ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ VÀ CẢNH BÁO PHƯƠNG TIỆN CẮT NGANG KHI LÙIHệ thống cảnh báo điểm mù: một hệ thống giám sát điểm mù 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.Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi: đây là một chức năng của hệ thống cảnh báo điểm mù, thu nhận tín hiệu từ các cảm biến của hệ thống để cảnh báo người lái là có phương tiện sắp chạy qua khi xe đang lùi.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - BÀI TẬP LỚN MÔN: CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ VÀ CẢNH BÁO PHƯƠNG TIỆN CẮT NGANG KHI LÙI Giáo Viên Hướng Dẫn : TS PHẠM MINH HIẾU Sinh Viên Thực Hiện : Mã sinh viên : Lớp : Hà Nội, 8/2021 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BSM (Blind Spot Monitoring) RCTA (Rear Cross Traffic Alenrt) ECU (Electronic Control Unit) HV R Hệ thống cảnh báo điểm mù Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang lùi Bộ điều khiển điện tử trung tâm Xe sử dụng hybrid Số lùi Điểm mù gì? Điểm mù khoảng không gian xung quanh xe bị che khuất nằm ngồi tầm nhìn tài xế Các vị trí điểm mù thường gặp gương cánh bên phải, đuôi xe, tất điểm mà người lái quan sát gương chiếu hậu nhìn trực tiếp Điểm mù trở nên đặc biệt nguy hiểm nười lái chuyển làn, rẽ ngã tư đậu xe vào bãi Khi đó, điểm mù làm người điều khiển khơng thể nhìn thấy xe chạy khách từ phía sau, xe chạy cắt qua giao lộ… Khiến việc chủ động quan sát để xử lý tình trở nên khó khăn Hệ thống giám sát cảnh báo điểm mù cảnh báo phương tiện cắt ngang lùi Hệ thống cảnh báo điểm mù: hệ thống giám sát điểm mù gồm phát sóng điện từ gắn gương chiếu hậu, quanh thân xe cản sau có nhiệm vụ phát sóng điện từ xe di chuyển Ngồi ra, có thêm camera đặt hai gương chiếu hậu Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang lùi: chức hệ thống cảnh báo điểm mù, thu nhận tín hiệu từ cảm biến hệ thống để cảnh báo người lái có phương tiện chạy qua xe lùi khái quát hệ thống Hệ thống theo dõi điểm mù thực hai chức cách sử dụng cảm biến theo dõi điểm mù: Chức giám sát điểm mù(BSM) chức cảnh báo giao thơng cắt ngang phía sau (RCTA) Chức theo dõi điểm mù (BSM) chức RCTA kích hoạt hay vơ hiệu hóa từ bảng thiết lập hình đa thơng tin Hệ thống theo dõi điểm mù bao gồm cảm biến giám sát điểm mù, cảm biến vô lăng, cảm biến xoay xe, cụm gương chiếu hâu bên bên Hệ thống theo dõi điểm mù sử dụng cảm biến để phát xe tiếp cận nhanh với điểm mù xe, giúp cho người lái xác nhận để đảm bảo an tồn chuyển Hình 1: Vùng phát hệ thống cảnh báo điểm mù Nếu chức RCTA phát xe đến gần từ bên phải bên trái phía sau xe lùi vào khoang đỗ, chức cảnh báo cho người lái cách phát tiếng kêu cảnh báo RCTA nhấp nháy đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi nhằm cung cấo thêm thơng tin cho người lái đưa định Hình 2: Vùng phát hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang lùi Các lưu ý hệ thống BSM RCTA - Chức theo dõi điểm mù khơng phát xác xe điều kiện sau: + Khi cảm biến lệch tác động mạnh vào cảm biến xung quanh cảm biến + Khi bùn, tuyết, băng, stcker,… dính lên cảm biến khu vực xung quanh cảm biến cản sau + Khi lái xe mặt đường ướt, có nước đọng có tuyết thời tiết xấu mưa lớn, tuyết rơi sương mù + Khi có nhiều xe tiến lại gần với khoảng cách nhỏ xe + Khi khoảng cách xe bạn xe phía trước q ngắn + Khi có chênh lệch tốc độ đáng kể xe bạn xe khác thay đổi + Khi xe vào phát có tốc độ với xe bạn + Khi xe nà khởi động từ điểm dừng, có xe nằm vực phát - - + Khi lái xe lên xuống dốc đứng liên tục đồi, chỗ trũng đường,… + Khi lái xe đường có nhiều đoạn gấp, đường cong liên tiếp đường gồ ghề + Khi xe rộng, lái xe sát mép làn, có xe khác lân cận xa khỏi xe bạn + Khi kéo móc phía sau + Khi có chênh lệch độ cao đáng kể xe bạn xe vào vùng phát + Ngay sau hệ thống theo dõi điểm mù bật Chức theo dõi điểm mù không thiết kế để phát loại phương tiện đồ vật sau: + Các xe ngược chiều + Các xe máy nhỏ, xe đạp, người bộ,… + Những xe sau đường + Dải phần cách, tường, biến báo, xe đang đỗ vật đứng yên + Các xe chạy cắt ngang cách đường Lưu ý thao tác với cảm biến radar + Giữ cảm biến khu vực xung quanh cản sau xe + Không để cảm biến khu vực xung quanh cảm biến cản sau bị va chạm mạnh Nếu cảm biến bị lệch khỏi vị trí dù chút, hệ thống bị lỗi khơng thể phát xe khác cách xác + Không tháo rời cảm biến + Không gắn miếng dán vào cảm biến khu vực xung quanh cản sau + Không sửa đổi cảm biến khu vực xung quanh cản sau + Không sơn màu khác lên cản sau màu toyota thức + Khơng để cảm biến bị rơi bị va chạm mạnh thiết bị có độ xác cao + Khơng sử dụng lại cảm biến bị rơi bị va chạm mạnh Mơ tả hệ thống 4.1 Vị trí chi tiết Hình 3: Vị trí chi tiết bên ngồi xe Hình 4: Ví trí chi tiết bên xe 4.2 Hiển thị chức RCTA Màn hình kết hợp hệ thống giám sát hỗ trợ đỗ xe, liên kết với chức RCTA, sử dụng để hiển thị biểu tượng RCTA hình ảnh hiển thị hệ thống giám sát hỗ trợ đỗ xe Hướng phương tiện đến gần hiển thị thu hệ thống nghe nhìn Hình 4: Hiển thị chức RCTA hình đa thông tin 4.3 Hoạt động đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi xe chng cảnh báo hệ thống Khi bật hệ thống theo dõi điểm mù với công tắc động trạng thái ON, đèn báo gương chiếu hậu bên xe sáng giây Khi bật chức RCTA với công tắc động trạng thái ON, đèn báo gương chiếu hậu bên xe sáng lên giây chuông hệ thống RCTA kêu giây Khi bật công tắc động sang trạng thái ON với hệ thống BSM bật đèn báo bên gương chiếu hậu sáng lên giây 4.3.1 Hoạt động chức 4.3.1.1 Hoạt động cho hệ thống theo dõi điểm mù Khi cảm biến phát thấy có xe khu vực điểm mù xe, đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi xe sáng lên Nếu bật cơng tắc xi nhan cảm biến phát thấy có xe khu vực điểm mù đèn báo gương chiếu hậu bên xe bật sáng, đèn báo bắt đầu nhấp nháy hình Hình 5: Đèn báo gương chiếu hậu 4.3.1.2 Hoạt động cho chức RCTA Khi tất điều kiện chức RCTA thỏa mãn, đèn báo gương chiếu hậu bên xe nhấp nháy 2,5 giây chuông báo hệ thống RCTA kêu 2,3 giây Hình 6: Giản đồ chng báo hệ thống RCTA 4.4 Hoạt động đồng hồ taplo + + + Hiển thị báo Khi hệ thống theo dõi điểm mù bật, đèn báo BSM sáng Khi RCTA tắt, báo RCTA OFF sáng Khi có cố xảy ra, đèn báo nháy, chuông báo đồng hồ kêu thông điệp cảnh báo hiển thị hình đa thơng tin, để thông báo cho người lái biết cố hệ thống Hình 7: Hiển thị đồng hồ taplo - Hiển thị cảnh báo: Khi cố xảy hệ thống theo dõi điểm mù hệ thống theo dõi điểm mù không khả dụng, có cảnh báo hiển thị hình đa thơng tin chng báo kêu để thông báo cho người lái hệ thông không khả dụng Hạng mục cảnh báo Màn hình hiển thị đa thông tin Điểm mù Bộ theo dõi Lỗi Sự cố Hệ thống theo dõi điểm mù Visit Your Dealer Hệ thống theo dõi điểm mù tạm thời không khả dụng Điểm mù Bộ theo dõi Không khả dụng Cảnh báo giao thơng cắt ngang phía Sự cố RCTA sau Lỗi Visit Your Dealer Bụi bẩn, băng, tuyết, bùn lầy cảm biến theo dõi điểm mù Cảnh báo giao thơng cắt ngang phía sau Khơng khả dụng 4.5 Cấu tạo - Cảm biến theo dõi điểm mù bao gồm mạch radar sóng milimet mạch xử lý tín hiệu Radar sóng milimet sử dụng tần số băng tần 24GHz Hình 8: góc mà cảm biến radar phát Hạng mục Phương pháp tính tốn Khoảng cách Góc phương vị Được tính tốn từ khoảng thời gian trơi qua kể từ sóng radar sóng milimet phát ra, sóng phản xạ nhận mạch radar sóng milimet Khoảng cách khoảng 70 m (230 ft.) Được tính tốn từ góc tiếp nhận sóng radar milimet phản xạ Góc phát theo phương ngang xấp xỉ 150° phương dọc khoảng 20 ° Tốc độ tương đối Tính tốn cách tận dụng thay đổi (hiệu ứng Doppler*) xảy tần số sóng radar sóng milimet phản xạ Khoảng cách đến đối tượng, góc phương vị, tốc độ tương đối tính tốn từ thơng tin cung cấp radar sóng milimet phản xạ mô tả 4.6 Chức phận Các phận Chức Cảm biến bên trái Các sóng milimet phátt từ cảm biến theo dõi điểm mù đến vùng hệ thống theo phát cảm biến điểm mù, sử dụng sóng milimet phản xạ để dõi điểm mù phát diện xe, khoảng cách xe, tốc độ tương đối, gửi thông tin cho mạch xử lý tín hiệu Cảm biến bên tích hợp phải hệ thống theo dõi điểm mù Mạch xử lý tín hiệu xác định xem liệu có xe khu vực điểm mù không, bật sáng nhấp nháy đèn báo gương chiếu hậu bên xe tương ứng Làm đèn báo gương chiếu hậu bên sáng mờ - Gương chiếu hậu Bật sáng để thông báo cho người lái phát xe bên trái xe khu vực phát cảm biến theo dõi điểm mù - Đèn báo Nhấp nháy để thông báo cho người lái cần xi nhan gạt gương chiếu hậu phát xe khu vực phát cảm bên biến theo dõi điểm mù - Gương chiếu hậu xe bên phải - Đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi Gửi tính hiệu bật/tắt hệ thống theo dõi điểm mù tín hiệu thiết lập đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên phải - Cụm đồng hồ táplô - Chỉ báo BSM - Chỉ báo RCTA OFF - Màn hình hiển thị đa thơng tin Gửi tính hiệu đèn xi nhan đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên phải Bật sáng để thông báo cho người lái hệ thống theo dõi điểm mù tắt Gửi tính hiệu bật/tắt RCTA đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Khi RCTA tắt, báo RCTA OFF sáng Hiển thị thông điệp cảnh báo để cảnh báo người lái phát cảm biến theo dõi điểm mù gặp cố xác định điều khiển cảm biến theo dõi điểm mù Gửi thông tin tùy chỉnh đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Cụm công tắc mặt Gửi tín hiệu hoạt động từ cơng tắc sang cáp xoắn vô lăng - Cáp xoắn - Cảm biến vơ lăng - Cụm ECU túi khí Gửi tín hiệu hoạt động từ cụm công tắc mặt vô lăng đến cụm đồng hồ táp lơ Gửi tín hiệu góc lái tới cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên phải Gửi thơng tin góc xoay xe đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên phải - Cảm biến độ lệch hướng ECM*1 Gửi tín hiệu lùi xe tới cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên ECU điều khiển xe hybrid*2 phải - Bộ chấp hành phanh*1 - ECU kiểm soát Gửi tín hiệu tốc độ xe đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái trượt bên phải - Cụm bầu trợ lực phanh với xy lanh phanh chính*2 - ECU kiểm soát trượt - ECU điều khiển Truyền tín hiệu đèn báo đến cụm gương chiếu hậu bên ngồi gương chiếu hậu xe phía ngồi bên trái - ECU điều khiển gương chiếu hậu bên xe bên phải - Chuông RCTA Phát âm phát xe khu vực phát (Chuông báo cảm biến theo dõi điểm mù lùi xe theo dõi điểm mù) Bộ camera lùi Biểu tượng RCTA hiển thị đè lên ảnh chụp Sau đó, hình ảnh gửi tới thu hệ thống nghe nhìn Rađiơ hình hiển thị Hiển thị vị trí vật cản khoảng cách tương đối xe vật cản ECU thân xe Gửi tín hiệu điểm đến, tín hiệu bật sáng tín hiệu sáng mờ đến (ECU mạng phức cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên phải hợp) ECU trung tâm (Network Gateway ECU) Phân phối truyền tín hiệu liệu mạng thơng tin CAN 4.7 Điều khiển hệ thống + + + + Hệ thống theo dõi điểm mù hoạt động tất điều kiện sau thỏa mãn Hệ thống theo dõi điểm mù bật Khi cần số vị trí khác R Tốc độ xe lớn khoảng 16 km/h Hệ thống theo dõi điểm mù phát xe khu vực phát Các khu vực phát tạo cảm biến theo dõi điểm mù bên trái bên phải hình Hình 9: Vùng phạt cảm biến - Hệ thống RCTA hoạt động thỏa mãn điều kiện sau + Chức RCTA bật + Chọn số lùi (R) + Tốc độ xe nhỏ khoảng km/h + Tốc độ xe mục tiêu khoảng km/h – 28 km/h Chức RCTA phát xe khu vực phát nó: Hệ thống liên tục đo tốc độ tương đối xe đến gần khoảng Nếu xác định xe đến gần tạt ngang đường xe bạn, thời gian tạt ngang dự kiến ECT (Estimated Crossing Time) tính Khi ECT 2.5 giây hơn, hệ thống cảnh báo người lái cách nhảy đèn cảnh báo gương chiếu hậu bên ngồi phát chng báo RCTA Hình 10: Khu vực cảnh báo hệ thống RCTA Các hư hỏng - Hệ thống Triệu chứng Khu vực nghi ngờ Chuyển đến mục "Mạch nguồn cấp" Hệ thống mạng CAN*1 Hệ thống mạng CAN *2 Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Hệ thống không hoạt động Các nút điều khiển mặt vô lăng Cáp xoắn Hệ thống đồng hồ đo / đồng hồ báo Hệ thống mạng CAN*1 Hệ thống mạng CAN *2 Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Các nút điều khiển mặt vô lăng Không thể tắt hệ thống Cáp xoắn Hệ thống đồng hồ đo / đồng hồ báo Kiểm tra lịch sử hoạt động bất thường Thông báo "Blind Spot Monitor Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải Unavailable" "Blind Spot Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Monitor System Malfunction Visit Your Dealer" xuất Đồng hồ táplơ hình đa thông tin - Chức theo dõi điểm mù Triệu chứng Đèn báo gương chiếu hậu Khu vực nghi ngờ Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc hệ thống theo dõi điểm mù" Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải bên xe bên phải sáng liên tục Đèn báo gương chiếu hậu bên xe bên trái sáng liên tục Đèn báo gương chiếu hậu bên xe bên phải không nháy Đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi xe bên trái khơng nháy Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc hệ thống theo dõi điểm mù" Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Chuyển đến mục "Đèn xi nhan" Bảng triệu chứng hư hỏng phần Hệ thống đèn (Bên xe) Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải Chuyển đến mục "Đèn xi nhan" Bảng triệu chứng hư hỏng phần Hệ thống đèn (Bên xe) Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Đèn báo gương chiếu hậu Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải bên xe bên phải nháy liên tục Đèn báo gương chiếu hậu bên xe bên trái nháy liên tục Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi xe bên phải khơng sáng Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc hệ thống theo dõi điểm mù" Gương chiếu hậu bên xe bên phải ECU điều khiển gương chiếu hậu bên xe bên phải Gương chiếu hậu phía ngồi bên phải Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải Đèn báo gương chiếu hậu bên ngồi xe bên trái khơng sáng Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc hệ thống theo dõi điểm mù" Gương chiếu hậu bên xe bên trái ECU điều khiển gương bên trái Gương chiếu hậu phía ngồi bên trái Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái - Chức RCTA Triệu chứng Khu vực nghi ngờ Danh mục liệu / Thử kích hoạt (Số lùi) Chức hồn tồn khơng hoạt Hệ thống điều khiển hybrid*2 động (Chức theo dõi điểm mù Hệ thống hộp số vô cấp*1 hoạt động bình thường) Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Kiểm tra lịch sử hoạt động bất thường Thông báo "Rear Cross Traffic Alert Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái Malfunction Visit Your Dealer" Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải "Rear Cross Traffic Alert Unavailable" xuất hình Đồng hồ táplơ đa thông tin Trong chức RCTA hoạt động, đèn báo gương chiếu hậu bên xe nhấp nháy chuông báo hệ thống RCTA không kêu Chuyển đến mục "Chuông báo không kêu" ... hậu Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang lùi: chức hệ thống cảnh báo điểm mù, thu nhận tín hiệu từ cảm biến hệ thống để cảnh báo người lái có phương tiện chạy qua xe lùi khái quát hệ thống Hệ. .. sát để xử lý tình trở nên khó khăn Hệ thống giám sát cảnh báo điểm mù cảnh báo phương tiện cắt ngang lùi Hệ thống cảnh báo điểm mù: hệ thống giám sát điểm mù gồm phát sóng điện từ gắn gương chiếu... chuông báo hệ thống RCTA kêu 2,3 giây Hình 6: Giản đồ chng báo hệ thống RCTA 4.4 Hoạt động đồng hồ taplo + + + Hiển thị báo Khi hệ thống theo dõi điểm mù bật, đèn báo BSM sáng Khi RCTA tắt, báo