایشگر ارسال می‌کند. این دوربین ارزان‌تر است و 150 دلار قیمت دارد و هر کسی هم می‌تواند لنزها و صفحه نمایشگر را نصب کند؛ در این میان هزینه نصب نیز، حذف می‌شود. البته اتصال وایرلس پیوسته و مداوم نیست و در اثر تداخل امواج با تلویزیون های مدار بسته، مودم های وایرلس و سایر تجهیزات الکتریکی، صفحه نمایشگر ممکن است برفکی بشود. رانندگان هم در تخمین زدن مسافت ها مشکل خواهند داشت، چون لنزهای محدب، مثل دوربین AVM  اینفینیتی، مجهز به پردازشگر نیستند تا تصاویری واضح و شفاف ارائه کنند. این روزها در بازار، جایگزین های کمی برای این گونه دوربین ها وجود دارد. حسگرهای پشتیبان، ارزان‌ترین جایگزین برای دوربین های دید عقب هستند و بدون این که قیمت بالایی داشته باشند، ایمنی مشابهی در اختیار رانندگان می‌گذارند. البته حسگرها آن چه پشت خودرو شما قرار دارد را نشان نمی‌دهند، ولی هنگام پارک کردن یا دنده عقب رفتن کمک زیادی به راننده می‌کنند. همانطور که در ادامه مطلب خواهیم دید، حسگرهای پشتیبان به ویژه در مناطقی که پر از بچه است، می‌توانند بسیار مفید باشند. حسگرهای Dolphin Sonarstep، که در اصل برای وانت های بزرگ و خودروهای شاسی‌بلند طراحی شده است، بوق هشدار دارد و وقتی خودرو به جسمی نزدیک می‌شود، با فعال کردن چراغ های چشمک زن، توجه بصری راننده را هم جلب می‌کند. شاید کنار گذاشتن چند صد یا حتی چند هزار دلار برای یک دوربین دید عقب خوب، با بودجه شما جور در نیاید. در این صورت، خریدن حسگر پشتیبان هم فکر خوبی است، به خصوص اگر یک ماشین بزرگ دارید که نقاط کور زیادی دارد. به هر حال، همه باید به فکر نصب دوربین دید عقب باشند. ادامه مطلب را بخوانید تا علت آن را درک کنید.

آیا آینه عقب را کنار می‌گذاریم؟

بر اساس ارزیابی موسسه ایمنی ترافیک بزرگراه های آمریکا، همه ساله بیش از 180 تصادف منجر به فوت به علت دنده عقب رفتن و زیر گرفتن کودکان رخ می‌دهد و اغلب هم یکی از والدین یا بستگان نزدیک پشت فرمان هستند. از آنجایی که سن بیشتر کودکان متوفی بین 12 تا 23 ماه قرار دارد، بسیاری از فعالان اجتماعی درصدد پیدا کردن راهی برای کاهش آمار این گونه تصادفات مرگ‌آور هستند. در یک دوره یک ماهه در سال 2006، 15 مورد زیر گرفتن کودکان هنگام دنده عقب رفتن گزارش شد که در 12 مورد از آن ها، راننده از بستگان نزدیک بوده است. در نتیجه، دوربین های دید عقب خیلی زود روی بیشتر خودروها نصب شدند. سناتورهای برجسته‌ای مانند هیلاری کلینتون به شدت اصرار داشتند که نصب دوربین دید عقب روی همه خودروها اجباری بشود و به همراه چند سناتور دیگر، موسسه Cameron Gulbransen Kids and Cars Safety Act را به عنوان موسسه‌ای صلاحیت‌دار به مجلس سنا معرفی کردند. اگر آن لایحه به تصویب می‌رسید، موسسه مذکور موظف می‌شد تا قبل از سال 2010، نصب دوربین دید عقب را روی همه خودروها اجباری کند، ولی این لایحه روی میز ماند تا بیشتر درباره آن بحث و تبادل نظر بشود. البته هزینه نصب چنان دوربین هایی آن قدر زیاد است که بسیاری از افراد استطاعت خرید آن ها را ندارند. به گفته خود خودروسازان، قیمت دوربین دید عقبی که روی فورد Expedition نصب می‌شود، حدود 455 دلار و قیمت دوربین مرسدس بنز R350، حدود 7850 دلار است. البته کمپانی مرسدس بنز در کنار فروش این دوربین، مشتریان را وادار به خرید چندین و چند آپشن اضافی نیز می‌کند که ممکن است مشتریان به آن ها نیازی نداشته باشند.