Nguyên lý hoạt động của hệ thống giữ làn đường – lane keeping system (phần 2)

Nguyên lý hoạt động Hệ thống giữ đường – Lane Keeping System (Phần 2) (News.oto-hui.com) – Sau tìm hiểu chi tiết cấu tạo, viết cung cấp kiến thức đầy đủ để bạn hiểu rõ nguyên lí hoạt động cách sử dụng hệ thống giữ đường – Lane Keeping System Nguyên lý hoạt động Hệ thống giữ đường – Lane Keeping System A Cấu tạo hệ thống giữ đường – Lane Keeping System: => Xem đây: Cấu tạo chi tiết LKS B Nguyên lí hoạt động:  Lưu ý: Bài viết ứng dụng công nghệ Lane Keeping System Volkswagen I Trạng thái hoạt động: Bật/ Tắt hệ thống: – Hệ thống bật/tắt thông qua nút nhấn cần gạt bên trái vô lăng Công tắc hệ thống  Khi nút nhấn, hình hiển thị trước vơ lăng danh sách tùy chọn (thường xe Volkwagen nút nút bật/tắt chung cho hệ thống hỗ trợ người lái (ASSIST SYSTEM) Màn hình hiển thị chế độ lựa chọn  Hoặc sử dụng nút điều hướng phía vơ – lăng để chọn hệ thống thích hợp Nút điều khiển đa chức  Nếu giữ chết nút bật/tắt giây tất tùy chọn bật tắt (ở hình tùy chọn) Hoạt động hệ thống sau bật: – Khi kích hoạt hệ thống nút nhấn, hệ thống thực bước sau:  Kích hoạt máy ảnh ghi nhận dấu hiệu đường mà xe chạy  Đánh dấu vị trí trung tâm xe  Đánh dấu vị trí xe xe – Khi hệ thống thực tất bước thành công đồng nghĩa với hệ thống cảnh báo sai lệch đường trạng thái chủ động (đèn báo sáng xanh), ngược lại hệ thống trạng thái bị động Trạng thái bị chủ động/ bị động: – Ở chế độ chủ động, trình đường ghi nhớ điều chỉnh mơ-men xoắn thông qua tay lái trợ lực điện xe rời khỏi đường tính tốn  Chế độ hoạt động biểu thị đèn cảnh báo chệch đường màu xanh bảng điều khiển Chế độ chủ động – Ở chế độ thụ động, đường tiếp tục ghi nhớ tính toán, để chuyển chế độ chủ động phát ranh giới đường rõ ràng đáp ứng tất điều kiện cần thiết  Hệ thống cảnh báo chệch đường tạm thời chuyển sang chế độ thụ động cách kích hoạt tín hiệu rẽ  Nó tự động bật lại tắt tín hiệu rẽ phân định đường rõ ràng, đèn thị màu vàng xuất hình điều khiển Chế độ bị động a Trên đường thẳng: – Hệ thống sử dụng dấu đánh đường để tính tốn đường ảo mà phương tiện phép di chuyển xác định vị trí xe đường – Nếu xe rời khỏi đường ảo, hệ thống sử dụng mô-men xoắn tối đa 3Nm, chống chuyển động lệch xe thực hệ thống lái điện Lực định hướng theo góc mà xe di chuyển phía phân định đường cơng nhận Xe di chuyển đường – Việc điều chình tay lái lên đến 100s – Sự xen vào người lái “ghi đè” quy trình lái chủ động – Nếu mơ-men lái điều chỉnh khơng đủ để trì đường, rung động tay lái tạo thông qua động trợ lực điện Người lái cảm tháy điều cảnh báo vô lăng Xe bị lệch so với chuyển động thẳng b Trên đường cong: Bắt đầu tiến vào đường cong – Trong trường hợp bán kính đường cong lớn, hệ thống cảnh báo tránh lệch với đường tính tốn Ở trường hợp này, đường ảo hệ thống vạch nhỏ hơn, sau vùng làm đường ảo mở rộng cho đường thật mà vạch kẻ đường thật xác định Điều cho phép người lái xe cắt cua nhỏ mà không cần hệ thống cảnh báo can thiệp Xe di chuyển đường cong – Nếu thời gian điều chỉnh hệ thống vượt 100s mà khơng giữ đủ xe vịng cua, báo động rung âm xuất hiển thị bảng điều khiển người lái tiếp quản q trình lái Tín hiệu cảnh báo phản ứng hệ thống giữ đường theo điều kiện lái xe: – Qua thơng báo hình hiển thị, người lái tương tác với hệ thống giữ đường – Khi hệ thống cảnh báo xe lệch đường hoạt động (đưa tín hiệu) chế độ hệ thống mà xe hoạt động thể đèn thông báo bảng thông báo cách điều khiển xe lại đường hiển thị cách nhanh chóng  Các chế độ hỗ trợ âm cảnh báo rung vô lăng  Với mục đích giúp tài xế ý đến thơng điệp mà hệ thống cảnh báo Tình cụ thể Biểu hiện/Phản ứng Thông điệp thông báo Hệ thống tắt Đèn thông báo tắt Không có thơng báo Cơng tắc hệ thống bật chế độ chủ động Đèn thông báo sáng màu xanh Khơng có thơng báo Hệ thống bật chế độ bị động Đèn thơng báo sáng màu vàng Khơng có thơng báo Tốc độ xe nhỏ 60km/h Từ tín hiệu camera thu hệ thống tính tốn độ rộng đường nhỏ 2.45m rộng 4.6m Tỉ lệ phần có màu phần không Đèn thông báo sáng màu vàng Hệ thống chế độ bị động Khơng có âm cảnh báo Khơng có thơng báo có màu đường lớn 1:2 Khơng có vạch phân đường vạch phân đường bắt Tài xế thực đánh lái mà khơng bật đèn tín hiệu, điều có nghĩa hệ thống hoạt động hệ thống hiểu xe đánh lái vượt cho phép Vạch phân đường bị che (bụi bẩn, nước, cây) hệ thống phát Khi vào cua, bán kính góc cua nhỏ 250m, điều dẫn đến việc camera khơng cịn khả phát xác đường uốn cong đường Đèn thơng báo sáng màu vàng Hệ thống chế độ bị động Khơng có âm cảnh báo Khơng có thơng báo Kính chắn gió bị bẩn phần mà camera hoạt động Đèn thông báo sáng màu vàng Hệ thống chế độ bị động Phát âm cảnh báo Hệ thống cảnh báo xe lệch không dùng (Lane departure warning system not available.) Khơng có cảm biến tiệm cận(visibility) thời điểm Xe có nguy bắt đầu lệch khỏi đường Sự can thiệp vào hệ thống lái thực hệ thống Tuy nhiên thời gian đánh lái tối đa 100 giây khơng đủ Đèn thông báo sáng màu vàng Hệ thống chế độ bị động Phát âm cảnh báo Cảnh báo rung vô lăng Xin khống chế lại tay lái (Please take over steering!) Xe có nguy lệch khỏi đường Sự can thiệp vào hệ thống lái thực hệ thống Moment xoắn đạt tới mức xác cho phép đánh lái 3Nm lại không đủ để làm xe quay lại lộ trình ban đầu Đèn thơng báo sáng màu vàng Hệ thống chế độ bị động Cảnh báo rung vô lăng Xin khống chế lại tay lái (Please take over steering!) Phần điều khiển hệ thống không hoạt động Camera không canh chỉnh (Không canh chỉnh sai với liệu hệ thống) Phần điều khiển hệ thống không nhận tín hiệu phẩn điều khiển lực vơ lăng Đèn thông báo tắt Phát âm cảnh báo Hệ thống lỗi (System error) Đèn thông báo sáng màu vàng Phát âm cảnh báo Hệ thống cảnh báo xe lệch đường không dùng (Lane departure warning system not available at present) Hệ thống bị nhiệt Điện áp cung cấp vào hệ thống thấp II Cách nhận biết đường: – Cần phải đáp ứng điều kiện môi trường xung quang chế độ hệ thống khác để hệ thống cảnh báo đường khởi hành chuyển sang chế độ hoạt động Các tiêu chí đảm bảo điều kiện vận hành hệ thống giữu đường: a Tiêu chí hệ thống bên trong:  Hệ thống giữ đường bật hoạt động  Các điều kiện vận hành tiêu chuẩn điện áp đáp ứng (điện áp tối thiểu, nhiệt độ)  Giao tiếp với hệ thống liên quan thông qua CAN bus liệu đưa (Ví dụ: ABS/ ESP hệ thống, tay lái trợ lực điện, hệ thống tiện nghi, quản lý động cơ, kiểm soát đơn vị bảng dash,…) hệ thống khác làm việc  ESP (hệ thống cân diện tử) phải bật  Hệ thống cảnh báo đường khởi hành sẵn sàng hoạt động  Hệ thống sấy kính hoạt động b Tiêu chí mơi trường:  Chiều rộng đường ghi nằm 2,45 4,60 mét  Đánh dấu đường giới hạn đường xác định camera hệ thống cảnh báo  Khu vực ống kính máy ảnh kính chắn gió khơng bẩn ố  Khoảng cách hai vạch dấu đường liên tiếp phát dài tối đa gấp đơi chiều dài dấu  Ví dụ: Nếu hệ thống nhận diện rõ ràng việc đánh dấu phạm vi mét, chấp nhận phạm vi 10 mét, khơng đánh dấu cơng nhận.Chỉ phạm vi dung sai bị vượt hệ thống cảnh báo đường khởi hành chuyển sang chế độ thụ động Trình tự nhận dạng đường: – Mỗi hình ảnh kỹ thuật số máy ảnh ghi lại kiểm tra xử lý cảnh báo đường cho vùng giá trị thang màu xám, chẳng hạn dải gây dải trung tâm màu trắng lớp phủ nhựa đường tối – Để giảm thời gian xử lý, hệ thống cảnh báo hạn chế nó, đánh giá hình ảnh, đến hai khu vực hình thang bên trái nửa bên phải hình ảnh, dấu đường nhận diện Ngồi ra, 480 dịng hình ảnh, có lựa chọn dịng bên phạm vi phát Phương pháp này, với hiệu suất xử lý cao, đảm bảo đánh giá thực đủ nhanh, tốc độ cao hơn, để nhận trình đường – Nếu chương trình đánh giá tìm thấy nhiều giá trị thang màu xám mở rộng dòng chọn, hệ thống đặt điểm phát đánh dấu vị trí Một số điểm đánh dấu xảy hàng Nhận biết đường – Tuy nhiên, điểm bên sử dụng để tính tốn đường riêng xe chúng tăng cường xếp hàng để tạo thành dòng ảo liên tục tương ứng với đường đường ranh giới – Nếu đủ điểm đánh dấu, tăng cường để tạo thành đường liên tục, thiết lập, hệ thống cảnh báo đường khởi hành sử dụng điểm đánh dấu tìm thấy để tính tốn đường thực – Hệ thống cảnh báo đường khởi hành sử dụng lộ trình phát hiện, tích hợp giới hạn chức an toàn xác định xử lý, để tạo thành đường ảo – Sử dụng liệu hình ảnh thu thập, hệ thống cảnh báo đường khởi hành tính tốn hướng phương tiện sang đường ảo Xác định đường ảo – Nếu phương tiện tiếp cận vượt qua đường ảo này, hệ thống cảnh báo tiến hành điều chỉnh tay lái – Nếu khác biệt giá trị thang màu xám hình ảnh kỹ thuật số q nhỏ khơng có đủ điểm đánh dấu, để hệ thống xác định đường đi, thiết lập, hệ thống cảnh báo chuyển sang chế độ thụ động, khơng có cảnh báo điều chỉnh xảy Tuy nhiên, tiếp tục đánh giá hình ảnh đến để kích hoạt lại hệ thống ranh giới đường nhận rõ ràng So sánh trọng tâm xe với trung tâm đường Tính toán đường ảo: – Điều kiện giới hạn để tính tốn đường ảo linh hoạt định hướng theo chiều rộng đườn Ví dụ:  Nếu hệ thống phát chiều rộng đường 2,6 mét, khu vực lề an toàn bốn mươi centimét khấu trừ từ đường ranh giới thực phát Nếu đường phát hẹp 2,6 m, khu vực lề an toàn khấu trừ liên tục giảm chiều rộng đường giảm Nếu chiều rộng đường giảm xuống 2,4 m, hệ thống cảnh báo đường khởi hành chuyển sang chế độ thụ động – Nếu tìm thấy số dấu song song đường, ví dụ khu vực xây dựng trường hợp đường có phần đường dành cho xe máy, hệ thống sử dụng điểm đánh dấu bên sử dụng để tính tốn đường ảo đủ rộng Tính tốn đường ảo – Tính tốn mơ men xoắn điều chỉnh cần thiết 3Nm tối đa, thay đổi linh hoạt hướng tới góc mà xe di chuyển phía cơng nhận, phân đường ảo Hệ thống cảnh báo đường khởi hành sử dụng trục dọc phương tiện tâm đường ảo để tính góc – Nếu xe di chuyển phía giới hạn đường cách từ từ góc rộng, mơ-men xoắn cực đại 3Nm áp dụng chỉnh lại hành trình xe Tuy nhiên, người lái1 xe muốn rời khỏi đường vượt qua phân giới đường, mô-men xoắn ngược đủ để vượt qua điều chỉnh trợ lực lái điện – Nếu xe di chuyển phía ranh giới đường góc nhọn, hệ thống kết thúc Ví dụ người lái xe có ý thức muốn rời khỏi đường mà khơng đặt tín hiệu rẽ Trong trường hợp này, mơ-men xoắn nhẹ đủ để ghi đè lên mô men điều chỉnh Hệ thống điều chỉnh góc lái – Điều kiện giới hạn để tính tốn đường ảo linh hoạt định hướng theo chiều rộng đường III Giới hạn hệ thống: – Ánh sáng (kém, đường tối, ), điều kiện thời tiết (ướt, nhựa đường bị đùn, đất, tuyết, che đường kẻ đường) tầm nhìn xa đường (kính chắn gió bị bẩn, mờ ảnh hưởng đến camera, …):  Nếu xảy dẫn đến trường hợp hệ thống cảnh báo chệch đường nhận biết phần đường rõ ràng tính tốn phần đường ảo xảy nhầm lẫn đường hệ thống cảnh báo  Trong trường hợp này, hệ thống thường tự động chuyển sang chế độ bị động Kính chắn gió dính nước bẩn Bị ảnh hưởng đèn pha xe đối diện – Trạng thái hoạt động chủ động kích hoạt hệ thống nhận thơng tin rõ ràng, từ phần đường ảo tính tốn khả hệ thống  ... ứng hệ thống giữ đường theo điều kiện lái xe: – Qua thông báo hình hiển thị, người lái tương tác với hệ thống giữ đường – Khi hệ thống cảnh báo xe lệch đường hoạt động (đưa tín hiệu) chế độ hệ thống. .. độ hệ thống khác để hệ thống cảnh báo đường khởi hành chuyển sang chế độ hoạt động Các tiêu chí đảm bảo điều kiện vận hành hệ thống giữu đường: a Tiêu chí hệ thống bên trong:  Hệ thống giữ đường. .. điện, hệ thống tiện nghi, quản lý động cơ, kiểm soát đơn vị bảng dash,…) hệ thống khác làm việc  ESP (hệ thống cân diện tử) phải bật  Hệ thống cảnh báo đường khởi hành sẵn sàng hoạt động  Hệ thống