عناصر عدسة بصرية متوافقة مع الأشعة تحت الحمراء للقيادة الليلية وأنظمة رؤية السيارات
في أنظمة القيادة الليلية للسيارات، غالبًا ما يُعزى تدهور الأداء بشكل غير صحيح إلى مستشعرات الصورة أو خوارزميات مزود خدمة الإنترنت. ومع ذلك، في النشر الفعلي للمركبة، تنشأ معظم مشكلات الرؤية الليلية من عدم الاستقرار في الإرسال البصري للأشعة تحت الحمراء وعدم تطابق المواد داخل نظام العدسات.
تتضمن المشكلات الميدانية الشائعة التي أبلغت عنها الشركات المصنعة الأصلية لكاميرات السيارات ما يلي:
- انخفاض مسافة الرؤية في ظروف الإضاءة المنخفضة أو القيادة الليلية
- إضاءة الأشعة تحت الحمراء غير متوافقة بشكل صحيح مع مسار النقل البصري
- تليين الصورة أو الضباب تحت تشغيل الأشعة تحت الحمراء 850 نانومتر / 940 نانومتر
- يتحول التركيز بين الضوء المرئي أثناء النهار ووضع الأشعة تحت الحمراء أثناء الليل
- أداء ليلي غير متناسق عبر دفعات الإنتاج
تظهر هذه المشاكل عادة بعد SOP (بدء الإنتاج)، عندما تتعرض أنظمة المركبات لظروف بيئية وحرارية حقيقية.
تم تصميم عناصر العدسات البصرية المتوافقة مع الأشعة تحت الحمراء لمصنعي كاميرات السيارات الذين يحتاجون إليهاأداء مستقر للقيادة الليلية دون إعادة المعايرة أو انحراف الصورة أو تغيير الدفعة.
لماذا تفشل أنظمة الرؤية الليلية في مركبات الإنتاج الضخم؟
من منظور شراء السيارات، لا يمثل عدم استقرار الرؤية الليلية مشكلة في التصميم، بل هو مشكلة تكامل مادي وبصري.
عادة ما يتم استبدال الموردين عندما:
- ينخفض أداء الأشعة تحت الحمراء بعد اختبار تكامل السيارة
- يختلف وضوح الصورة الليلية عبر دفعات الإنتاج
- يؤدي إزاحة التركيز البؤري في الوضع المزدوج (نهارًا/ليلاً) إلى فشل المعايرة
- يُظهر التصوير بالأشعة تحت الحمراء واسع الزاوية تدهور الحافة
- تسبب الظروف الحرارية عدم استقرار نقل الأشعة تحت الحمراء
في معظم الحالات، يكون السبب الجذري هو عدم التحكم الكافي في سلوك المواد البصرية المتوافقة مع الأشعة تحت الحمراء في ظل ظروف السيارات.
سلوك المواد الضوئية بالأشعة تحت الحمراء في ظل ظروف السيارات
تتطلب أنظمة القيادة الليلية مواد بصرية تحافظ على سلوك ثابت تحت الأطوال الموجية المرئية والأشعة تحت الحمراء.
التحكم في نقل الحركة المرئية والمستقرة بالأشعة تحت الحمراء
تم تصميم عناصر العدسات البصرية المتوافقة مع الأشعة تحت الحمراء لدينا للحفاظ على النقل المستمر عبر التشغيل المزدوج الطيف:
- الضوء المرئي المتوازن ونقل الأشعة تحت الحمراء القريبة (850 نانومتر / 940 نانومتر)
- انخفاض فقدان امتصاص الأشعة تحت الحمراء في الأنظمة البصرية متعددة العناصر
- سلوك طيفي مستقر في ظل التشغيل المستمر
- استجابة بصرية يمكن التحكم فيها بين أوضاع النهار والليل
وهذا يضمن أداء تصوير متسقًا في كل من القيادة النهارية وتشغيل الرؤية الليلية.
استقرار التركيز بين أوضاع النهار والليل
أحد أكثر حالات الفشل شيوعًا في أنظمة الرؤية الليلية للسيارات هو تغيير التركيز أثناء تبديل الوضع.
ونتناول ذلك من خلال:
- اختيار المواد البصرية مع خصائص التشتت التي تسيطر عليها
- انخفاض التباين الانكساري بين الأطوال الموجية المرئية والأشعة تحت الحمراء
- المحاذاة البصرية على مستوى النظام للتصوير ثنائي الوضع
- التقليل من النزوح البؤري الناجم عن الحرارة
يؤدي ذلك إلى تحسين الموثوقية في تحولات القيادة الحقيقية مثل دخول النفق، وظروف الغسق، وبيئات الإضاءة المختلطة.
الاستقرار الحراري لبيئات المركبات الحقيقية
تعمل أنظمة كاميرات المركبات في ظل درجات حرارة شديدة ومتغيرة باستمرار.
يضمن تصميمنا البصري ما يلي:
- سلوك نقل الأشعة تحت الحمراء مستقر تحت -40 درجة مئوية لركوب الدراجات في درجات الحرارة العالية
- تقليل الانجراف البصري أثناء البداية الباردة وظروف امتصاص الحرارة
- محاذاة التصوير المتسقة تحت الاهتزاز والتشغيل على المدى الطويل
- سلوك التوسع المتحكم فيه في مجموعات العدسات متعددة العناصر
يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على موثوقية الرؤية الليلية طوال عمر السيارة.
استراتيجية التصميم البصري لأنظمة التصوير بالأشعة تحت الحمراء للسيارات
لم يتم تصميم عناصر العدسة المتوافقة مع الأشعة تحت الحمراء كمكونات مستقلة. لقد تم تصميمها كجزء من نظام رؤية كامل للسيارات.
نقوم بالتحسين بناءً على:
- حساسية الاستشعار في الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء
- مسافة الكشف المطلوبة لسيناريوهات القيادة الليلية
- توزيع مجال واسع الزاوية للأنظمة الأمامية والمحيطية
- هندسة الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء ووضعها
- التسامح مع التشويه للكشف عن الكائنات القائمة على الذكاء الاصطناعي
وهذا يضمن بقاء أنظمة الرؤية الليلية مستقرة بعد دمجها في منصات المركبات.
التحكم في التصنيع لأنظمة عدسات الأشعة تحت الحمراء للسيارات
غالبًا ما يحدث عدم استقرار الرؤية الليلية في الإنتاج بسبب اختلاف الدُفعات في المواد البصرية وعدم تناسق الطلاء.
نقوم بتنفيذ:
- التحكم في الزجاج البصري واختيار مواد الأشعة تحت الحمراء
- التحكم في تناسق الإرسال على مستوى الدفعة
- طلاء دقيق لتعزيز الأشعة تحت الحمراء وأداء مضاد للانعكاس
- محاذاة ضيقة للتسامح من أجل استقرار المحور البصري
- إنتاج قابل للتطوير لسلاسل توريد السيارات من المستوى الأول
وهذا يضمن أداءً ثابتًا للرؤية الليلية عبر برامج الإنتاج طويلة المدى.
المعلمات التقنية النموذجية
| المعلمة |
التركيز الهندسي في أنظمة الرؤية الليلية |
| مادة |
الزجاج البصري للسيارات المتوافق مع الأشعة تحت الحمراء |
| المدى الطيفي |
مرئية + 850 نانومتر / 940 نانومتر تحت الحمراء |
| وظيفة |
استقرار التصوير في الوضع المزدوج (نهارًا/ليلاً) |
| النطاق الحراري |
بيئة السيارات (-40 درجة مئوية إلى درجة حرارة عالية) |
| الاستقرار البصري |
انخفاض تحول التركيز في ظل تغير الطول الموجي |
| طلاء |
طلاءات متعددة الطبقات محسنة بالأشعة تحت الحمراء / AR |
| دور الإنتاج |
أنظمة الرؤية الليلية للسيارات OEM / Tier-1 |
سيناريوهات التطبيق
تُستخدم عناصر العدسات البصرية المتوافقة مع الأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في:
- أنظمة كاميرات مساعدة للقيادة الليلية
- وحدات الرؤية الليلية الأمامية والمحيطية ADAS
- أنظمة مساعدة السائق في البيئات منخفضة الإضاءة
- كاميرات خلفية للسيارات ومواقف السيارات مع دعم الأشعة تحت الحمراء
- أنظمة المراقبة داخل المقصورة تحت الإضاءة المنخفضة
- أنظمة إدراك القيادة الذاتية في الليل
التعليمات
س1: لماذا تفشل أنظمة الرؤية الليلية للسيارات بعد إجراء التشغيل المعياري (SOP)؟
لأن السلوك البصري للأشعة تحت الحمراء يتغير في ظل دورة الحرارة الحقيقية وتغير الإنتاج، مما يؤدي إلى أداء تصوير غير متناسق.
س2: هل يعتمد أداء الأشعة تحت الحمراء على العدسة أم المستشعر؟
كلاهما مهم، ولكن في معظم حالات الفشل الميدانية، يكون عدم تطابق الإرسال البصري هو السبب الرئيسي لتدهور الأداء.
Q3: هل يمكن لهذا النظام دعم تطبيقات الأشعة تحت الحمراء 850 نانومتر و940 نانومتر؟
نعم. تم تصميم النظام البصري لدعم نطاقات الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء الشائعة للسيارات.
Q4: هل تدعم مشاريع الرؤية الليلية للسيارات OEM؟
نعم. نحن نقدم الدعم في مجال التصميم البصري والتصنيع لموردي كاميرات السيارات OEM وTier-1.