Tìm hiểu công nghệ hỗ trợ nhìn trong đêm

Trang bị Night Vision (nhìn trong đêm) là một trong những công nghệ bạn có thể thường bắt gặp trong các bộ phim chiến tranh hay phim tư liệu. Các phi công lái máy bay, lính đặc nhiệm sử dụng nó để tìm mục tiêu trong bóng tối và theo dõi những bước đi của chúng.

Với các nhà sản xuất xe hơi, họ lại sử dụng theo mục đích khác, việc ứng dụng công nghệ quân sự này vào xe hơi sẽ giúp cho người sử dụng xe ngăn chặn những hiểm hoạ khó lường khi họ phải di chuyển trong điều kiện đêm tối.

Bước khởi đầu

Hệ thống Night Vision lần đầu tiên ứng dụng vào xe hơi được thực hiện vào năm 2000 cho chiếc Cadillac DeVille, sử dụng công nghệ hồng ngoại để phát hiện người, động vật và các loại xe di chuyển. Hình ảnh được xuất hiện thông qua màn hình HUD hiển thị trên kính lái.

Night Vision trên Cadillac DeVille

Hai năm sau, Toyota Lexus cũng bắt đầu ứng dụng công nghệ hồng ngoại nhưng sự khác biệt nằm ở chỗ, Cadillac sử dụng bức xạ hồng ngoại xa (FIR) có dải phổ 0,75 – 1,5 nm, trong khi Lexus chỉ dùng bức xạ hồng ngoại gần (NIR) có dải phổ 15 – 1,000 nm. Tuy nhiên, do một vài lý do nào đó, công nghệ này đã không được lan rộng như lúc ban đầu kỳ vọng, vì vậy nó bị rơi vào quên lãng.

Nhưng chỉ 3 năm sau (2005), công nghệ Night Vision lại được nhắc đến khi hai tên tuổi hàng đầu của ngành xe hơi thế giới là Mercedes-Benz và BMW đã công bố hệ thống nhìn đêm của họ có rất nhiều điểm riêng biệt.

Hệ thống Autoliv Night Vision của BMW dựa trên FIR

Được giới thiệu vào năm 2005, hệ thống Autoliv Night Vision của BMW được dựa trên một cảm biến hình ảnh có độ phân giải 320 x 240 px có khả năng phát hiện sự khác biệt nhiệt độ ở mức rất nhỏ. Bộ cảm biến được gắn bên trên thanh cản của xe.

BMW Autoliv Night Vision

Hệ thống này còn sử dụng một ống góc rộng 36 độ, mở rộng gấp 3 lần so với các hệ thống khác, tạo ra hình ảnh môi trường xung quanh dựa trên nhiệt và được truyền tải trực tiếp đến màn hình trên bảng điều khiển. Điều này có nghĩa rằng các đối tượng có thân nhiệt như động vật hoặc người đi bộ sẽ xuất hiện hình ảnh dưới dạng tươi sáng, trong khi các đối tượng không còn sống sẽ khó có thể nhìn thấy hơn.

Những hình ảnh trên màn hình giao diện điều khiển được hiển thị với 2 màu: đen và trắng, giống như chúng ta thấy trên phim âm bản. Hơn thế, hệ thống này còn có khoảng cách làm việc đáng nể, lên tới 300 m mà không yêu cầu hệ thống chiếu sáng phải hoạt động.

Ngoài ra, hệ thống Autoliv Night Vision còn có thể tự động zoom hình ảnh lên 1,5x khi chiếc xe chạy quá tốc độ 70 km/h và chức năng di chuyển màn hình khi vô-lăng thay đổi góc lái. Dưới đây là đoạn video giới thiệu cách hoạt động của BMW Autoliv Night Vision.

Hệ thống Night View Assist của Mercedes Benz dựa trên NIR

Không giống như hệ thống Autoliv Night Vision của BMW khá thụ động, Mercedes-Benz lại sử dụng bức xạ hồng ngoại gần để chiếu sáng với dải phổ khoảng 800 nm trong khoảng cách hoạt động 150m. Ánh sáng di chuyển cho đến khi gặp vật cản phía trước.

Mercedes-Benz Night View Assist

Sự phản chiếu ánh sáng sẽ được ghi lại và được hiện thị trên một màn hình đặc biệt sau vô-lăng và gần đồng hồ đo tốc độ. Mercedes-Benz cho biết hệ thống Night View Assist không phụ thuộc vào nhiệt độ cơ thể, do đó, nó có thể phát hiện ra cả những động vật đã chết hay những vật cản trên đường.

Ưu và nhược điểm của từng hệ thống

Các ưu và nhược điểm của hệ thống nhìn đêm chủ yếu dựa trên những công nghệ cốt lõi mà các hãng xe đang ứng dụng. Có lẽ lợi thế lớn nhất của hệ thống BMW Autoliv Night Vision là phạm vi hoạt động. Nhờ phương pháp thụ động, hệ thống Autoliv Night Vision của BMW có thể hoạt động trong một phạm vi 300 m, trong khi Mercedes-Benz chỉ giới hạn 150 m.

Một lợi thế khác nữa của FIR, cho dù đó có thể là con dao hai lưỡi là nó chỉ làm nổi bật người đi đường và động vật sống, vì vậy tập trung vào điều khiển vẫn là yếu tố quan trọng nhất. Tuy nhiên, lợi thế của NIR mà Mercedes-Benz ứng dụng sẽ cho phép nhìn thấy được các đối tượng đã chết hoặc vật cản.

Audi cũng bắt đầu ứng dụng công nghệ này cho A8

Trong khi di chuyển, lợi thế của FIR sẽ hoạt động tốt ngay cả với điều kiện sương mù dày đặc, còn NIR thì bị ảnh hưởng, thậm chí phạm vi hoạt động cũng sẽ bị rút ngắn lại. Song lợi thế của NIR nằm ở độ phân giải hình ảnh và một yếu tố chính để quyết định chính là chi phí lắp đặt do giá thành của bộ cảm biến trung tâm của hệ thống Night View Assist trên Mercedes-Benz rẻ hơn nhiều so với hệ thống utoliv Night Vision của BMW.

Vị trí màn hình cũng có lợi cho các lái xe của Mercedes-Benz khi họ chỉ tập trung vào khu vực đồng hồ đo tốc độ thay vì phải quay sang nhìn vào bảng điều khiển trung tâm. Một vài điểm bất lợi nhất của NIR nằm ở khả năng nhạy cảm với ánh sáng chói từ đèn pha của xe đối diện và phụ thuộc vào các đối tượng có khả năng phản xạ.

Theo Autoevolution