Jeszcze do niedawna wideorejestrator samochodowy miał jedno, choć ważne zadanie – zapisać przebieg zdarzenia na wypadek sporu z ubezpieczycielem. Te czasy jednak są daleko za nami. Dziś kamera do auta to niewielki, choć pełnoprawny komputer zamknięty w równie niewielkiej obudowie i dlatego coraz więcej modeli analizuje obraz na bieżąco i ostrzega, zanim dojdzie do stłuczki. Odpowiada za to obecny w niektórych wersjach system ADAS (Advanced Driver Assistance Systems – zaawansowane systemy wspomagania kierowcy), który w kamerze działa jednak według zupełnie innych zasad niż w nowym aucie.
Czym ADAS w kamerze samochodowej różni się od fabrycznego?
Od lipca 2024 r. każde nowo rejestrowane auto osobowe w UE musi spełniać rozporządzenie GSR2. Musi, wedle założeń rozporządzenia, zostać fabrycznie wyposażone m.in. w:
- awaryjne automatyczne hamowanie (AEB);
- inteligentnego asystenta prędkości (ISA);
- ostrzeganie o zmęczeniu kierowcy (DDAW);
- awaryjnego asystenta pasa ruchu (ELKS).
Ogromną zaletą tych systemów są ich możliwości. Fabryczne układy są bowiem wpięte w elektronikę samochodu, więc mogą same przyhamować albo skorygować tor jazdy. Kluczowe znaczenie ma natomiast oczywiście poprawa bezpieczeństwa, ponieważ system ostrzega kierowcę, a także komfortu, ponieważ ułatwia utrzymanie pasa ruchu.
A jak jest z rejestratorami jazdy?
Popularne rejestratory takich możliwości nie mają, bo to niemożliwe. Typowe urządzenie widzi drogę przez jeden obiektyw, a o pojeździe wie tylko tyle, ile podpowie mu moduł GPS – nie zna położenia pedału hamulca, nie zna stanu kierunkowskazów, nie może przyspieszać, nie może hamować. Jego praca kończy się więc na ostrzeżeniu, czyli sygnale dźwiękowym, ikonie na ekranie lub komunikacie głosowym. Nie bez powodu w większości urządzeń systemy te mają charakter wyłącznie informacyjny.
Jak działa system wspomagania kierowcy ADAS w wideorejestratorze w codziennej jeździe?
System ADAS to skomplikowany twór, którego działanie opiera się na szeregu zmiennych i ich ciągłej, bieżącej analizie przez mikroprocesor. To zgrana machina najnowszych zdobyczy technologii, i to taka, na której jako kierowcy możemy bardzo skorzystać pod kątem bezpieczeństwa.
Procesor z obsługą sieci neuronowych – analiza klatek
Rozpoznawanie obiektów odbywa się lokalnie, w tym samym układzie SoC, który koduje wideo. Nowsze konstrukcje bazują na procesorach projektowanych pod głębokie uczenie (Deep Learning), takich jak Novatek NT98529. Sieć neuronowa na bieżąco, bez przerwy i w zasadzie bez żadnych zauważalnych opóźnień stale wyszukuje w kolejnych klatkach pojazdy, pieszych i linie, a detekcja opiera się na zmianie ich położenia w czasie, nie na pojedynczym kadrze.
GPS – źródło prędkości
Od prędkości auta zależą progi aktywacji i wyliczany bezpieczny odstęp. Kamera bez możliwości jej ciągłej analizy pracowałaby bardzo niepewnie, dlatego współczesne konstrukcje czerpią tę informację z GPS. Ale jest niewielka wada: w tunelu czy gęstej zabudowie sygnał może nieco osłabnąć, co z kolei prowadzi do chwilowego wyłączenia funkcji ADAS. Z tego względu niektóre modele wideorejestratorów uruchamiają ADAS dopiero z dokupioną anteną GPS.
Szacowanie odległości z jednego obiektywu
Pojedyncza kamera nie jest w stanie zmierzyć dystansu do przeszkód na drodze wprost, tak jak robi to np. radar. Działa bowiem na zgoła odmiennej zasadzie.
Otóż algorytm „wylicza” dystans z geometrii kadru, czyli z położenia pojazdu względem horyzontu, jego pozornej wielkości na obrazie i znanej wysokości montażu. Z serii takich pomiarów wyznacza z kolei czas do zderzenia (TTC – Time To Collision). Badania nad takimi systemami pokazują, że bez innych czujników wyniki są mocno zaszumione – stąd tak duże znaczenie ma prawidłowa kalibracja przez użytkownika/instalatora.
Funkcje zaawansowanych systemów ADAS w rejestratorach jazdy
Skoro wiemy już, jak działa ADAS w kamerze samochodowej w codziennej jeździe, sprawdźmy, jakie korzyści przynoszą użytkownikom jego poszczególne funkcje. A zalety funkcji ADAS są naprawdę duże.
- FCWS (Forward Collision Warning System)
FCWS chroni przed zderzeniem z innym pojazdem, ponieważ ostrzega, gdy odstęp od poprzedzającego auta jest zbyt mały w stosunku do prędkości. Kamera pobiera prędkość z GPS, a dystans szacuje z obrazu, i na tej podstawie wylicza czas, po jakim doszłoby do zderzenia. Część producentów dzieli funkcję na dwa tryby: miejski uFCWS do 30 km/h i klasyczny FCWS powyżej tej prędkości. Samo ostrzeżenie jest zwykle stopniowane w kilku poziomach zależnych od zagrożenia. W dodatku system nie działa zawsze i wszędzie; w niektórych urządzeniach włącza się dopiero powyżej np. 48 km/h, czyli działa w trasie, ale nie w ruchu miejskim.
- LDWS (Lane Departure Warning System)
LDWS śledzi linie na jezdni i reaguje, gdy auto zaczyna je przekraczać bez wyraźnej chęci kierowcy. Działa dopiero przy wyższych prędkościach, z reguły powyżej 50 km/h. Próg ten nie powstał bez żadnych powodów – w mieście samochód co chwilę zbliża się do linii przy skrętach i omijaniu przeszkód, więc byłoby dużo fałszywych alarmów. W dodatku typowa kamera nie wie, czy włączony jest kierunkowskaz, dlatego zdarza się, że zareaguje także na zamierzoną zmianę pasa. LDWS najwięcej daje podczas długiej, monotonnej jazdy autostradą, kiedy dekoncentracja przychodzi stopniowo.
- Stop&Go, FVSA
Kamera sygnalizuje ruszenie pojazdu z przodu, mimo że my wciąż stoimy w miejscu. Producenci nazywają tę funkcję różnie (Go Alert, FVDW i na wiele innych sposobów), ale zasada działania jest ta sama: system obserwuje auto przed maską i reaguje wtedy, gdy zaczyna się ono oddalać, po czym wyzwala alarm np. po dwóch sekundach. Rozwiązanie jest szczególnie pomocne w korku i na światłach, gdy wzrok na moment ucieka na ekran nawigacji.
- PCW (Pedestrian Collision Warning)
PCW rozpoznaje sylwetki na przewidywanym torze jazdy i ostrzega przed ryzykiem potrącenia pieszego. To funkcja nowszej generacji, oparta na sieciach neuronowych, najbardziej przydatna oczywiście w mieście: przy przejściach, przystankach i między zaparkowanymi autami, skąd pieszy może wtargnąć na jezdnię bez ostrzeżenia. Z uwagi na charakter tego systemu, o zmroku i przy słabej widoczności skuteczność rozpoznawania wyraźnie spada. Kamera, inaczej niż fabryczny układ awaryjnego hamowania, może też wyłącznie ostrzec – nie zahamuje, nie skręci za Ciebie kierownicą.
- Ostrzeżenie o zmęczeniu
Ostrzeżenie o zmęczeniu najczęściej opiera się na prostym liczniku czasu, a nie na analizie zachowania kierowcy. Urządzenia mogą przypominać w stałych odstępach, np. co dwie godziny, dodatkowo uwzględniając porę dnia, dlatego np. wieczorem system będzie prosił o przerwę częściej niż w samo południe.
Istnieje też prawdziwy monitoring kierowcy (DMS), który wymaga osobnego obiektywu skierowanego na twarz kierowcy – to on na bieżąco obserwuje prowadzącego i jego zachowanie. Z takich rozwiązań korzystają głównie zawodowi kierowcy i floty firmowe, dla których wiele godzin za kierownicą to codzienność.
- Kamera cofania
Wiele firm i kierowców traktuje ją jako pełnoprawny element ADAS i ma to podstawy. Unijne rozporządzenie GSR2 wymaga w nowych autach systemu wykrywania przeszkód podczas cofania, opartego na czujnikach lub kamerze. W zestawach z wideorejestratorem tylny moduł podłącza się zwykle pod zasilanie świateł cofania. System po połączeniu ze światłem cofania sam przełącza się na widok z tyłu z liniami pomocniczymi, które da się dopasować do wymiarów auta. Parkowanie tyłem na ciasnym parkingu staje się przez to wyraźnie prostsze.
Czy system ADAS w wideorejestratorze (Advanced Driver Assistance Systems) ma sens?
Tak, system ADAS w wideorejestratorze ma sens, choć jego skuteczność zależy w równym stopniu od klasy sprzętu, co od kalibracji. Nie dość, że dbasz o bezpieczeństwo swoje, swoich bliskich i ludzi dookoła, to także zyskujesz komfort psychiczny. W autach sprzed ery GSR2 kamery samochodowe z tą funkcją stanowią naprawdę niedrogi sposób na dodatkowe ostrzeżenia na trasie i w korku.
W nowym samochodzie funkcje kamery zwykle dublują się fabryczne, więc możesz zostawić tylko te, których auto nie ma. W każdej sytuacji podstawą pozostaje jednak dobry zapis obrazu, bo to on rozstrzyga spory po zdarzeniu. ADAS traktuj jako ważne, ale wyłącznie dodatkowe zabezpieczenie – nie jako zamiennik Twojego skupienia na trasie.
Producenci każdy z tych systemów projektują na konkretne progi zadziałania. Te nigdy nie są przypadkowe. Dla przykładu w mieście auta naturalnie zbliżają się do siebie i do linii, podczas gdy w trakcie jazdy prędkościami autostradowymi pojazdy zachowują znacznie większe odstępy.
| Warto wiedzieć – niektóre urządzenia mają wbudowane także alerty o fotoradarach, często dostępne w tym samym menu co ADAS, choć technicznie nie mają z nim nic wspólnego. Kamera porównuje po prostu pozycję GPS z zapisaną bazą lokalizacji. |
Jak skalibrować ADAS po montażu?
Spełnienie oczekiwań algorytmów to jedyny sposób na zachowanie ich jak najwyższej skuteczności, bo system działa tylko tak dobrze, jak jego najsłabsze ogniwo. Algorytm zakłada konkretne położenie kamery, więc nawet lekkie przechylenie psuje odczyty.
Szczegóły różnią się w zależności od modelu, ale schemat zwykle wygląda podobnie.
- Montaż za lusterkiem wstecznym, najlepiej w osi auta, z maską zajmującą tylko dolny skrawek kadru.
- Ustawienie na ekranie linii horyzontu.
- Ustawienie drugiej linii na krawędzi maski – przesuwa się ją w menu, a nie fizycznie kamerę.
- Podanie pozycji kamery i wysokości pojazdu (według Garmina istotne zwłaszcza w busach).
- Przejazd testowy po prostej, dobrze oznakowanej drodze.
Część urządzeń kalibruje się samodzielnie przez pewien czas, np. około trzech minut jazdy powyżej 60 km/h po płaskiej drodze. Po każdym przełożeniu uchwytu procedurę trzeba powtórzyć, bo każda różnica zmniejsza precyzję odczytów danego urządzenia.
Jak ustawić kamerę z systemem ADAS w przypadku urządzenia bez wbudowanego wyświetlacza?
Producenci rozwiązali ten problem zwykłą aplikacją na smartfona. W kamerach bez ekranu podgląd obrazu na telefonie to jedyny wygodny sposób, by precyzyjnie trafić z linią horyzontu – i jedyny możliwy do wprowadzenia. Obsługa aplikacji jest bardzo prosta.
Wystarczy połączyć smartfon z rejestratorem przez Wi-Fi, najlepiej w paśmie 5 GHz, które wyraźnie szybciej przesyła pliki 4K, po czym przeprowadzić kalibrację zgodnie z informacjami producenta. W aplikacji zwykle dostępne są osobne przełączniki dla każdej z funkcji oraz osobna regulacja czułości.
Kiedy system ADAS w kamerze samochodowej nie pomaga, a wręcz zawodzi?
Skuteczność systemu kończy się tam, gdzie kończy się czytelny obraz – i tam, gdzie czujniki nie dają odpowiednio dużej ilości prawidłowych danych. Dlatego też fałszywe lub pominięte ostrzeżenia najczęściej wywołują czynniki zależne od nas, a czasami takie, na które nie mamy żadnego wpływu. Najczęściej są to:
- deszcz, mgła, śnieg i smugi po wycieraczkach;
- nisko zawieszone słońce i oślepiające reflektory;
- wytarte linie, ciasne łuki i nietypowe skrzyżowania;
- zanik sygnału GPS;
- przesunięty uchwyt bez ponownej kalibracji.
I niech nie zwiodą Cię przetworniki o wysokiej rozdzielczości i świetnie oceniany tryb nocny. Mimo że poprawiają zapis po zmroku, nie będą w stanie usunąć z kadru dużych płatków śniegu, lodu na szybie czy oślepienia sensora wskutek jazdy centralnie pod słońce. Co więcej, źle ustawiony ADAS nie pomaga, a irytuje, bo z jednej strony nie można na nim polegać, a z drugiej może ciągle wywoływać fałszywe ostrzeżenia.
Tak czy inaczej, systemy ADAS chronią zarówno Ciebie, jak i innych uczestników ruchu niezależnie od stopnia zaawansowania. Ich celem jest poprawa bezpieczeństwa ponad wszystko – i dlatego są warte uwagi w każdym przypadku.
