Почему у автомобилей есть зеркала для заднего вида, а не камеры?

52

Несмотря на большой технический прогресс, я удивляюсь, почему автомобили все еще используют зеркала (правая и левая сторона водителя) для заднего вида. Эти зеркала могут быть легко заменены камерами и мониторами (дисплей для водителя). Я заметил, что такая технология существует, но она ограничена только когда вы берете машину в обратном направлении. Если мы будем использовать эту технологию во время вождения автомобиля (т.е. в прямом направлении), я считаю, что это будет полезно для водителя, поскольку несколько камер, установленных на задней стороне автомобиля, обеспечат сводный обзор водителя. Также это избавит вас от необходимости контролировать оба зеркала во время вождения. Я думаю, что это будет иметь два преимущества:

  1. Поскольку зеркала будут заменены камерами, это снизит сопротивление ветра для автомобиля.
  2. Вес машины будет пренебрежимо мал, если электронные схемы будут легче зеркал.

    Итак, мои вопросы

    1. Почему камеры (и, очевидно, дисплеи) не используются вместо зеркал?
    2. Существует ли такая технология? Если это существует, то почему это не широко используется?
Параг
источник
41
Обратитесь к дилеру и посмотрите на разницу в цене между автомобилем с камерами заднего вида и без него. Это большая часть вашего ответа. Кроме того, отправляйтесь в любую менее развитую нацию и посмотрите на их автомобили. Они едва могут позволить себе заправлять автомобили, не говоря уже о замене дорогостоящей системы камер, когда она выходит из строя. Зеркала дешевые, и они работают.
grfrazee
31
Моя первая мысль - отказоустойчивость. Каждая машина ломается в конце концов. Что если камера погаснет во время вождения? Что делать, если экран гаснет?
Разработчик
10
Для начала, если мне нужно увидеть чуть дальше волосы при попытке оценить мое слепое пятно, тогда я могу просто отрегулировать свою задницу и получить дополнительное зрение. Я совершенно уверен, что для настройки камеры потребуется немного больше времени; Скорее всего, автомобильные дизайнеры будут достаточно глупы, чтобы фактически внедрить элементы управления камерой в интерфейс сенсорного экрана автомобиля, тем самым устраняя любой уровень тактильной обратной связи. Кроме того, с обычным зеркалом, если мои дети плохо себя ведут на заднем сиденье, тогда я могу быстро отрегулировать зеркало, чтобы ругать их.
MonkeyZeus
2
Я работаю в Gentex, которая имеет основную долю рынка в ЖК (и других модных) зеркалах. У меня нет репутации, чтобы публиковать ответ, но большую часть того, что вы хотите знать, можно найти на Gentex.com - а промо-видео на youtube.com/watch?v=CHSr0J_l8EY
RoadieRich
3
Автопроизводители уже пробуют эту технологию. Тем не менее, правила дорожного движения в каждой стране предписывают использовать боковые зеркала и зеркала заднего вида. Также есть опасение, что добавление технологий увеличивает риск неудачи. Я помню, как производитель автомобилей, не могу вспомнить имя, исправил это, используя типичное зеркальное стекло, которое вы видите в комнатах для допросов. Пока на экране что-то отображается, стекло пропускает его, когда экран по какой-то причине темнеет, он отражается, как это обычно бывает с боковым зеркалом.
BlueCacti

Ответы:

105

Это еще один случай, когда новая (SHINY !!!) технология представляет собой A Bad Idea (TM). Когда вы ведете машину, ваши глаза сфокусированы примерно на бесконечности, то есть смотрите на объекты на расстоянии более 5 метров. Когда вы смотрите на зеркало заднего вида, вы все еще смотрите на отдаленные объекты.

Но когда вы смотрите на дисплей камеры, вы фокусируете внимание на экране изображения, который, вероятно, находится на расстоянии 30 см. Это означает, что вам нужно постоянно менять фокус, чтобы иметь возможность смотреть вперед и проверять монитор заднего вида. Мало того, что это физически утомительно для ваших глаз, это приводит к значительному периоду времени, когда вы не сфокусированы ни на одной области.

Камеры для резервного копирования, которые (я надеюсь) происходит только на очень медленных скоростях, могут быть полезны. Как правило, покрытие слепых зон - это вспомогательная система, которая не обеспечивает прямой обзор (только сигнальные огни или звуки).

Карл Виттофт
источник
27
Чем проверка дисплея камеры отличается от проверки комбинации приборов? Вам уже нужно изменить фокус, чтобы проверить скорость / об / мин и т. Д. Впрочем, в наши дни некоторые автомобили на самом деле оснащены дисплеями с опережением, система камер вместо зеркал будет хорошо интегрирована с этим.
JAB
34
(Привет, Карл) Я присоединился к этому сообществу только для того, чтобы подтвердить этот ответ. Камеры видят по-другому с глаз . Что касается фокусировки, когда человек смотрит в зеркало, он может выбирать различные объекты для фокусировки в поле зрения. Камера не может читать мысли водителя и фокусироваться на различных объектах по мере необходимости. Кроме того, люди могут двигать головами и расширять полезное поле зрения в зеркале заданного размера. Когда вы смотрите на экран, вы получаете только то, что на экране. Резервные камеры имеют очень искаженное изображение для увеличения FoV. Вы просто не можете видеть с камерой по многим причинам.
Тодд Уилкокс
14
@JAB Это очень отличается, потому что вам почти никогда не нужно проверять комбинацию приборов, так как вы можете легко угадать скорость / обороты на основе других факторов, и у вас есть выбор, когда делать такое чтение - что вы часто не делаете при проверке боковых зеркал. Более того, поскольку вы действительно хотите иногда получать эту информацию, не отвлекаясь, это всего лишь аргумент в пользу сохранения аналоговых показаний датчиков, поскольку они не требуют такой большой концентрации, чтобы считывать данные по сравнению с информацией, представленной в цифровом виде.
AS
1
@JAB: помимо таких вещей, как круиз-контроль, вы не проверяете скорость так же часто, как другой трафик, так как вы должны быть в состоянии довольно хорошо аппроксимировать разницу в скорости с момента последней проверки. Кроме того, информация, предоставляемая иглой, обычно достаточно мала для большого поля зрения, так что вам не нужно настраивать фокусировку, чтобы увидеть ее достаточно хорошо
PlasmaHH
1
Просто незначительный технический задира: ваша оптическая бесконечность составляет 15 метров плюс, а не 5.
ArtOfCode
56

Мы по-прежнему используем зеркала, потому что:

  • Зеркало - это дешевая, простая, пассивная технология, которая работает. Практически единственный режим отказа - это разрушение при ударе. (Хотя однажды у меня упало центральное зеркало заднего вида, потому что вышел из строя клей, который прикрепил его к лобовому стеклу.) Камера и экраны являются более дорогими, более сложными и активными устройствами. Есть еще много режимов отказа.

  • Зеркало позволяет наблюдать с помощью бинокулярного зрения, сохраняя 3D-ключи, например, параллакс. Камера проецирует одну точку обзора на экран, создавая 2D-проекцию.

  • Зеркало позволяет вам видеть больше, слегка смещая вашу позицию просмотра.

  • Зеркало имеет гораздо лучшую контрастность, цвет и разрешение, чем любая комбинация камеры и экрана.

  • Зеркало имеет практически нулевую задержку. Камера и экран имеют задержку порядка десятков миллисекунд, что, возможно, может изменить ситуацию в чрезвычайной ситуации.

Камера и экраны (с хорошей обработкой) могут дать много преимуществ:

  • Они могут полностью устранить блики фар или слабое солнце, сохраняя при этом контраст.

  • Они могли бы улучшить аэродинамику автомобиля.

  • Они могли бы улучшить ночное зрение, сместив инфракрасный спектр в видимый диапазон.

  • Они могли бы полностью устранить слепые зоны, даже при том, что позволили радикально изменить форму автомобиля, который мог бы оказаться более аэродинамичным или более дешевым в производстве.

ETA: Резервные камеры не помешали водителям вернуться в вещи . Это актуально только потому, что резервные камеры предназначены для резервного копирования, а зеркала служат многим другим целям.

Адриан Маккарти
источник
9
Обратите внимание, что, особенно в условиях низкой освещенности, очень немногие камеры могут достигать коэффициентов контрастности где-либо рядом с человеческим глазом.
Дэн Хендерсон
3
С другой стороны, зеркала должны быть расположены так, чтобы они могли видеть как водителя, так и интересующего их человека. Для работы центральных зеркал необходим четкий путь к задней части автомобиля, что не всегда доступно. Зеркала крыла легко повреждаются и увеличивают эффективную ширину автомобиля.
Питер Грин,
@ Питер Грин: Есть ли в вашем комментарии что-то, чего я не затронул в ответе?
Адриан Маккарти
1
@AdrianMcCarthy Я не вижу, чтобы в вашем ответе явно упоминались какие-либо из замечаний Питера. Вы можете разумно расширить свой ответ, включив в него проблемы прямой видимости и следа автомобиля.
Air
1
@AdrianMcCarthy В некоторой степени. Я также присоединяюсь к «Питер и Эйр», утверждая, что проблемы прямой видимости и затрудненного обзора не совпадают с «слепыми зонами». Зеркало часто имеет слепые пятна, даже если оно имеет четкую линию обзора, в то время как даже зеркала полного обзора без слепых зон бесполезны, если что-то препятствует линии обзора. Линии обзора камеры полностью состоят из объектов «глазное яблоко» и «камера», что может стать серьезным преимуществом, особенно над длинными, загроможденными линиями обзора зеркала заднего вида.
FeRD
31

Индустрия уже идет по этому пути по точным причинам, которые вы упомянули. Есть статья, которая предоставляет информацию об этом.

Итак, основные причины, по которым у нас его еще нет

  1. Государственные законы требуют зеркал и должны были бы сначала измениться
  2. Обычные зеркала в основном отказоустойчивы, представьте, что система камеры отключается на дороге. Новые системы должны соответствовать зеркалу с точки зрения надежности и безопасности. Электроникой можно манипулировать, иметь время ожидания и т. Д.
  3. Цена, обычные зеркала довольно дешевые, а автомобили с камерами не являются базовой комплектацией. Многие люди просто не могут позволить себе автомобили с дорогими дополнениями.

Например, у Mercedes Benz есть действительно хорошие функции безопасности, которые уже используют камеры. Помощь при парковке на 360 ° . Функции обнаружения столкновений, которые проверяют ваш мертвый угол и, если небезопасно менять полосы, в боковом зеркале загорается маленький красный треугольник. За этим следует звуковое предупреждение, если вы все еще пытаетесь сменить полосу движения до точки, где автомобиль тормозит сбоку, чтобы вернуть вас на исходную полосу. У вас уже есть активное отслеживание полосы движения .

Технологии уже есть, мы лишь медленно адаптируемся к изменениям. То же самое и со всем остальным, требуются годы, прежде чем новая технология действительно достигнет своей цели.

IDKFA
источник
6
Я категорически не согласен с тем, что это основные причины. Я действительно был бы удивлен, если бы зеркала заменялись, а не увеличивались.
Карл Виттофт
Я бы все еще рассматривал второй пункт как основную причину. Поиск подходящей замены / дополнения для такого простого, но эффективного устройства, по моему мнению, является серьезной проблемой. И адрес вашей точки зрения относительно фокусного расстояния. Разве ваше обычное зеркало не находится на том же расстоянии, что и хорошо размещенный дисплей, и вам все равно придется менять фокус? Также вы можете разместить дисплей, HUD, что угодно в периферийном поле зрения.
idkfa
@idkfa спасибо за отличное объяснение. Я думаю, что мы, безусловно, можем положиться на электронику и камеры. Мы уже используем столько электроники в машине, и мы доверяем ей. Это будет еще один кусок электроники, который будет добавлен.
параг
14
@idkfa Не думайте, что зеркало - это плоская плоскость, на которой вы должны сосредоточиться. Зеркало отражает свет. Думайте об этом больше как о окне, чем как о дисплее. Зеркало в 3 футах от вашего лица, показывающее автомобиль 17 из зеркала, на самом деле требует, чтобы ваши глаза фокусировались на расстоянии 20 футов.
Огр Псалом 33
10
@ OgrePsalm33: Важным подтверждением того факта, что виртуальное изображение зеркала находится за зеркалом (а искривление зеркала приводит к расстоянию, отличному от расстояния реального объекта), является то, что восприятие глубины также работает для наблюдателя со стереозрением , Возможно, это важнее, чем напряжение глаз, связанное с фокусным расстоянием.
Бен Фойгт
21

Системы цифровых камер с жидкокристаллическими экранами накладывают задержку не менее кадра на изображения. Прекрасно подходит для медленно движущихся камер парковки, возможно, проблема со скоростью. Объект, движущийся со скоростью 60 миль в час, показанный через камеру 30 кадров в секунду с задержкой в ​​1 кадр, находится на расстоянии 1 м от того места, где он находится.

(ЭЛТ-экраны с аналоговыми телевизионными камерами, у которых нет цифрового сигнала на пути прохождения сигнала, являются практически единственным способом избежать этого, что было бы нелепо громоздкой системой.)

Правильная настройка яркости экрана может быть проблемой при движении ночью. Яркость и контрастность должны быть примерно такими же, как при освещении, в противном случае наличие яркого зеркала заднего вида отвлекает. В то время как зеркало показывает тот же уровень освещенности, что и при взгляде вперед через ветровое стекло.

FoV и искажения также могут быть проблемой. Объекты будут выглядеть по-другому. Это имеет потенциальную выгоду - устранение мертвой точки - но потребует повторного изучения.

Обратите внимание на фокусировку: когда вы фокусируетесь на объекте в зеркале, вы фокусируетесь на видимом расстоянии , а не на расстоянии от зеркала. Таким образом, для зеркала, находящегося на расстоянии 1 м от ваших глаз, когда вы смотрите на автомобиль, расположенный на расстоянии 20 м от зеркала, вы фокусируете внимание на 21 м. Это не относится к экранам.

pjc50
источник
3
ЭЛТ имеют ту же проблему. Фактически, они имеют гораздо большую задержку, потому что их кадры намного длиннее - типичный ЖК-дисплей составляет около 60 Гц, а типичный ЭЛТ - 24 Гц с чересстрочной разверткой (половина изображения обновляется каждые 1/12 второй). Это легко увидеть, когда вы нацеливаете камеру на телевизор (хотя сегодня может быть сложно найти аналоговую камеру для использования с аналоговым телевизором :)). ЖК-дисплей не подразумевает цифровое соединение, и цифровое соединение не должно требовать более высокой задержки по сравнению с аналоговым - вы по-прежнему проталкиваете 2D-изображение через 1-мерную линию.
Luaan
2
На самом деле, это в основном наоборот. Чересстрочный ЭЛТ имеет частоту поля, которая в два раза превышает номинальную частоту кадров (60 полей / секунду против 30 кадров / секунду или 50 полей / секунду против 25 кадров / секунду). ФИЛЬМ традиционно имеет частоту кадров 24FPS (хотя некоторые телешоу с 1990-х годов ... до появления доступных HD-камер, хотя все знали, что HD идет ... снятый фильм со скоростью 30FPS или 25FPS. Star Trek: TNG и Friends являются хорошими примерами это). Теоретически, ЖК-дисплей не должен иметь большую задержку, чем ЭЛТ ... но в реальном мире ЖК-дисплеи с обычными контроллерами добавляют задержку не менее 1 или 2 кадров.
Bitbang3r
1
@Luaan, скажи это моему компьютерному монитору CRT 160 Гц.
Марк
2
Кроме того, если кто-то приближается к вам на вашей скорости + 60 миль в час, будет чертовски сложно оценить расстояние с точностью до 1 м даже через обычное зеркало.
Дмитрий Григорьев
1
@Luaan Во-первых, предупреждение фактически противоположно тому, что вы говорите: объекты в зеркале ближе, чем кажутся . И второе, это предупреждение есть именно потому, что автомобильные зеркала не плоские . Как из-за плоского зеркала объект может появляться дальше?
Дмитрий Григорьев
10

Камеры будут использоваться в качестве зеркал заднего вида, просто не в обычных легковых автомобилях. Например, вот как делается вид сзади на трамваях: введите описание изображения здесь

Помимо улучшенного сопротивления ветра, о котором вы упомянули, камеры позволяют сократить расходы на техническое обслуживание. Автомобили без наружных зеркал легко моются с помощью автоматических станций мойки. На старых трамваях с зеркалами кабину часто приходится мыть вручную.

Другим важным аспектом является чувствительность к ИК, которая позволяет использовать камеры в темноте, где зеркала были бы неэффективными.

Подводя итог, действительно можно заменить автомобильные зеркала на камеры, но это не сделано по практическим соображениям.

Дмитрий Григорьев
источник
6
Я помню, как однажды я ехал на трамвае и мне пришлось резко сменить полосу движения ...
AS
2
@ AS Вы помните время, когда вы собирались закрыть двери и увидели ребенка, высунувшего голову?
Дмитрий Григорьев
2
Хороший пример, но он только подчеркивает принципиальные различия в том, как зеркала используются в автомобилях против трамваев. Я вижу камеры, а не зеркала, выгодные для трамваев, но не для автомобилей.
AS
1
@ Да, я полностью согласен. Автомобили на самом деле не нуждаются в инфракрасном зрении, и цена трамваев в любом случае не зависит от нескольких тысяч.
Дмитрий Григорьев
2
@как договорились. это подчеркивает некоторые различия между автомобилями и трамваями, но вопрос задается конкретно об автомобилях. трамваи - это совершенно другой случай использования со своими собственными наборами требований, и их не следует сравнивать с автомобилями ... не очень целесообразно / практично поставить цепочку из (потенциально сочленяющихся) зеркал, чтобы попытаться разглядеть сзади. .. Я бы понизил этот ответ, если бы мог, просто потому, что он не по теме
провокатор агент
8

Все пункты, упомянутые другими, являются факторами, но верный ответ (я полагаю):

Почему камеры (и, очевидно, дисплеи) не используются вместо зеркал?

Закон (правила об уличных автомобилях) гласит, что вам нужны зеркала.

Закон, скорее всего, не изменится, чтобы исключить физические зеркала, потому что:
как и в случае силовых тормозов и систем гидроусилителя рулевого управления, всегда требуется физическое соединение для приведения в действие тормозов и рулевого управления в случае любого отказа электроники или компонента по соображениям безопасности. , Он должен быть «вспомогательным», поскольку он может только «помочь» существующему механическому соединению, чтобы облегчить управление приводом, а не заменить его полностью.
В случае какого-либо сбоя в системе управления или электронных компонентах водитель по-прежнему может задействовать тормоза и рулевое управление (хотя и требует гораздо больших усилий, чем раньше).

Так что в основном: камеры и дисплей - это электронная «помощь», а зеркала - это отказоустойчивые физические устройства.

Когда дело доходит до закона, безопасность всегда на первом месте, тогда дополнительные «приятные вещи» могут иметь в виду такие, как камеры и дисплеи или системы с усилителем.

Существует ли такая технология? Если это существует, то почему это не широко используется?

Технология, безусловно, существует, но мы все еще боремся за долговечность и надежность (на уровне затрат на уровне потребителей). Особенно для автомобильного использования, что означает повседневные относительно суровые условия. Потребуются годы, чтобы протестировать новые системы и одобрить их для использования на автомобилях.
Обычно, когда человеческая жизнь находится в опасности, у нас есть системы с двойным или тройным резервированием в зависимости от серьезности. Физическое зеркало служит (ручной) резервной системой.

агент-провокатор
источник
Ссылка, предоставленная @idkfa, предоставит большую информацию, чем другие неправильные ответы, за которые без необходимости голосуют.
параграф
1
@ Параг лично мне не нравится эта статья, потому что в ней нет ничего конкретного. просто говорится, как определенные производители хотели бы изменить законы, но нет сроков, состояния прогресса или вероятности. Конкретным является закон и причины, по которым он должен быть таким, какой в ​​основном определяется факторами безопасности. Безопасность на первом месте, ТОГДА опционально приятно иметь (например, возможность использовать камеру и дисплей).
провокатор агент
1
Я хотел бы ожидать , что закон не будет меняться больше не требует физического зеркала, условного на автомобиль гонит компьютер.
gerrit
@gerrit означает, что если он «управляется компьютером», он проверен на безопасность и одобрен в течение многих лет испытаний. Однажды (если) это произойдет, что откроет «ворота» для многих потенциальных обновлений с электронным управлением, таких как камеры / дисплеи и т. д., поскольку управляемый компьютером автомобиль гораздо более продвинутый и, скорее всего, имеет гораздо больше режимов отказа, я лично чувствую, что если мы даже приблизимся к утверждению автомобилей с компьютерным управлением, то, скорее всего, у нас уже будут другие одобренные (или близкие к утверждению) замены камеры / дисплея.
агент провокатор
Ваше утверждение о том, что водитель всегда может управлять автомобилем «в случае какого-либо сбоя в системе управления или электронных компонентах», неверно. Например, для системы ABS / ESC существует режим отказа, при котором компьютер может дать команду клапанам изолировать все тормоза от главного тормозного цилиндра и, возможно, даже сбросить все давление с тормозов. Это приводит к «жесткой» тормозной педали и полной потере контроля над тормозами.
dasdingonesin
7

Замена всех автомобильных зеркал на камеры не очень хорошая идея. Все, что он делает, это добавляет ненужную стоимость к транспортному средству, и камеры фактически не были бы столь же хороши как стандартное зеркало.

Существующие автомобильные зеркала делают свою работу довольно хорошо. Они требуют нулевого электричества, чтобы работать, и они работают, когда транспортное средство полностью выключено. Зеркала также очень устойчивы к нормальному износу. Они не ломаются, отображают ошибочные изображения и даже работают, когда они сломаны.

С другой стороны, камеры и соответствующие им экраны намного уступают стандартному зеркалу. Они гораздо легче подвержены повреждениям. В транспортном средстве чувствительная электроника может со временем выйти из строя из-за напряжений, таких как постоянные вибрации. Соединения могут ослабнуть и т. Д. Использование камер может несколько дезориентировать. Экраны обычно не находятся в удобном или логичном месте. Это может быть опасно, потому что водитель будет смотреть на экран в кабине вместо того, чтобы осматривать машину, и получит ложное чувство безопасности. Любой, у кого есть резервная камера, знает, что камера становится бесполезной, если ей вообще мешают. Небольшое пятнышко грязи - все, что нужно, чтобы эффективно заблокировать обзор. Самым большим недостатком камер является то, что они вообще не работают, когда автомобиль выключен. Когда автомобиль припаркован в городе, как правило, водитель проверяет свое зеркало, чтобы убедиться, что безопасно выйти из автомобиля. Если автомобиль припаркован и выключен, он потеряет способность проверять движение и может привести к травме или гибели людей.

Камеры отлично подходят для определенных целей. Резервная камера очень полезна, потому что она позволяет вам видеть объекты, которые не видны со стандартных зеркал. Он позволяет вам видеть, сколько места находится позади вас, и очень полезен при парковке, а также при установке прицепов. Я мог видеть другое использование для камер на транспортных средствах, таких как на больших грузовиках. Тракторные прицепы, особенно, имеют очень большие мертвые зоны. Самая большая слепая зона находится на стороне пассажира, которую иногда называют «нет зоны». Когда транспортные средства проезжают мимо грузовиков справа, обычно водитель не видит, где они находятся. Добавление камер поможет значительно уменьшить количество слепых зон и может привести к снижению количества несчастных случаев.

Джейсон Хатчинсон
источник
0

Проще говоря, использование камер будет работать в течение 99% времени, но они все равно могут потерпеть неудачу в определенных сценариях (например, экстремальная погода, неисправность, блокировка / блокировка объекта и т. Д.), Тогда как зеркала могут использоваться в любой ситуации, кроме того, они уменьшают уровень отвлечения.

Итан
источник
0

Помимо других веских причин, которые уже упоминались: потому что глаз и мозг имеют лучший динамический диапазон, чем большинство обычных камер.

Ману де Ханой
источник