c. Phân loại
Công nghệ phát triển cho ra đời nhiều dòng camera với nhiều tính năng độc đáo khác nhau. Hãy cùng tìm hiểu một số dòng camera lùi ô tô phổ biến hiện nay.
- Camera góc rộng, 360 độ: Thiết bị này ghi hình 4 phía xung quanh xe trước, sau, trái, phải. Và có thể xem được hình ảnh 360 của xe khi đang lùi, nhìn từ trên xuống, bao quát toàn cảnh xung quanh xe.
- Camera hồng ngoại: Đây là một trong những dòng camera lùi được ưa chuộng hiện nay. Ưu điểm loại camera hành trình ô tô này là ghi hình tốt trong điều kiện ánh sáng yếu. Bất kể ngày hay đêm, tài xế có thể dễ dàng quan sát toàn cảnh, nhận biết rõ vật cản hay chướng ngại vật phía sau xe với góc rộng,
- Camera có bẻ theo góc lái, đánh theo vô lăng: Camera lùi có vạch chuyển hướng khi đánh lái vô lăng, trên màn hình sẽ hiển thị cảm biến lùi tiến. Nhiều dòng xe mới hiện nay, vạch màn hình camera lùi có thể uốn lượn theo hướng đánh lái của tài xế, tạo cảm giác thật và rõ nét, giúp lái xe xử lý tình huống an toàn và chính xác hơn.
- Camera không dây, tích hợp Wifi được sử dụng nhiều bởi sự tiện lợi và lắp đặt đơn giản. Thiết bị này tự động kết nối với màn hình qua sóng Wifi, không cần dây rườm rà.
- Tích hợp với camera hành trình: 1 chiếc camera hành trình tích hợp chức năng lùi là giải pháp tối ưu đối với loại xe ô tô chỉ có đầu CD nguyên bản không có màn hình. Ngoài chức năng chính là ghi lại hành trình xe chạy, thiết bị đa năng này cũng hoạt động tương tự như một chiếc camera lùi.
- Camera phía trước xe hỗ trợ xe có tầm nhìn xung quanh và hỗ trợ quan sát ban đêm.
- Camera phía trên xe giúp xe quan sát các biển báo, đèn tín hiệu giao thông , các phương tiện và người đi đường hỗ trợ các hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng ACC, hệ thống phanh khẩn cấp AEB, hệ thống hỗ trợ và cảnh báo chệch làn đường LKA/LDW.
- Camera xung quanh xe giúp xe quan sát phía sau, xung quanh xe và hỗ trợ đỗ xe tự động.
- Camera phía sau xe hỗ trợ hệ thống cảnh báo điểm mù BSM, giúp xe quan sát xung quanh.
CHƯƠNG 4
ỨNG DỤNG CỦA XE TỰ LÁI TRÊN CÁC LOẠI ĐƯỜNG GIAO THÔNG 4.1. Ứng dụng của xe tự lái trên đường cao tốc
4.1.1. Khái niệm đường cao tốc
Đường cao tốc là đường dành cho xe cơ giới, có dải phân cách chia đường cho xe chạy hai chiều riêng biệt; không giao nhau cùng mức với một hoặc các đường khác; được bố trí đầy đủ trang thiết bị phục vụ, bảo đảm giao thông liên tục, an toàn, rút ngắn thời gian hành trình và chỉ cho xe ra, vào ở những điểm nhất định.
Hình 4.1 Cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương
Các đường cao tốc thường được thiết kế với làn đường có độ rộng 3,5 m và với độ cong ít và chuyển tiếp giữa các đoạn cong khác nhau một cách mượt mà. Đối với các đoạn có độ cong không đổi thì thường được thiết kế với bán kính như sau:
Bảng 4.1 Bán kính đường cong tối thiểu với tốc độ thiết kế
Vận tốc thiết kế (km/h) Bán kính đường cong tối thiểu (m)
120 1500
100 800
80 400
4.1.2. Các yếu tố giao thông trên đường cao tốc
Có thể nói, đường cao tốc là đường dễ đi nhất bởi các phương tiện đều chuyển động trên cùng một hướng, không có điểm dừng hay điểm giao cắt. Thế nhưng, với tốc độ tối đa di chuyển 120km/h nên dù chỉ một va chạm nhỏ cũng có thể gây ra các tai nạn lớn.
Hình 4.2 Lái xe trên đường cao tốc
Chính vì thế, khi lái xe trên đường cao tốc, người điều khiển phương tiện cần phải tuân thủ theo đúng quy tắc giao thông và giữ tâm lý bình tĩnh để xử lý các tình huống bất ngờ xảy ra. Dưới đây là 7 nguyên tắc lái xe an toàn trên đường cao tốc cần phải nắm rõ.
4.1.2.1. Chú ý khoảng cách an toàn giữa hai xe
Để hạn chế va chạm hoặc đâm vào đuôi xe phía trước khi phanh/dừng đột ngột, tài xế nên chủ động giữ khoảng cách an toàn giữa hai xe tối thiểu là 50 mét. Mặt khác, cũng cần nắm chắc quy tắc 3 giây hoặc 5 giây để kiểm soát tốt tay lái và hạn chế tai nạn không mong muốn.
Điều 11, Luật Giao thông đường bộ quy định về khoảng cách an toàn giữa hai xe khi tham gia giao thông trên đường cao tốc như sau:
Khi điều khiển xe tham gia giao thông, người lái xe phải giữ một khoảng cách an toàn đối với xe chạy liền trước xe của mình, nơi có biển báo “Cự ly tối thiểu giữa hai xe" cần phải giữ khoảng cách không nhỏ hơn trị số ghi trên biển báo.
Cụ thể như sau:
- Điều kiện mặt đường khô ráo, khoảng cách an toàn tương ứng với từng tốc độ:
+ 35m - 60km/h;
+ 55m - từ 60 đến 80km/h; + 70m - từ 80 đến 100 km/h; + 100m - từ 100 đến 120 km/h;
+ Dưới 60km/h thì lái xe cần phải chủ động giữ khoảng cách phù hợp để đảm bảo an toàn.
- Trong điều kiện trời mưa, có sương mù, mặt đường trơn trượt, địa hình quanh co, đèo dốc, tầm nhìn hạn chế, người lái xe cần điều chỉnh khoảng cách an toàn thích hợp lớn hơn trị số ghi trên biển báo.
4.1.2.2. Tốc độ của các loại xe cơ giới và xe máy chuyên dùng trên đường cao tốc
Theo Điều 9 thông tư 91/2015/TT-BGTVT quy định khi tham gia giao thông trên đường cao tốc, người điều khiển xe cơ giới, xe máy chuyên dụng cần phải tuân thủ đúng tốc độ tối đa và tốc độ tối thiểu. Tốc độ tối đa cho phép khi lái xe trên đường cao tốc là 120km/h và tốc độ tối thiểu được ghi trên biển báo. Ngoài ra, lái xe cũng cần phải chú ý tới sơn kẻ mặt đường trên các làn xe.
Để lái xe an toàn, các tài xế nên duy trì tốc độ trung bình 80km/h, không nên lái quá chậm để tránh gây nguy hiểm cho xe phía sau. Cần chú ý tới các biển chỉ dẫn 50m/100m/200m trên đường cao tốc để điều chỉnh và duy trì khoảng cách an toàn.
4.1.2.3. Chỉ được phép dừng, đỗ xe ở nơi quy định
Theo Điều 26 quy định, lái xe chỉ được phép dừng - đỗ xe trên đường cao tốc ở nơi quy định, trường hợp buộc phải dừng xe, đỗ xe không đúng nơi quy định cần phải đưa xe ra khỏi phần đường xe chạy. Trong trường hợp, không đưa xe ra khỏi phần đường xe chạy thì phải bật đèn báo hiệu để lái xe khác biết.
Khi dừng, đỗ xe trên đường cao tốc lái xe cần phải đặt biển cảnh báo nguy hiểm và liên hệ tới đội cứu hộ giao thông để được hỗ trợ và đảm bảo an toàn cho các phương tiện khác tham gia giao thông.
Hình 4.4 Bật đèn và đặt biển cảnh báo nguy hiểm khi xe gặp sự cố trên đường cao tốc
4.1.2.4. Cần giữ tầm nhìn xa an toàn
Một nguyên tắc quan trọng khi lái xe trên đường cao tốc cần phải nhớ đó là giữ tầm nhìn xa an toàn. Người điều khiển nên giữ tầm nhìn với khoảng cách tốt nhất từ 15-30 giây để có khả năng bao quát tốt, đảm bảo mức độ an toàn, giúp dự đoán và kịp thời xử lý các tình huống khẩn cấp.
4.1.2.5. Hạn chế thao tác thừa ngoài lái xe
Hình 4.5 Không nên sử dụng điện thoại khi lái xe trên đường cao tốc
Với tốc độ di chuyển cao, khi lái xe trên đường cao tốc cần phải tập trung cao độ, hạn chế các thao tác thừa và không cần thiết như mở cửa xe hứng gió, nhắn tin, chỉnh điều hòa,... Điều này sẽ giúp tài xế kịp thời xử lý nhiều tình huống bất ngờ, khó phán đoán.
Đường cao tốc có nhiều làn xe khác nhau, việc giữ khoảng cách an toàn giữa các xe và đi đúng làn đường là điều cần thiết. Bên cạnh đó, tài xế khi muốn chuyển làn đột ngột hoặc bất ngờ đánh lái cũng sẽ hạn chế tối đa các sự cố va chạm. Khoảng cách lái xe an toàn với các phương tiện đi làn bên cạnh từ 1-2 thân xe.
4.1.3. Tính năng của xe tự lái trên đường cao tốc
Với các đặc điểm lái xe trên đường cao tốc vừa đề cập, thì yêu cầu người lái xe phải tập trung không được mất cảnh giác. Tuy nhiên với việc lái xe trên đường dài sẽ gây cảm giác mệt mỏi cho người lái vì thế chỉ cần vài phút lơ là, chủ quan, mất cảnh giác có thể gây hậu quả nghiêm trọng.
Với sự phát triển của công nghệ kĩ thuật hiện đại, hiện nay một chiếc xe tự lái khi được trang bị đầy đủ các hệ thống điều khiển, cảnh báo đã có thể xử lí được hầu hết các tình huống trên đường cao tốc góp phần giúp người lái xe thoải mái và bảo đảm an toàn cho người lái và hành khách.
Các hệ thống thường được sử dụng khi lái xe trên đường cao tốc:
- Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng ACC: hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng Adaptive Cruise Control có khả năng giữ xe ở một tốc độ được người lái chọn sẵn mà không cần phải đặt chân lên bàn đạp ga. Ngoài ra hệ thống này còn có khả năng theo dõi tốc độ của xe phía trước, từ đó điều chỉnh tốc độ của phương tiện để đảm bảo được khảng cách an toàn mà không cần sự can thiệp của người lái. Khi cần, người lái chỉ việc đạp phanh (hoặc côn) là hệ thống sẽ tự tắt và trả lại quyền điều khiển chân ga cho người lái. Hệ thống này đặc biệt hữu ích trên những chặng đường xa trên cao tốc hoặc xa lộ, giúp người lái giảm mỏi và đau chân khi phải giữ ga trong một khoảng thời gian dài. Bên cạnh đó, tính năng này cũng giúp người lái đảm bảo xe không đi quá tốc độ cho phép trên xa lộ.
- Hệ thống phanh khẩn cấp nâng cao AEBS: cảnh báo cho người lái về một vụ va chạm sắp sửa xảy ra, đồng thời tự động phanh xe với một lực tối đa bằng cách sử dụng các cảm biến radar, laser hay camera để quan sát và phát hiện ra những nguy cơ tiềm tàng có thể xảy ra va chạm với những phương tiện khác hoặc các vật cản…
- Hệ thống cảnh báo chệch làn đường LDW: cảnh báo người lái khi xe chuẩn bị rời khỏi làn đang chạy. Hệ thống cảnh báo chệch làn đường sử dụng camera có sẵn trên xe để theo dõi, quan sát các vạch làn đường.
- Hệ thống hỗ trợ làn đường (LKA): cung cấp khả năng đánh lái và phanh tự động để giữ cho xe đi đúng làn đường đang di chuyển.
- Hệ thống hỗ trợ thay đổi làn đường LCA: hỗ trợ người lái xe trong quá trình thực hiện thao tác chuyển làn đường. Với hệ thống các cảm biến ra đa tầm xa kết hợp với cảm biến camera giúp nhận diện những vẫn cản xung quanh xe, hệ thống sẽ quét các làn đường lân cận và sẽ cảnh báo người lái xe nếu có tình huống nguy hiểm xảy ra.
- Hệ thống hỗ trợ lái xe ban đêm: hỗ trợ tầm nhìn vào ban đêm làm giúp người lái xe quan sát phía trước và xung quanh mà người lái khó nhìn thấy.
- Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM: việc lái xe trên đường với tốc độ cao, đồng thời phải thường xuyên quan sát xe phía sau thì với hệ thống cảnh báo điểm mù BSM sẽ giúp người lái xe quan sát được những vị trí điểm mù kết hợp với hệ thống thay đổi làn đường LCA sẽ bảo đảm an toàn khi người lái muốn chuyển làn góp phần bảo đảm an toàn giao thông.
- Hệ thống nhận dạng biển báo giao thông TSR: giúp nhận dạng biển báo giao thông. Với việc phát hiện và phân loại các biển báo giao thông, hệ thống nhận dạng biển báo giao thông khi được kết hợp với hệ thống kiểm soát hành trình thích sẽ giúp xe điều chỉnh tốc độ phù hợp với từng cung đường.
4.1.4. Một số tình huống thường gặp trên đường cao tốc
4.1.4.1. Dừng khẩn cấp
Nếu con đường phía trước bị chặn bởi một vật thể đứng yên (tức là một chiếc xe bị va chạm hoặc cuối đoạn đường đang kẹt xe), thì xe phải có thể dừng khẩn cấp để tránh va chạm với vật thể đó.
Giả sử xe chạy trên đường cao tốc với tốc độ 130 km/h và giá trị giảm tốc 5 2
/
Bảng 4.2 Các giá trị cần thiết cho cảm biến trong tình huống dừng khẩn cấp Tốc độ (km/h) Phạm vi (m) Độ phân giải góc 0 ( ) 130 131 0,33 120 112 0,38 100 78 0,55 80 50 0,86
Các vật thể hoặc phương tiện xảy ra va chạm đứng yên có thể xuất hiện ở làn đường xe đang chạy hoặc thậm chí trên làn đường khác. Trong các tình huống đó, có thể hạn chế việc dừng khẩn cấp bằng cách thực hiện động tác chuyển làn hoặc chỉ đôi khi là tiếp tục cho xe chạy tiếp làn đường hiện tại. Vậy có thể đưa ra quyết định chính xác thì phạm vi của cảm biến phải bao quát đủ rộng và độ phân giải phải đảm bảo phát hiện xe gặp sự cố đang ở làn nào.
Hình 4.6 Phạm vi phát hiện cần thiết cho việc dừng khẩn cấp
4.1.4.2. Duy trì tốc độ hoặc khoảng cách với phương tiện phía trước
Xe chạy trên đường cao tốc phải có thể duy trì tốc độ cố định mong muốn, đồng thời duy trì một đoạn an toàn với xe dẫn đầu.
Bảng 4.3 Các giá trị cần thiết cho cảm biến trong trường hợp duy trì tốc độ và khoản cách với xe phía trước
Tốc độ (km/h) Phạm vi (m) Độ phân giải góc 0 ( ) 130 134 0,32 120 122 0,35 100 99 0,43 80 76 0,57
Hình 4.7 Chuyển làn đường
Khi lái xe trên đường cao tốc việc chuyển làn thường xảy ra. Để đảm bảo chuyển làn đường an toàn, giữa một số phương tiện phải có khoảng cách đủ lớn đảm bảo an toàn các trường hợp sau:
- Các phương tiện đang tiến đến từ phía sau trên làn đường muốn chuyển làn và làn đường hiện tại. Một chiếc xe lao nhanh ở cự ly ngắn có thể dẫn đến va chạm từ phía sau.
Hình 4.8 Phạm vi phát hiện phía sau của xe trong tình huống chuyển làn - Giữ khoảng cách an toàn với phương tiện phía trước cho đến khi chuyển làn - Giữ khoảng cách an toàn với phương tiện phía trước cho đến khi chuyển làn xong.
- Xem xét xe phía trước trên làn đường muốn chuyển. Nếu phương tiện này đang giảm tốc vì một lý do nào đó, việc chuyển làn đường có thể phải dừng lại.
Phương tiện sẽ tự hủy cơ chế chuyển làn đường nếu thời gian xảy ra va chạm (TTC) mà một phương tiện tiếp cận từ phía sau ít hơn 8 giây.
Tốc độ (km/h) Phạm vi (m) Độ phân giải góc 0 ( ) 130 67 0,64 120 100 80
4.1.4.4. Kết luận
Hình 4.9 Phạm vi phát hiện của cảm biến cần xác định
Để đánh giá đúng mức độ phủ của cảm biến cần thiết, chúng ta phải xem xét đến độ cong của đường. Độ che phủ cần thiết phụ thuộc vào phạm vi yêu cầu và độ cong của đường.
Từ Hình 4.9 ta có:
2 2
y w R R x (4.1) Với w bằng 1,5 lần chiều rộng làn đường cao tốc là 5,25m.
Thay r2 x2 y x2, trở thành:
2 2
x r y (4.2)
Thay phương trình 4.1 vào phương trình 4.2, ta có: 2 2 2 y w R R r y (4.3) 2 2 2( ) r Rw w y R w (4.4)
Bảng 4.4 Phạm vi bao quát của cảm biến trên đường cao tốc
Phạm vi (m) Độ phân giải