Hệ thống cảnh báo chệch làn đường LDWS phát ra cảnh báo bằng âm thanh, tín hiệu rung tích hợp với vô lăng xe hoặc hiển thị nội dung cảnh báo trên bảng điều khiển khi nhận thấy xe chạm vạch hoặc có khả năng chạm vạch phân làn mà không có tín hiệu xi nhan trái/phải hay tăng tốc vượt xe.
Cụ thể trên màn hình điều khiển, ranh giới làn đường bị lấn sẽ hiển thị ở bên trái hoặc bên phải cung cấp thông tin khác giúp tài xế nhận biết tình trạng hiện tại và nhanh chóng có phương án xử lí.
Hình 2.14 Hệ thống cảnh báo chệch làn đường gửi cảnh báo bằng hình ảnh cho tài xế
Sau đây xét hệ thống cảnh báo chệch làn đường trên xe Mazda 6 như sau:
2.3.1. Cấu tạo
Hệ thống cảnh báo chệch làn đường LDW có 2 bộ phần chính là: a. Công tắc LDW
- Hoạt động
+ Khi công tắc LDWS hoạt động, tín hiệu hoạt động của công tắc sẽ được gửi đến cụm thiết bị.
+ Cụm công cụ xác định rằng công tắc đã được vận hành dựa trên giá trị điện áp nhận được (tín hiệu vận hành công tắc) và tín hiệu vận hành công tắc LDWS được gửi đến FSC.
+ Khi FSC nhận được tín hiệu hoạt động của công tắc LDWS từ cụm thiết bị, nó sẽ bật / tắt LDWS.
Hình 2.16 Nguyên lý hoạt động công tắc hệ thống cảnh báo chệch làn đường b. Cảm biến camera (FSC) b. Cảm biến camera (FSC)
Camera nhận dạng các vật thể phát sáng và vạch làn xe dựa trên hình ảnh thu được ở phía trước xe.
Camera có thể nhận dạng xe sắp tới với khoảng cách 600m và có thể nhận dạng xe phía trước với khoảng cách 500m. FSC nhận dạng các hình dạng đường có màu nhạt hơn so với màu xung quanh.
Hình 2.18 Phạm vi hoạt động của camera c. Đèn cảnh báo chệch làn đường LDW c. Đèn cảnh báo chệch làn đường LDW
Hình 2.19 Đèn cảnh báo chệch làn đường LDW
2.3.2. Nguyên lý hoạt động
- Cảnh báo được kích hoạt khi tất cả các điều kiện sau được đáp ứng: + Công tắc LDWS đang bật (bật hệ thống).
+ Tín hiệu tốc độ của phương tiện xấp xỉ. 65 km / h {40 mph} trở lên từ PCM được nhận.
Hình 2.20 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cảnh báo chệch làn đường LDW - Hệ thống có thể hoạt động không hiệu quả theo điều kiện lái xe thực tế, dẫn - Hệ thống có thể hoạt động không hiệu quả theo điều kiện lái xe thực tế, dẫn đến tai nạn:
+ Lái xe trên những con đường có khúc cua hẹp.
+ Lái xe trong điều kiện thời tiết xấu (mưa, sương mù và tuyết). + Đường trơn trượt như đường băng hoặc tuyết.
+ Đường đông xe cộ và không đủ khoảng cách giữa các phương tiện. + Đường không có vạch phân làn màu trắng (vàng).
+ Đường hẹp do xây dựng đường hoặc chặn làn đường.
2.4. Hệ thống hỗ trợ làn đường (LKA)
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane Keeping Assist – LKA) cung cấp khả năng đánh lái và phanh tự động để giữ cho xe đi đúng làn đường đang di chuyển.
Hình 2.21 Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường giúp xe chạy đúng làn ban đầu Khi hệ thống nhận thấy xe đi chệch làn đường hay tăng tốc để vượt xe khác Khi hệ thống nhận thấy xe đi chệch làn đường hay tăng tốc để vượt xe khác mà không bật đèn báo rẽ trái/phải. Lúc này hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane Keeping Assist – LKA) sẽ phát ra âm thanh cảnh báo, đèn tín hiệu trên gương chiếu hậu, hiện cảnh báo trên bảng điều khiển hoặc rung vô lăng. Nếu người lái không phản hồi cảnh báo thì hệ thống hỗ trợ giữ làn đường sẽ kiểm soát phanh khẩn cấp tự động (Autonomous Emergency Braking - AEB) để giữ bánh xe, điều chỉnh xe chạy đúng làn đang chạy mà không để xe tiếp tục lệch làn đường.
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường LKA hiện nay có 2 cơ chế, bao gồm:
- Cơ chế phản ứng: Khi xe đã rời khỏi làn đang chạy, hệ thống sẽ điều chỉnh cho xe chạy về đúng làn ban đầu.
- Cơ chế chủ động: Cơ chế này giữ xe chạy đúng làn một cách chủ động, xe sẽ luôn chạy ở giữa làn ban đầu. Do đó, hệ thống này còn có tên là Lane Centering Assist - LCA.
Phân biệt hệ thống cảnh báo chệch làn và hỗ trợ giữ làn đường
- Điểm giống nhau ở cả 2 hệ thống cảnh báo chệchlàn và hỗ trợ giữ làn là là đều được tạm ngắt trong trường hợp lái xe bật đèn báo rẽ hoặc khi xe tăng tốc vượt một xe khác. Ngoài ra, 2 hệ thống đều gửi cảnh báo bằng các phương thức: âm thanh, tín hiệu rung trên vô lăng và hình ảnh trên màn hình điều khiển, nhằm giúp tài xế có phản xạ nhanh trước tình huống khẩn cấp.
+ Hệ thống cảnh báo chệch làn đường có tác dụng cảnh báo. Hệ thống sẽ chủ động phát hiện ra xe đang di chuyển dần sang làn xe khác trong thời gian thực thông qua hệ thống camera giám sát và phát ra tín hiệu cảnh báo tới tài xế.
+ Hệ thống hỗ trợ làn đường có tác dụng điều chỉnh xe. Khi hệ thống đã phát ra tín hiệu cảnh báo chệch làn đường mà lái xe không có tác động tới vô lăng, hệ thống hỗ trợ giữ làn đường sẽ được kích hoạt. LKA sử dụng công nghệ giám sát hành trình thích ứng (Cruise Control) kết hợp với cảm biến radar và laser cùng hệ thống lái trợ lực điện để điều chỉnh ô tô đi đúng làn đường.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ làn đường LKA tương tự với hệ thống cảnh báo chệch làn đường LDW chỉ khác hệ thống hỗ trợ làn đường có kết hợp với hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng giúp điều chỉnh xe chạy trong làn đường xác định.
2.5. Hệ thống hỗ trợ lái xe ban đêm
Điều khiển chiếc xe vào ban đêm luôn là sự bất tiện khi mà tầm quan sát của người lái bị hạn chế. Sự hữu ích mà hệ thống hỗ trợ tầm nhìn vào ban đêm (Night View Assist Plus) mang lại là nó có thể làm nổi bật bất kỳ vật thể nào ở phía trước mà bạn không thể nhìn thấy, kèm theo đó là hiển thị hình ảnh trên màn hình điện tử, giúp người lái phát hiện được có chướng ngại vật phía trước.
Hình 2.22 Hình ảnh thu thập được thông qua hệ thống hỗ trợ tầm nhìn vào ban đêm
Hệ thống hỗ trợ tầm nhìn vào ban đêm (Night View Assist Plus) sử dụng ánh sáng của đèn LED hồng ngoại cùng với đó là 2 camera nhiệt hồng ngoại được trang
bị giúp cho hệ thống có thể phát hiện những chướng ngoại vật vượt ngoài phạm vi chiếu sáng của cụm đèn pha. Bên cạnh đó, kết hợp với một bộ vi xử lý thông minh, hệ thống tự động nhận biết tín hiệu của người qua đường và cảnh báo cho người lái để kịp thời xử lý tránh va chạm.
Với việc sử dụng tín hiệu của tia hồng ngoại nên sẽ không ảnh hưởng tới mắt của người đi bộ cũng như có thể giúp người lái có một tầm nhìn tốt nhất vào buổi tối, từ đó có thể hạn chế tối đa những va chạm đáng tiếc.
Hình 2.23 Sóng hồng ngoại giúp người lái có thể quan sát những chướng ngại vật phía trước
Trong một số trường hợp, hệ thống sẽ tự động bật chế độ Flash Mode cảnh báo nguy hiểm cho những người phía trước phương tiện.
2.6. Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM
2.6.1. Khái niệm điểm mù
Điểm mù là những vùng không gian bên ngoài xe bị che khuất và không nằm trong tầm nhìn của người điều khiển. Nói cách khác, người điều khiển không thể nào quan sát được điểm mù thông qua gương chiếu hậu lẫn nhìn trực tiếp. Các vị trí điểm mù thường gặp là điểm mù gây ra bởi gương chiếu hậu, điểm mù phía trước xe, điểm mù phía sau xe.
Điểm mù trở nên đặc biệt nguy hiểm khi người lái chuyển làn, rẽ ở các ngã tư hoặc đậu xe vào bãi. Khi đó, các điểm mù làm người điều khiển không thể nhìn thấy những xe đang chạy cùng làn/khác làn từ phía sau, những xe đang chạy cắt qua giao lộ... khiến việc chủ động quan sát để xử lý tình huống trở nên khó khăn hơn.
Sau đây xét hệ thống cảnh báo điểm mù trên xe Mazda 6:
Hình 2.24 Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM
2.6.2. Cấu tạo của hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống cảnh báo điểm mù bao gồm các bộ phát sóng điện từ gắn trên gương chiếu hậu, quanh thân xe hoặc cản sau có nhiệm vụ phát ra sóng điện từ khi xe đang di chuyển. Ngoài ra, có thể có thêm camera được đặt trên hai gương chiếu hậu.
2.6.2.1. Công tắc khởi động hệ thống cảnh báo điểm mù
a. Vị trí, cấu tạo
- Công tắc BSM OFF được tích hợp trong công tắc cụm. - Điện trở được tích hợp trong mỗi công tắc.
Hình 2.26 Công tắc khởi động hệ thống cảnh báo điểm mù b. Nguyên lý hoạt động b. Nguyên lý hoạt động
- Khi công tắc BSM OFF hoạt động, tín hiệu hoạt động của công tắc được gửi đến cụm thiết bị.
- Cụm thiết bị gửi tín hiệu hoạt động của công tắc BSM OFF đến mô-đun điều khiển BSM dựa trên giá trị điện áp nhận được (tín hiệu hoạt động của công tắc).
- Mô-đun điều khiển BSM bật / tắt hệ thống BSM khi nó nhận được tín hiệu hoạt động của công tắc BSM OFF từ cụm thiết bị.
2.6.2.2. Mô-đun điều khiển của hệ thống cảnh báo điểm mù BSM
a. Cấu tạo, vị trí
- Mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) phát hiện phương tiện mục tiêu trong điểm mù ở phía sau xe bằng cách phát ra sóng điện từ từ radar để điều khiển hệ thống giám sát điểm mù (BSM).
- Mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) điều khiển hệ thống BSM dựa trên các tín hiệu CAN.
- Mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) (LH) truyền với thiết bị liên quan bằng CAN. Các mô-đun điều khiển BSM (LH) và (RH) truyền qua các đường CAN đặc biệt.
- Mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) (LH) truyền tín hiệu CAN nhận được từ thiết bị liên quan đến mô-đun điều khiển BSM (RH) và gửi tín hiệu CAN nhận được từ mô-đun điều khiển BSM (RH) đến thiết bị liên quan.
b. Nguyên lý hoạt động
- Mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) phát sóng điện từ đến khu vực sau để phát hiện một đối tượng trong điểm mù ở phía sau xe từ sóng điện từ phản xạ.
- Mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) tính toán vị trí, hướng di chuyển của xe và tốc độ tương đối của đối tượng được phát hiện từ sóng điện từ phản xạ, tốc độ xe và tín hiệu góc lái (góc tuyệt đối ước tính) để phát hiện một đối tượng tiếp cận điểm mù - phát hiện ở phía sau xe như một phương tiện mục tiêu để giám sát.
Hình 2.29 Phạm vi quét của radar tích hợp trong mô-đun điều khiển
- Ngoài ra khi hệ thống hoạt động với chức năng cảnh báo người và phương tiện cắt ngang khi lùi xe RCTA thì hệ thống sẽ truyền dữ liệu đến màn hình hiện thị hình ảnh phía sau xe.
2.6.3. Nguyên lý hoạt động
2.6.3.1. Hoạt động với chức năng cảnh báo điểm mù BSM
Khi một chiếc xe phía sau hoặc bên hông tiến quá sát đến chiếc xe của bạn hoặc khi vận tốc của xe tiếp cận lớn hơn vận tốc xe của bạn thì bộ phát sóng điện từ sẽ nhận ra và gửi tín hiệu về bộ điều khiển. Hệ thống sẽ cảnh báo bạn bằng cách phát âm thanh, rung vô lăng và hình ảnh sẽ hiện thị lên màn hình trung tâm cho dễ quan sát, thậm chí có nhiều dòng xe sẽ hướng dẫn bạn cách xử lý tình huống.
Hình 2.30 Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM sử dụng Radar tần số 24 GHz quét liên tục phạm vi điểm mù
a. Điều kiện hoạt động của hệ thống cảnh báo điểm mù BSM
- Cảnh báo được kích hoạt và âm thanh cảnh báo sẽ phát ra khi tất cả các điều kiện sau được đáp ứng:
+ Đèn báo BSM OFF bị tắt (hệ thống BẬT).
+ Tốc độ xe là khoảng. 10 km / h {6,2 mph} trở lên. + Cần số ở vị trí tiến không ở vị trí lùi.
+ Phương tiện được phát hiện đi vào khu vực giám sát.
+ Nhận tín hiệu công tắc rẽ ở phía có đèn báo giám sát điểm mù (BSM) (chỉ hoạt động của đèn báo BSM nhấp nháy và âm thanh cảnh báo cảnh báo BSM).
- Khi tốc độ xe xấp xỉ. Từ 10 km / h {6,2 mph} trở lên và phương tiện mục tiêu được phát hiện đi vào khu vực được giám sát, mô-đun điều khiển giám sát điểm mù (BSM) sẽ chiếu sáng đèn báo BSM ở phía phương tiện mục tiêu được phát hiện.
b. Hoạt động của đèn cảnh báo điểm mù
- Mục đích: Cảnh báo giám sát điểm mù (BSM) cảnh báo người lái xe về một tai nạn có thể xảy ra.
- Hoạt động:
+ Cụm thiết bị nhận (1) tín hiệu yêu cầu âm thanh cảnh báo từ mô-đun điều khiển BSM (LH).
+ Cụm công cụ bật bóng bán dẫn (2) dựa trên tín hiệu yêu cầu âm thanh cảnh báo.
+ Khi bóng bán dẫn bật, một mạch nối đất với cảnh báo được thiết lập và âm thanh báo động (3).
Hình 2.32 Hoạt động của đèn cảnh báo điểm mù BSM
Hình 2.33 Mẫu âm thanh cảnh báo BSM thông thường c. Một số điểm lưu ý c. Một số điểm lưu ý
+ Bụi bẩn, băng hoặc tuyết bám trên bề mặt cản sau.
+ Xe được điều khiển trong điều kiện trời mưa to hoặc tuyết rơi, hoặc trong điều kiện xe bị phun nước trên đường.
+ Xe đầu kéo rơ moóc.
+ Xe mục tiêu di chuyển ngang từ một làn hai làn sang làn bên cạnh. + Xe mục tiêu đi qua khu vực phát hiện trong thời gian rất ngắn.
+ Trên đường dốc hoặc nếu có sự khác biệt về chiều cao giữa các làn đường. - Mô-đun điều khiển BSM có thể không phát hiện được tất cả các loại phương tiện. Đặc biệt, không được phát hiện các loại phương tiện sau:
+ Xe chạy ở tốc độ thấp. + Xe có chiều cao xe thấp.
+ Chênh lệch về tốc độ giữa xe và xe mục tiêu là rất cao.
+ Một phương tiện mục tiêu tăng tốc đột ngột từ phía sau xe và chuyển sang làn đường bên cạnh.
+ Một phương tiện mục tiêu đang đi trong điểm mù của phương tiện đó với tốc độ gần như bằng nhau trong một thời gian dài
- Đèn báo BSM có thể khó xem trong các điều kiện sau:
+ Ánh sáng mặt trời lúc bình minh và hoàng hôn được phản chiếu trong và xung quanh đèn báo BSM.
+ Một thiết bị chiếu sáng có độ chiếu sáng mạnh được sử dụng trên xe. - Đèn báo BSM có thể cách báo sai hoặc hoặc không cảnh báo trong các trường hợp sau:
+ Trên đường có chiều rộng làn đường hẹp hơn, hệ thống có thể phát hiện các phương tiện trên làn đường bên cạnh làn đường liền kề và làm cho đèn cảnh báo và tiếng bíp hoạt động.
+ Trên đường có chiều rộng làn đường lớn hơn, hệ thống có thể không phát hiện ra các phương tiện trên làn đường bên cạnh và có thể không hoạt động đèn cảnh báo / tiếng bíp.)
2.6.3.2. Hoạt động với chức năng cảnh báo người và phương tiện cắt ngang khi lùi xe RCTA
Hệ thống cảnh báo người và phương tiện cắt ngang (Rear Cross Traffic Alert) khi lùi hoạt động dựa trên tín hiệu từ các cảm biến và radar phía sau xe. Khi thấy có