Số 30/2018: Kỹ thuật Địa không gian trải đường cho xe không người lái - Số 4

Image Content

NHỮNG ĐÓNG GÓP QUAN TRỌNG CỦA KỸ THUẬT ĐỊA KHÔNG GIAN TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG KHÔNG NGƯỜI LÁI

Wim van Wegan

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.


CAMERA QUANG HỌC

Các camera lập thể mang lại những lợi thế vượt trội bởi giá thành rẻ mà vẫn có khả năng cung cấp các phép đo chất lượng cao trong chế độ thời gian thực. Tuy nhiên, hiện có một số ý kiến cho rằng các camera ống kính lồi (Fisheye) là lựa chọn tốt hơn, bởi các ống kính lồi có trường quan sát phủ trùm rộng hơn nhiều so với các loại ống kính thông thường khác, cùng với đó là khả năng xác định các vật cản trong khu vực lân cận với xe ô tô đang di chuyển mà thường không phát hiện được bởi các loại ống kính thông thường khác (theo Christian Hane và cộng sự).

RADAR

Công nghệ radar tích hợp sẵn trên phương tiện giúp tăng cường mức độ an toàn cho hành khách, một trong những vấn đề hết sức quan trọng trong lĩnh vực xe ô tô không người lái. Các cảm biến radar thường được gắn trên cản trước và sau của xe ô tô để đưa ra cảnh báo sớm về các đối tượng ở phía trước và phía sau xe. Phương tiện tự lái sẽ duy trì khoảng cách an toàn (hai giây) đối với các phương tiện phía trước. Khi được trang bị hệ thống radar, tốc độ di chuyển sẽ tự động tăng hoặc giảm phụ thuộc vào cách thức mà các phương tiện khác đang cùng di chuyển trên đường. Trong thực tiễn, radar được sử dụng để đo liên tục sự thay đổi khoảng cách giữa phương tiện không người lái với các phương tiện khác. Phần mềm sẽ phân tích nội suy số liệu và gửi đi các tín hiệu điều khiển mà phương tiện cần để quyết định tăng tốc lên số hay giảm tốc giảm số.

Các cảm biến radar có khả năng xác định đồng thời các thông số quan trọng của phương triện trong khi đang di chuyển bao gồm tốc độ, khoảng cách và góc tới các đối tượng khác nằm trong vùng làm việc của cảm biến. Thông thường người ta phân loại radar dựa vào khoảng cách công tác: Radar khoảng cách ngắn SRR (Short Range Radar) khoảng cách công tác từ 0.2m đến 30m, radar khoảng cách trung bình MRR (Medium Range Radar) khoảng cách công tác từ 30m đến 80m và radar khoảng cách dài LRR (Long Range Radar) khoảng cách công tác từ 80m đến 200m. Mỗi loại radar lại phù hợp cho một ứng dụng nhất định trên phương tiện, ví dụ radar khoảng cách dài LRR thường được sử dụng cho hệ thống điều khiển hành trình chủ động ACC (Adaptive Cruise Control) và hệ thống phanh tự động khẩn cấp trên đường cao tốc AEBS (Highway Automatic Emergency Braking Systems), nhưng LRR lại phản ứng chậm hoặc sai trong một số điều kiện giao thông đặc thù ví dụ như phương tiện trang bị LRR bị một phương tiện khác đang cùng tham gia giao thông chạy cắt mặt.


Bước phát triển mới nhất trong lĩnh vực công nghệ radar sử dụng cho các phương tiện không người lái chính là hệ thống radar V2X (Vehicle-to-everything). V2X kết hợp hệ thống liên lạc phương tiện tới phương tiện và phương tiện tới hạ tầng, trong khi chỉ hoạt động trên một ăng ten duy nhất. Radar V2X thực sự vượt trội so với các kỹ thuật chế tạo radar khác, nó có khả năng điều chỉnh để phù hợp với điều kiện thời tiết tại khu vực hoạt động ví dụ như mây mù, tuyết hay mưa nặng hạt. V2X có khả năng xác định liên tục tốc độ di chuyển của phương tiện dựa trên nguyên lý Doppler và cảm biến 360 độ chỉ dựa vào một ăng ten duy nhất. Chính những khả năng đặc biệt này đã làm cho V2X trở thành hệ thống radar quan trọng trong quá trình nghiên cứu các cảm biến mới phục vụ cho lĩnh vực phát triển các phương tiện không người lái.

LIDAR (máy quét laser 3 chiều)

Trên các phương tiện giao thông không người lái, hệ thống Lidar (hay còn được biết đến với tên gọi khác là máy quét laser 3 chiều) được thiết kế dưới dạng ống hình trụ lắp trên nóc ô tô. Các chùm tia laser phát đi sẽ phản hồi lại khi chạm tới các đối tượng xung quanh, thiết bị luôn đo được thời gian di chuyển của chùm tia với cơ chế tính toán xử lý trong chế độ thời gian thực toàn bộ số liệu Lidar thu về từ cảm biến 360 độ, phương tiện sẽ luôn “biết” chính xác khoảng cách từ xe tới các đối tượng khác trên đường di chuyển. Các chức năng của Lidar giống như con mắt trên tất cả các phương tiện giao thông không người lái, và hoàn toàn không ngạc nhiên khi hầu hết các ô tô không người lái đều sử dụng Lidar là cảm biến sơ cấp chính. Số liệu cung cấp từ Lidar là vô cùng quan trọng đối với các hệ thống phanh khẩn cấp, xác định người qua đường và tránh va chạm.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn