ระบบตรวจจับคนเดินถนนทำงานอย่างไร

เนื้อหาของบทความ:

• ประวัติการปรากฏตัว
• อุปกรณ์และตัวเลือก
• เทคนิคการตรวจจับ
• หลักการทำงาน
• ข้อดีข้อเสีย
• รถยนต์

ระบบตรวจจับคนเดินถนนเป็นระบบความปลอดภัยเสริมพิเศษที่ตรวจจับและหลีกเลี่ยงการชนกับคนเดินเท้า เราสามารถพูดได้ว่านี่คือกลไกทั้งหมด ซึ่งรวมถึงซอฟต์แวร์และชิ้นส่วนทางเทคนิค (เซ็นเซอร์ กล้อง เรดาร์) ลักษณะเฉพาะของระบบนี้ไม่เพียงแต่สามารถจดจำคนเดินถนนและแจ้งให้คนขับทราบเท่านั้น แต่ยังขับรถเพื่อหลีกเลี่ยงการชนหรือลดแรง ตามกฎแล้ว การตรวจจับคนเดินถนนจะดำเนินการบนทางด่วนหรือไหล่ทาง เช่นเดียวกับในสถานที่ที่ตกอยู่ในพื้นที่เคลื่อนที่ของรถ

การตรวจจับคนเดินเท้าเกิดขึ้นได้อย่างไร

ตั้งแต่ต้นยุค 90 วิศวกรทางทหารได้พัฒนาระบบสำหรับตรวจจับผู้คนในระยะทางและอาณาเขตที่แน่นอน จากนั้นจึงจำเป็นสำหรับความปลอดภัยและการป้องกันเพิ่มเติม แต่เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่น ๆ เมื่อเวลาผ่านไปก็ย้ายไปใช้พลเรือน เป็นครั้งแรกที่เทคโนโลยีนี้ปรากฏในกล้องพิเศษที่สามารถจดจำใบหน้ามนุษย์ได้ (กล้องจากผู้ผลิตชาวญี่ปุ่นในต้นศตวรรษที่ 21)

เริ่มต้นในปี 2010 ผู้ผลิตรถยนต์ Volvo เริ่มติดตั้งกลไกนี้ในรถยนต์ระดับบนสุด โดยตั้งชื่อว่า PDS (ระบบตรวจจับคนเดินถนน) ซึ่งเป็นระบบตรวจจับคนเดินถนน ปัจจุบันมีหลายระบบที่คล้ายคลึงกันจากผู้ผลิตหลายราย แต่ในขณะเดียวกันระบบทั้งหมดก็ทำงานบนหลักการเดียวกันและมีวัตถุประสงค์เดียวกัน

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว จุดประสงค์หลักของระบบตรวจจับคนเดินถนนคือการจดจำวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่และแจ้งให้ผู้ขับขี่ทราบ หากเราพิจารณาถึงการพัฒนาที่ทันสมัยที่สุดของวิศวกร หรือกลไกรุ่นล่าสุดที่แม่นยำยิ่งขึ้น ระบบยังสามารถหลีกเลี่ยงการชน ควบคุมพวงมาลัย เบรก หรือแม้แต่คำนวณเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ ตามสถิติและการศึกษาต่างๆ หลังจากเริ่มใช้ระบบนี้ อัตราร้อยละของการชนกับคนเดินเท้าที่เสียชีวิตลง 20% และร้อยละของการบาดเจ็บสาหัส 30% ซึ่งแสดงปัจจัยที่เป็นประโยชน์ของกลไกนี้ทันที

การออกแบบระบบ PDR และรุ่นต่างๆ

การออกแบบระบบตรวจจับคนเดินถนนเป็นกลไกที่ซับซ้อนมาก ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว รายการของเขารวมถึงซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ซึ่งเชื่อมต่อถึงกันอย่างใกล้ชิด ส่วนทางเทคนิคของระบบอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผู้ผลิตรถยนต์ แต่ซอฟต์แวร์แตกต่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ตามกฎแล้วกล้อง เรดาร์ และเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวถูกใช้ในรายการมาตรฐานของระบบตรวจจับคนเดินถนน Subaru ได้เพิ่มกล้องอีกตัวหนึ่ง (โดยรวมแล้วมีกล้องสองตัวที่ด้านหน้า)

ไม่ยกเว้นว่าระบบตรวจจับคนเดินถนนสามารถเบียดเสียดกับระบบรักษาความปลอดภัยอื่น ๆ หรือใช้หน่วยแยกต่างหาก เช่น กล้องรอบทิศทาง เซ็นเซอร์ระบบความปลอดภัยต่างๆ ควรเข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้เป็นรายละเอียดหลัก และขึ้นอยู่กับยี่ห้อและรุ่นของรถ การกำหนดค่าและโครงสร้างอาจเปลี่ยนแปลงได้

วิธีการรับรู้ภาพคนเดินถนน

หัวใจสำคัญของระบบตรวจจับคนเดินถนนคือซอฟต์แวร์ ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่จดจำ ตัดสินใจขั้นสุดท้าย และออกการแจ้งเตือนไปยังผู้ขับขี่ มีการใช้วิธีการหลายวิธีในการจดจำ ซึ่งแต่ละวิธีจะใช้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ โดยรวมแล้ว ผู้เชี่ยวชาญระบุ 4 วิธีหลักที่เหมาะสมกับสถานการณ์ที่แตกต่างกันและทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด นอกจากนี้ ผลสะสมของวิธีการดังกล่าวยังช่วยให้รับรู้และตรวจจับคนเดินถนนในสัดส่วนที่มาก

วิธีแรกและสำคัญที่สุดคือการตรวจจับแบบองค์รวม ในกรณีนี้ ระบบมุ่งเป้าไปที่การตรวจจับวัตถุเคลื่อนที่แบบอินทิกรัล หน่วยควบคุมจะวิเคราะห์ขนาดที่ได้รับและเปรียบเทียบกับมิติที่คล้ายคลึงกันและเซ็นเซอร์อินฟราเรดระบุว่ามีความร้อนอยู่ในวัตถุที่รู้จักจากนั้นระบบสรุปว่าวัตถุนี้เป็นบุคคล (อย่างน้อยก็เป็นวัตถุที่มีชีวิต) .

วิธีที่สองในการตรวจจับคนเดินเท้าคือวิธีบางส่วน ในภาพที่ได้จากกล้อง จะไม่พิจารณาภาพที่สมบูรณ์ แต่จะพิจารณาเฉพาะองค์ประกอบแต่ละส่วนหรือรวมกันเท่านั้น ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้อาจเป็นรูปทรงของศีรษะ, ลำตัว, แขนขาหรือรวมกัน สำหรับวิธีนี้ ขนาดของแต่ละรูปทรงและส่วนต่างๆ จะถูกบันทึกไว้ในฐานข้อมูลด้วย วิธีการนี้มีความแม่นยำมากกว่าวิธีก่อนหน้า แต่ใช้เวลาในการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลมากขึ้น

วิธีที่สามคือการตรวจจับคนเดินเท้าตามรูปแบบ ค่อนข้างจะไม่ใช่วิธีที่แยกจากกัน แต่เป็นการผสมผสานระหว่างสองวิธีก่อนหน้า (อินทิกรัลและบางส่วน) ชุดควบคุมมีฐานข้อมูลขนาดใหญ่พิเศษซึ่งมีข้อมูลคงที่เกี่ยวกับรูปร่างของร่างกาย ส่วนต่างๆ ของร่างกาย การเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้จากมาตรฐานและลักษณะอื่นๆ ของคนเดินเท้า

วิธีที่สี่ในการตรวจจับคนเดินถนนคือการใช้กล้องหลายตัว วิธีนี้มักใช้ในรถยนต์ Subaru เนื่องจากกล้องแต่ละตัวสามารถติดตามคนเดินถนนที่เฉพาะเจาะจงได้ และระบบจะทำนายเส้นทางเดินของคนเดินเท้าแต่ละคน ด้วยวิธีนี้ ความปลอดภัยของรถจึงสูงขึ้นมาก นอกจากนี้ ระบบยังสามารถวิเคราะห์สถานการณ์ต่างๆ ได้มากขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดการชนกับคนเดินเท้า หน่วยควบคุมจะแบ่งภาพรวมออกเป็นส่วนย่อยๆ หลายส่วน โดยแต่ละส่วนจะได้รับการวิเคราะห์แยกกันสำหรับความเสี่ยงที่อาจเกิดการชน

วิธีการทำงานของการตรวจจับคนเดินเท้า

ระยะการตรวจจับคนเดินถนนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือ 40 เมตร แต่มากขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ภูมิประเทศ และแสง ทันทีที่ระบบตรวจพบคนเดินถนน การวิเคราะห์ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุและตำแหน่งที่ตามมาในช่วงเวลาที่รถเข้าใกล้คนเดินเท้าที่ใกล้ที่สุดจะดำเนินการ บ่อยครั้งที่ระบบดังกล่าวแสดงภาพบนจอแสดงผลของระบบมัลติมีเดียเพื่อให้ผู้ขับขี่สามารถเข้าใจสถานการณ์บนท้องถนนได้มากที่สุดและดำเนินการต่อไป ควบคู่ไปกับการแสดงภาพบนหน้าจอ การตรวจจับคนเดินถนน ระบบวิเคราะห์ความน่าจะเป็นของการชนกัน หากความน่าจะเป็นมีเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย คนขับจะแสดงภาพคนเดินถนนอย่างง่าย ๆ โดยไม่มีสัญญาณเพิ่มเติม ในกรณีที่ระบบระบุว่าการชนกันในสถานะปัจจุบันของรถกำลังจะเกิดขึ้น สัญญาณเสียงที่เกี่ยวข้องจะถูกส่งไปยังผู้ขับขี่

ระบบตรวจจับคนเดินถนนสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากวอลโว่ ได้รับการปรับปรุงในด้านสติปัญญา หากเกิดการชนกันขึ้นหลังจากตรวจพบคนเดินถนนและผู้ขับขี่ไม่ดำเนินการใดๆ ระบบจะเข้าควบคุมและพยายามหลีกเลี่ยงการชนให้มากที่สุด ตามกฎแล้วนี่คือการควบคุมพวงมาลัย ระบบเบรก และเครื่องยนต์โดยทั่วไป

ระบบยังคำนึงถึงและจดจำยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่และวัตถุอื่นๆ ซึ่งจะทำให้เกิดการชนกันน้อยที่สุด หรือลดผลที่ตามมาให้เหลือน้อยที่สุด ในกรณีนี้ ระบบจะใช้กลไกการเบรกฉุกเฉินและเปิดใช้งานระบบความปลอดภัยอื่นๆ ที่ติดตั้งในรถ

ตามสถิติจากการทดสอบต่างๆ ระบบตรวจจับคนเดินถนนสามารถหลีกเลี่ยงการชนกันได้อย่างอิสระด้วยความเร็วสูงถึง 35 กม./ชม. แม้ว่าในช่วงต้นปี 2019 จะมีการพูดถึงการเพิ่มบาร์เป็น 50 กม./ชม. เมื่อเกินขีดจำกัดความเร็วนี้ ระบบไม่สามารถหลีกเลี่ยงการชนได้ทั้งหมดด้วยตัวเอง แต่สามารถลดผลกระทบและความรุนแรงของการชนคนเดินถนนได้ ดังนั้นวันนี้สถิติการชนกับคนเดินเท้าและผลกระทบร้ายแรงที่ความเร็ว 65 กม. / ชม. คือ 85% ที่ความเร็ว 50 กม. / ชม. ตัวบ่งชี้คือ 45% และที่ 30 กม. / ชม. เพียง 5%

วิศวกรของวอลโว่ได้ลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บต่อคนเดินถนนด้วยการแบ่งปันระบบความปลอดภัยอื่นๆ เช่น ถุงลมนิรภัยสำหรับคนเดินถนน (ระหว่างกระจกหน้ารถและฝากระโปรงหน้าของรถ) และระบบป้องกันคนเดินถนน หากเราพูดถึงกลไกที่ทันสมัยที่สุดในการตรวจจับคนเดินถนน กลไกเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับระบบการมองเห็นตอนกลางคืน ซึ่งช่วยให้คุณทำงานในเวลากลางคืนและรับผลการวิเคราะห์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในทางกลับกัน การวิเคราะห์การหลีกเลี่ยงการชนกันแบบแอ็คทีฟในระบบดังกล่าวทำงานได้แย่กว่ามาก

ข้อดีและข้อเสียของระบบ PDR

กลไกใด ๆ ไม่ว่าจะสมบูรณ์แบบเพียงใด ก็มีข้อดีและข้อเสีย ระบบตรวจจับคนเดินถนนก็มีข้อดีและข้อเสียเช่นกัน หากเราพูดถึงข้อดี นี่คือความช่วยเหลือที่สำคัญสำหรับผู้ขับขี่ หลีกเลี่ยงอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้ ปัจจัยสำคัญคือตรรกะของชุดควบคุม เมื่อสามารถใช้วิธีแก้ปัญหาได้เอง และหากจำเป็น ให้หยุดรถโดยสมบูรณ์หรือลดการบาดเจ็บให้เหลือน้อยที่สุด เหนือสิ่งอื่นใด ระบบตรวจจับคนเดินถนนได้แสดงตัวเองในโหมดการเคลื่อนไหวในเมือง เมื่อเด็กสามารถวิ่งออกมาจากด้านหลังรถหรือคนเดินถนนสามารถออกไปบนถนนได้

สำหรับด้านลบแม้จะมีความซับซ้อนของระบบและชื่อที่ดัง แต่ก็มีอยู่ ตัวอย่างเช่น วิธีการตรวจจับคนเดินถนนแบบองค์รวมสามารถสร้างข้อผิดพลาดเมื่อคนเดินถนนหลายคนหรือวัตถุที่แตกต่างกัน (ที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต) เข้าสู่โซนการรับรู้พร้อมกัน ส่งผลให้ระบบไม่สามารถสรุปผลได้อย่างถูกต้อง

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งและข้อเสียคือสภาพอากาศ ระบบปฏิเสธที่จะทำงานในสภาพอากาศที่มีฝนตกและไม่ทำงานเลยในสภาพอากาศที่มีหิมะตก ผลการจดจำจะแย่ลงมากเมื่อมีหมอกหรือในสภาพแสงน้อย นอกจากนี้ ควรเข้าใจว่าการตัดสินใจครั้งสุดท้ายยังคงอยู่กับผู้ขับขี่ เช่นเดียวกับผลที่ตามมาของการชนกับคนเดินเท้า ดังนั้นระบบนี้จึงค่อนข้างเป็นเครื่องช่วยสำหรับผู้ขับขี่ และเฉพาะในสถานการณ์เร่งด่วนและคาดเดาไม่ได้เท่านั้นที่สามารถทำให้ การตัดสินใจขั้นสุดท้ายโดยไม่มีสิทธิที่จะแทรกแซง หากจำเป็น ระบบสามารถปิดได้ เนื่องจากในเมืองที่มีประชากรหนาแน่นและคนเดินเท้าหนาแน่น ระบบจะไม่อนุญาตให้รถเคลื่อนที่

รถรุ่นไหนติดตั้งระบบ PDR

วอลโว่ถือเป็นผู้ผลิตรถยนต์รายแรกและรายหลัก ซึ่งระบบตรวจจับคนเดินถนนพบรถยนต์ได้บ่อยที่สุด พวกเขาเป็นคนแรกที่พัฒนาและเริ่มติดตั้งกลไกดังกล่าว ทุกวันนี้ การจดจำรูปแบบได้สมบูรณ์แบบ และเมื่อปฏิบัติตามกฎและความเร็วทั้งหมดแล้ว ความน่าจะเป็นที่จะหลีกเลี่ยงการชนก็มีมากกว่า 90% ตัวอย่างนี้คือรถซีดาน Volvo S90 หรือรถครอสโอเวอร์ Volvo XC90

ซูบารุไม่ได้ล้าหลังในการพัฒนา โดยได้พัฒนาวิธีการตรวจจับคนเดินถนนโดยใช้กล้องสองตัวที่ด้านหน้ารถ กลไกดังกล่าวมักพบได้ในรุ่น Subaru Legacy และ Outback ระบบที่คล้ายกันนี้สามารถพบได้ในรถยนต์รุ่นท็อปจาก Mercedes-Benz, Audi, BMW, Rolls-Royce, Land Rover และแบรนด์ดังอื่นๆ หลายประเทศได้นำข้อตกลงว่ารถยนต์ระดับพรีเมียมดังกล่าวซึ่งเริ่มต้นจากการกำหนดค่าพื้นฐานต้องมีกลไกที่คล้ายคลึงกัน

เป็นที่ชัดเจนว่าการมีระบบตรวจจับคนเดินถนนบนรถทำให้ค่าใช้จ่ายทั้งหมดเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน หากสามารถติดตั้งระบบตรวจจับคนเดินถนนบนรถได้ในเวลาที่ซื้อ คุณไม่ควรประหยัดในเรื่องนี้ เพราะในอนาคต ระบบอาจมีบทบาทเชิงบวกมากกว่าหนึ่งในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน