Por que os carros têm espelhos retrovisores em vez de câmeras?

Apesar de ter tanto avanço tecnológico, eu me pergunto por que os carros ainda usam espelhos (lado direito e esquerdo do motorista) para a visão traseira. Esses espelhos podem ser facilmente substituídos por câmeras e monitores (visor para o motorista). Percebi que essa tecnologia existe, mas é restrita apenas quando você toma o carro na direção inversa. Se usarmos essa tecnologia enquanto estiver dirigindo o carro (ou seja, na direção para a frente), acredito que será útil para o motorista, pois várias câmeras instaladas na parte traseira do carro fornecerão uma visão consolidada ao motorista. Além disso, ele economizará o trabalho de monitorar os dois espelhos enquanto estiver dirigindo. Eu acho que isso terá dois benefícios:

1. Uma vez que os espelhos serão substituídos por câmeras, reduzirá a resistência do vento para o carro.

2. O peso do carro será reduzido de maneira insignificante, assumindo que os circuitos eletrônicos serão mais leves que os espelhos.

   Então, minhas perguntas são

   1. Por que câmeras (e, obviamente, monitores) não são usadas em vez de espelhos?
   2. Essa tecnologia existe? Se existe, por que não é amplamente utilizado?

Esse é outro caso de uma nova e sofisticada tecnologia (SHINY !!!) sendo A Bad Idea (TM). Quando você está dirigindo, seus olhos estão focados aproximadamente no infinito, ou seja, olhando objetos a mais de 5 m de distância. Quando você olha para um espelho retrovisor, ainda está olhando objetos distantes.

Mas quando você olha para a tela de uma câmera, concentra-se na tela da imagem, que provavelmente está a 30 cm. Isso significa que você precisa mudar constantemente o foco para poder olhar para frente e verificar o monitor de visão traseira. Isso não só é fisicamente desgastante para os olhos, mas também leva a um período de tempo significativo, quando você não está focado em nenhuma das áreas.

Câmeras para backup, que (espero) acontecem apenas em velocidades muito baixas, podem ser úteis. A cobertura de pontos cegos geralmente é um sistema auxiliar que não fornece visão direta (apenas luzes ou sons de aviso).

Ainda usamos espelhos porque:

• Um espelho é uma tecnologia barata, simples e passiva que funciona. Praticamente o único modo de falha é a quebra no impacto. (Embora eu já tenha caído um espelho retrovisor central uma vez porque o adesivo que o segurava no pára-brisa falhou.) Câmera e telas são dispositivos ativos mais caros, mais complexos. Existem muitos outros modos de falha.

• Um espelho permite observar com visão binocular, preservando pistas 3D, como paralaxe. Uma câmera projeta um ponto de vista único em uma tela, oferecendo uma projeção 2D.

• Um espelho permite que você veja mais mudando levemente sua posição de visualização.

• Um espelho tem muito melhor contraste, cor e resolução do que qualquer combinação de câmera e tela.

• Um espelho possui efetivamente zero latência. Uma câmera e uma tela têm um atraso na ordem de dezenas de milissegundos, o que pode fazer a diferença em uma situação de emergência.

Câmera e telas (com bom processamento) podem oferecer muitas vantagens:

• Eles poderiam eliminar completamente o brilho dos faróis ou o sol baixo, preservando o contraste.

• Eles poderiam melhorar a aerodinâmica do carro.

• Eles poderiam melhorar a visão noturna, deslocando o espectro infravermelho para a faixa visível.

• Eles poderiam eliminar completamente os pontos cegos, mesmo permitindo formas de carro radicalmente diferentes que poderiam ser mais aerodinâmicas ou mais baratas de fabricar.

ETA: As câmeras de backup não impediram os motoristas de voltarem às coisas . Isso é relevante apenas tangencialmente porque as câmeras de backup são para backup, mas os espelhos servem a muitos outros propósitos.

A indústria já está seguindo esse caminho pelas razões exatas que você mencionou. Há um artigo que fornece informações sobre isso.

Em resumo, as principais razões pelas quais ainda não a temos são

1. As leis estaduais exigem espelhos e teriam que mudar primeiro
2. Os espelhos convencionais são basicamente à prova de falhas, imagine o sistema da câmera desligando no caminho do motor. Os novos sistemas devem corresponder a um espelho em termos de confiabilidade e segurança. A eletrônica pode ser manipulada, ter uma latência etc.
3. Preço, os espelhos convencionais são bem baratos e os carros com câmeras não são a configuração básica. Muitas pessoas simplesmente não podem pagar carros com extras caros.

A Mercedes Benz, por exemplo, possui alguns recursos de segurança muito bons que já usam câmeras. Assistência de estacionamento de 360 ° . Recursos de detecção de colisão que verificam seu ângulo morto e, se não é seguro mudar de faixa, um pequeno triângulo vermelho acende no seu espelho lateral. Seguido por avisos acústicos, se você ainda tentar mudar de faixa até o ponto em que o carro trava de lado para colocá-lo de volta na faixa original. Você ainda tem rastreamento de faixa ativo .

A tecnologia já está lá, apenas nos adaptamos lentamente à mudança. É o mesmo com tudo o resto, leva anos para que as novas tecnologias realmente atinjam o ranking.

Os sistemas de câmeras digitais com telas de LCD impõem latência de pelo menos um quadro nas imagens. Ótimo para câmeras de estacionamento em movimento lento, talvez um problema em alta velocidade. Um objeto movendo-se a 60 mph mostrado através de uma câmera de 30 qps com uma latência de 1 quadro está a 1 metro de distância de onde parece estar.

(As telas CRT com câmeras de TV analógicas que não possuem digital no caminho do sinal são praticamente a única maneira de evitar isso, o que seria um sistema absurdamente volumoso.)

Acertar o brilho da tela pode ser um problema ao dirigir à noite. O brilho e o contraste precisam ser aproximadamente os mesmos do ambiente, caso contrário, ter um espelho retrovisor brilhante seria uma distração. Enquanto um espelho mostra o mesmo nível de iluminação ambiente que olha para a frente através do para-brisa.

FoV e distorção também podem ser um problema. Os objetos apareceriam de maneira diferente. Isso tem um benefício potencial - a eliminação do ponto cego -, mas exigiria reaprendizagem.

Nota sobre o foco: quando você focaliza um objeto no espelho, está focando na distância aparente , não na distância do espelho. Portanto, para um espelho a 1 metro de distância dos olhos, olhando para um carro a 20 metros atrás do espelho, você está focando em 21 metros. Isso não é verdade para telas.

As câmeras são usadas como espelhos retrovisores, simplesmente não nos carros de passeio convencionais. Por exemplo, veja como a visão traseira é feita em bondes:

Além da melhor resistência ao vento que você mencionou, as câmeras permitem reduzir os custos de manutenção. Os veículos sem espelhos externos podem ser facilmente lavados por estações de lavagem automatizadas. Em bondes mais antigos com espelhos, a cabine geralmente precisa ser lavada manualmente.

Outro aspecto importante é a sensibilidade do infravermelho, que permite o uso de câmeras no escuro, onde os espelhos seriam ineficientes.

Para resumir, é realmente possível substituir espelhos de carro por câmeras, mas isso não é feito por razões práticas.

Todos os pontos mencionados por outros são fatores, mas a resposta verdadeira (acredito) é:

Por que câmeras (e, obviamente, monitores) não são usadas em vez de espelhos?

A lei (regulamentos sobre automóveis de rua) afirma que você precisa de espelhos.

A lei provavelmente não será alterada para excluir espelhos físicos porque:
como freios a motor e sistemas de direção hidráulica, é necessário que haja uma conexão física sempre disponível para acionar os freios e a direção no caso de qualquer falha eletrônica ou de componente por motivos de segurança . Ele deve ser um "auxiliar" de energia, pois ele só pode "auxiliar" a conexão mecânica existente para facilitar a atuação do motorista e não substituí-lo completamente.
No caso de qualquer falha nos controles do sistema ou nos componentes eletrônicos, o motorista ainda tem a capacidade de acionar os freios e a direção (embora exija muito mais esforço do que antes).

Então, basicamente: as câmeras e a tela são a "assistência" eletrônica e os espelhos são os dispositivos físicos à prova de falhas.

Quando se trata de direito, a segurança sempre vem em primeiro lugar, então os agradáveis ​​opcionais podem ter em consideração, como câmeras e monitores ou sistemas assistidos por energia.

Essa tecnologia existe? Se existe, por que não é amplamente utilizado?

Definitivamente, a tecnologia existe, mas a durabilidade e a confiabilidade (com relação ao custo-benefício no nível do consumidor) é onde ainda estamos lutando. Especialmente para uso automotivo, o que significa condições relativamente difíceis do dia-a-dia. Leva anos para testar novos sistemas e aprová-los para uso em automóveis.
Normalmente, quando vidas humanas estão em risco, temos sistemas redundantes duplos ou triplos, dependendo da gravidade. O espelho físico serve como um sistema redundante (manual).

Substituir todos os espelhos dos carros por câmeras não é uma boa ideia. Tudo o que faz é adicionar um custo desnecessário ao veículo, e as câmeras não seriam tão boas quanto um espelho comum.

Os espelhos de automóveis existentes fazem seu trabalho muito bem. Eles exigem eletricidade zero para operar e funcionam quando o veículo está completamente desligado. Os espelhos também são muito resistentes ao desgaste normal. Eles não quebram, exibem imagens erradas e até funcionam um pouco quando estão quebrados.

Por outro lado, as câmeras e suas telas correspondentes são muito mais inferiores a um espelho padrão. Eles são muito mais facilmente sujeitos a danos. Em um veículo, os componentes eletrônicos sensíveis podem falhar ao longo do tempo devido a tensões como vibrações constantes. As conexões podem se soltar, etc. O uso de câmeras pode ser um pouco desorientador. As telas normalmente não estariam em um local conveniente ou lógico. Pode ser perigoso, porque o motorista está olhando para uma tela no cockpit, em vez de olhar ao redor do carro, e tem uma falsa sensação de segurança. Qualquer pessoa que possua uma câmera de backup sabe que ela se torna inútil se estiver obstruída. Basta um pequeno grão de sujeira para bloquear efetivamente a vista. A maior desvantagem das câmeras é que elas não funcionam quando o veículo é desligado. Quando um veículo está estacionado em uma cidade, Normalmente, o motorista verifica o espelho para garantir que é seguro sair do veículo. Se o veículo estiver estacionado e desligado, eles perderão a capacidade de verificar o tráfego e podem resultar em ferimentos ou perda de vidas.

As câmeras são ótimas para certos fins. A câmera de backup é muito útil porque permite ver objetos que não são visíveis nos espelhos padrão. Permite ver quanto espaço há atrás de você e é muito útil ao estacionar e também anexar reboques. Pude ver outros usos para câmeras em veículos como caminhões grandes. Os reboques de tratores, especialmente, têm pontos cegos muito grandes. O maior ponto cego está no lado do passageiro, que às vezes é chamado de "zona não". Quando os veículos passam por caminhões à direita, geralmente o motorista não consegue ver onde estão. A adição de câmeras ajudaria a reduzir bastante o número de pontos cegos e poderia resultar na redução de acidentes.

Simplificando, o uso das câmeras funcionará 99% do tempo, mas elas ainda podem falhar em certos cenários (por exemplo, condições meteorológicas extremas, mau funcionamento, câmera com bloqueio / obstrução de objetos etc.), enquanto os espelhos podem ser usados ​​em qualquer situação, além de reduzirem o nível de distração.

Além de outras boas razões já mencionadas: como o olho e o cérebro têm uma faixa dinâmica melhor do que a maioria das câmeras convencionais