کنترل حرکت بین خطوط یا LTA چیست؟ | نحوه کارکرد و مزایا

کنترل حرکت بین خطوط (Lane Tracing Assist – LTA)، که با نام‌هایی مانند دستیار رانندگی در خطوط یا دستیار مرکزگرایی در خط (Lane Centering Assist – LCA) نیز شناخته می‌شود، یکی از سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS – Advanced Driver-Assistance Systems) است که در خودروهای مدرن، به‌ویژه در خودروهای برقی (EVs) و هیبریدی‌های مجهز، به منظور کمک فعال به راننده برای نگه داشتن خودرو در مرکز لاین رانندگی در بزرگراه‌ها و جاده‌های با خط‌کشی مشخص طراحی شده است. این سیستم با ارائه کمک مداوم بر روی فرمان، هدف کاهش خستگی راننده در سفرهای طولانی و افزایش راحتی در رانندگی بزرگراهی را دنبال می‌کند.

تفاوت با دستیار حفظ بین خطوط (LKA)

سیستم کنترل حرکت بین خطوط (LTA) یک گام پیشرفته‌تر از دستیار حفظ بین خطوط (LKA) پایه محسوب می‌شود. در حالی که LKA فقط هنگامی که خودرو در آستانه خروج ناخواسته از لاین قرار می‌گیرد، با اعمال یک نیروی اصلاحی جزئی بر روی فرمان، سعی در برگرداندن خودرو به داخل لاین دارد (عملیات واکنشی و اصلاحی)، LTA به صورت پیوسته و فعال، فرمان خودرو را تنظیم می‌کند تا خودرو را در تمام طول مسیر در مرکز لاین رانندگی حفظ کند (عملیات پیش‌کنترلی و مرکزگرا).

نحوه کارکرد سیستم کنترل حرکت بین خطوط (LTA)

سیستم LTA عمدتاً بر اطلاعات بصری دریافتی از دوربین خودرو متکی است:

1. سنسور اصلی (دوربین): از یک دوربین خودرو رو به جلو (معمولاً با زاویه دید عریض) برای تشخیص و پایش مداوم خط‌کشی‌های جاده و لبه‌های مسیر استفاده می‌کند.
2. تشخیص و پایش لاین: نرم‌افزار سیستم LTA تصاویر دریافتی از دوربین را تحلیل کرده و موقعیت دقیق خط‌کشی‌های جاده را شناسایی می‌کند.
3. محاسبه مسیر مرکز لاین: سیستم بر اساس اطلاعات خط‌کشی و موقعیت خودرو، مسیر ایده‌آل برای نگه داشتن خودرو در مرکز لاین را محاسبه می‌کند.
4. کنترل فعال فرمان: سیستم با استفاده از فرمان برقی خودرو، به صورت پیوسته و با اصلاحات جزئی و روان، فرمان را کنترل می‌کند تا خودرو در مسیر مرکز لاین باقی بماند و از انحراف به سمت خطوط کناری جلوگیری شود.

ادغام سنسورها (Sensor Fusion): برخی سیستم‌های پیشرفته LTA ممکن است از داده‌های رادار (Radar) (برای پایش خودروی جلویی) و سایر سنسورها نیز استفاده کنند تا در شرایطی که خط‌کشی‌های جاده موقتاً نامشخص هستند یا در ترافیک سنگین، بتوانند خودروی جلویی را دنبال کرده و به صورت کمکی در حفظ موقعیت لاین کمک کنند.

محدوده عملیاتی و سطح اتوماسیون

سیستم کنترل حرکت بین خطوط (LTA) معمولاً در سرعت‌های بالاتر از یک آستانه مشخص (برای بزرگراه‌ها) و در جاده‌هایی با خط‌کشی واضح و قابل تشخیص فعال می‌شود. این سیستم می‌تواند در مسیرهای مستقیم و همچنین در پیچ‌های ملایم بزرگراهی خودرو را در لاین نگه دارد.

LTA در دسته سیستم‌های اتوماسیون رانندگی سطح ۲ (طبق استاندارد SAE J3016) قرار می‌گیرد. این بدان معناست که با وجود اینکه سیستم به طور فعال فرمان را کنترل می‌کند، راننده همواره مسئول نهایی رانندگی بوده و باید هوشیار بماند، بر عملکرد سیستم و محیط اطراف نظارت کند و دست‌های خود را بر روی فرمان نگه دارد تا در هر لحظه بتواند کنترل خودرو را تحویل بگیرد. سیستم اغلب از راننده می‌خواهد که دست‌ها را بر روی فرمان نگه دارد و در صورت تشخیص عدم دخالت یا هوشیاری راننده، هشدارهایی صادر می‌کند.

رابطه با سایر سیستم‌های ADAS

LTA یا LCA یک مؤلفه اصلی در سیستم‌های ADAS سطح بالاتر است که کنترل‌های طولی و جانبی را ترکیب می‌کنند:

• دستیار حرکت در ترافیک (TJA): ترکیب کروز کنترل تطبیقی (ACC) و کنترل جانبی (اغلب LTA/LCA) در سرعت‌های پایین و ترافیک سنگین ایست و حرکت.
• دستیار کمکی کروز یکپارچه (ICA) / دستیار رانندگی در بزرگراه (HDA): ترکیب کروز کنترل تطبیقی (ACC) و کنترل جانبی (اغلب LTA/LCA) در سرعت‌های بزرگراهی.

مزایای سیستم LTA

• کاهش قابل توجه خستگی راننده: در سفرهای طولانی در بزرگراه‌ها، خودکارسازی فرمان و نگه داشتن خودرو در مرکز لاین به شکل چشمگیری از بار کاری و خستگی راننده می‌کاهد.
• افزایش راحتی رانندگی: تجربه رانندگی بزرگراهی را آرامش‌بخش‌تر و کمتر استرس‌زا می‌کند.
• افزایش ایمنی: با کمک به حفظ خودرو در لاین، احتمال خروج ناخواسته از لاین در اثر حواس‌پرتی یا خستگی را کاهش می‌دهد.
• رانندگی روان‌تر: نگه داشتن خودرو در مرکز لاین می‌تواند منجر به رانندگی روان‌تر و با اصلاحات کمتر شود.

محدودیت‌های سیستم LTA

• وابستگی شدید به خط‌کشی جاده: عملکرد دقیق سیستم کاملاً وابسته به وجود خط‌کشی‌های جاده واضح، مشخص، پیوسته و استاندارد است. در جاده‌های فاقد خط‌کشی، با خط‌کشی فرسوده یا نامنظم، در محل‌های کارگاهی، یا در شرایطی که خط‌کشی پوشیده شده است (مانند برف یا آب)، سیستم عمل نخواهد کرد.
• محدودیت در پیچ‌ها: سیستم در پیچ‌های بسیار تند یا با شعاع متغیر بزرگراهی ممکن است نتواند به درستی عمل کند.
• نیاز به نظارت دائمی راننده: سیستم خودران نیست. راننده همیشه باید هوشیار باشد و آماده تحویل گرفتن کنترل باشد.
• حساسیت به شرایط محیطی: عملکرد دوربین می‌تواند تحت تأثیر نور شدید، سایه، باران سنگین، مه یا کثیفی روی شیشه جلو قرار گیرد.

ارتباط با خودروهای برقی و هیبریدی

سیستم کنترل حرکت بین خطوط (LTA) به عنوان یکی از قابلیت‌های پیشرفته در پکیج‌های سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS)، به طور گسترده در خودروهای برقی (EVs) و هیبریدی‌های مدرن و مجهز ارائه می‌شود. خودروهای برقی به دلیل بهره‌گیری از سیستم فرمان برقی با قابلیت کنترل دقیق و سیستم‌های پردازشی قدرتمند، بستر مناسبی برای پیاده‌سازی روان و مؤثر عملکردهای کنترلی فرمان در LTA فراهم می‌کنند. همچنین، افزایش برد پیمایش در خودروهای برقی باعث می‌شود که رانندگان مسافت‌های طولانی‌تری در بزرگراه طی کنند، که این امر مزیت LTA در کاهش خستگی راننده را برجسته‌تر می‌سازد.

کنترل حرکت بین خطوط در بازار خودروی ایران

سیستم کنترل حرکت بین خطوط (LTA) به عنوان بخشی از پکیج‌های ADAS، در بسیاری از خودروهای برقی و هیبریدی وارداتی به ایران که مدل‌های نسبتاً جدید و مجهز هستند، وجود دارد. قابلیت عملکرد این سیستم در ایران به شدت به کیفیت و وضوح خط‌کشی بزرگراه‌ها و جاده‌های اصلی کشور بستگی دارد. در بخش‌هایی که خط‌کشی‌ها استاندارد و واضح هستند، سیستم می‌تواند به رانندگان ایرانی در کاهش خستگی در سفرهای بزرگراهی کمک کند.

با این حال، در جاده‌هایی با خط‌کشی فرسوده، نامشخص، یا در شرایط آب و هوایی خاص که بر وضوح خط‌کشی تأثیر می‌گذارند، عملکرد سیستم با چالش روبرو شده و ممکن است غیرفعال شود یا نیاز به اصلاحات مکرر توسط راننده وجود داشته باشد.

مهم است که رانندگان در ایران که از خودروهای مجهز به LTA استفاده می‌کنند، از وابستگی شدید سیستم به کیفیت خط‌کشی آگاه باشند و هرگز هوشیاری کامل خود را از دست ندهند و دست‌ها را همواره بر روی فرمان نگه دارند. این سیستم صرفاً یک کمک‌کننده در شرایط مناسب است و مسئولیت اصلی رانندگی همواره بر عهده راننده است.

نتیجه‌گیری

کنترل حرکت بین خطوط (LTA) یک سیستم کمک راننده پیشرفته (ADAS) مبتنی بر دوربین است که با تشخیص خط‌کشی جاده، به صورت فعال فرمان خودرو را کنترل می‌کند تا خودرو را در مرکز لاین در بزرگراه‌ها حفظ کند و به کاهش خستگی راننده و افزایش راحتی کمک نماید. این سیستم که گامی فراتر از LKA برمی‌دارد، معمولاً در دسته سیستم‌های سطح ۲ اتوماسیون قرار می‌گیرد و نیازمند نظارت و کنترل دائمی راننده است. LTA به طور گسترده در خودروهای برقی و هیبریدی مدرن ارائه می‌شود و در خودروهای برقی و هیبریدی وارداتی به ایران نیز موجود است. با توجه به نقش آن در کاهش خستگی راننده در بزرگراه‌های ایران و وابستگی عملکرد آن به کیفیت خط‌کشی جاده، درک صحیح قابلیت‌ها و محدودیت‌های آن برای مالکان در بازار خودروی ایران حائز اهمیت است.